Los científicos de la Universidad Estatal de Michigan han identificado una nueva fuente de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero que es más potente que el dióxido de carbono. ¿El culpable?

Pequeños trozos de hojas en descomposición en el suelo.

Este nuevo descubrimiento aparece en la edición actual de Naturaleza Geociencia , podría ayudar a refinar las predicciones de emisión de óxido nitroso, así como a orientar las prácticas futuras de agricultura y manejo del suelo.

"La mayor parte del óxido nitroso se produce en volúmenes de suelo del tamaño de una cucharadita, y estos llamados puntos calientes pueden emitir mucho óxido nitroso rápidamente, "dijo Sasha Kravchenko, Planta MSU, científico de suelos y microbios y autor principal del estudio. "Pero el motivo de la aparición de estos puntos calientes ha desconcertado a los microbiólogos del suelo desde que fue descubierto hace varias décadas".

Parte de la aflicción se debió, en parte, a los científicos que buscan escalas espaciales más grandes. Es difícil estudiar y etiquetar un campo completo como fuente de emisiones de gases de efecto invernadero cuando la fuente son gramos de suelo que albergan hojas en descomposición. Cambiar la vista de binoculares a microscopios ayudará a mejorar las predicciones de emisión de N2O, que tradicionalmente tienen un 50 por ciento de precisión, a lo mejor. El potencial de calentamiento global del óxido nitroso es 300 veces mayor que el del dióxido de carbono, y las emisiones son impulsadas en gran medida por las prácticas agrícolas.

"Este trabajo arroja nueva luz sobre lo que impulsa las emisiones de óxido nitroso de las tierras agrícolas productivas, "dijo John Schade, un director de programa para el programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la National Science Foundation, que co-financió la investigación con la división de ciencias de la tierra de NSF. "Necesitamos estudios como este para orientar la creación de prácticas agrícolas sostenibles necesarias para alimentar a una población humana en crecimiento con un impacto ambiental mínimo".

Para descubrir los secretos de estos puntos calientes de N2O, Kravchenko y su equipo tomaron muestras de suelo del sitio de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Estación Biológica Kellogg de MSU. Luego, en asociación con científicos de la Universidad de Chicago en el Laboratorio Nacional Argonne, examinaron las muestras en las instalaciones de escaneo de sincrotrón de Argonne, una versión mucho más potente de un escáner CT médico. El potente escáner de rayos X penetró el suelo y permitió al equipo caracterizar con precisión los entornos donde se produce y emite N2O.

"Descubrimos que las emisiones de puntos calientes ocurren solo cuando hay grandes poros en el suelo, ", Dijo Kravchenko." Las partículas de las hojas actúan como pequeñas esponjas en el suelo, absorbiendo el agua de los poros dilatados para crear un microhábitat perfecto para las bacterias que producen óxido nitroso ".

No se produce tanto N2O en áreas donde hay poros más pequeños. Poros pequeños, como en suelos arcillosos, Mantenga el agua con más fuerza para que las partículas de las hojas no puedan absorberla. Sin humedad adicional, las bacterias no pueden producir tanto óxido nitroso. Los poros pequeños también dificultan que el gas producido salga del suelo antes de ser consumido por otras bacterias.

"Este estudio analizó la geometría de los poros en los suelos como una variable clave que afecta la forma en que el nitrógeno se mueve a través de esos suelos, "dijo Enriqueta Barrera, director de programa en la división de ciencias de la tierra de NSF. "Conocer esta información conducirá a nuevas formas de reducir la emisión de óxido nitroso de los suelos agrícolas".

Más específicamente, Las investigaciones futuras revisarán qué hojas de las plantas contribuyen a mayores emisiones de N2O. Plantas con más nitrógeno en sus hojas, como la soja, lo más probable es que emitan más N2O a medida que se descomponen sus hojas. Los investigadores también observarán las características de las hojas y las raíces y verán cómo influyen en las emisiones.