En uno de los pocos estudios de este tipo, los científicos examinaron cómo las hojas muertas, raíces, y la descomposición de la hojarasca de otras plantas durante una década. El equipo utilizó etiquetas de isótopos estables para rastrear el carbono y el nitrógeno derivados de la hojarasca vegetal a medida que la hojarasca se descomponía y formaba el suelo. específicamente la fracción de suelo llamada materia orgánica, que proviene de insumos vegetales y animales microscópicos. Descubrieron que el tipo de hojarasca (agujas o raíces) y la ubicación en el suelo afectaban la descomposición, pero en diferentes escalas de tiempo.

Esta investigación ayuda a cerrar la brecha entre los estudios sobre cómo se descomponen las hojas y otros desechos de plantas y la materia orgánica del suelo, que contiene basura descompuesta y otros materiales biológicos. El estudio construye este puente al rastrear cómo la basura se convierte en materia orgánica del suelo durante una década. Los resultados respaldan un cambio de paradigma en nuestra comprensión de la investigación del carbono del suelo. El estudio lo hace demostrando que la retención a largo plazo del carbono y el nitrógeno derivados de la hojarasca en el suelo depende de dónde caiga la basura.

Un equipo dirigido por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley descubrió que el tipo de insumos de la planta (es decir, residuos de raíces o agujas) afectaron la retención total de carbono y nitrógeno durante 10 años, pero ese horizonte del suelo (esencialmente, la capa de suelo, como la capa superior orgánica del suelo o las capas minerales más profundas) afectaron la forma en que el material orgánico del suelo derivado de la hojarasca se estabiliza a largo plazo. En el horizonte orgánico, la basura se retuvo en la fracción de tamaño de partículas gruesas (más de 2 milímetros) durante 10 años, probablemente debido a condiciones que limitaron su descomposición física.

En el horizonte mineral el carbono y el nitrógeno derivados de la basura se descompusieron rápidamente, y retenido en una fracción de tamaño más fino (menos de 2 milímetros), probablemente debido a la asociación con minerales que evitan que los microbios accedan por completo al carbono y al nitrógeno. Una vez que el material orgánico fue protegido por minerales, la fuente original de basura no tuvo ningún efecto adicional sobre su estabilización. Después de 10 años, El 5 por ciento del carbono inicial y el 15 por ciento del nitrógeno inicial se retuvieron en asociaciones organominerales, que forman la materia orgánica más persistente en los suelos. Muy poco carbono derivado de la hojarasca se movió verticalmente en el perfil del suelo durante la década, pero el nitrógeno fue significativamente más móvil.