Hsiao-Tieh Hsu carga muestras en la línea de luz SGM. Crédito:Fuente de luz canadiense
Los científicos de la Universidad de Stanford están abriendo una ventana al carbono orgánico del suelo, un componente crítico del ciclo global del carbono y el cambio climático.
"Tenemos que saber qué tipo de carbono hay en el suelo para entender de dónde viene el carbono y adónde irá". "dijo Hsiao-Tieh Hsu, estudiante de doctorado en química en la Universidad de Stanford y miembro del grupo de investigación de Kate Maher.
Los flujos naturales de carbono orgánico del suelo, el intercambio de carbono que pasa de la vegetación al suelo y es reciclado por microorganismos antes de ser estabilizado en el suelo o devuelto a la atmósfera, es de 10 a 20 veces mayor que las emisiones humanas. Incluso el cambio más pequeño en el flujo de carbono orgánico del suelo tendría un gran impacto en el clima.
El carbono orgánico del suelo se produce de forma natural y forma parte del ciclo del carbono. A través de la fotosíntesis, las plantas absorben dióxido de carbono de la atmósfera. A medida que las plantas y sus raíces se descomponen, depositan carbono orgánico en el suelo. Microorganismos animales en descomposición, las heces y los minerales de los animales también contribuyen al carbono orgánico del suelo. Sucesivamente, las plantas y los microorganismos "comen" ese carbono, que es un nutriente esencial.
Todo esto da como resultado diferentes "sabores" o compuestos dentro del suelo, dicen Hsu y Maher, quien también es miembro de la facultad del Centro de Almacenamiento de Carbono de Stanford.
Tratar de diferenciar entre los diferentes "sabores" de carbono orgánico ha sido difícil. La investigación anterior involucró el análisis del suelo utilizando productos químicos agresivos.
"El problema con esto es que cambiaría la composición química de lo que quieres estudiar. Lo que verías después de todo el procesamiento no es lo que ocurre naturalmente en el suelo, "dijo Hsu, en una entrevista.
Hsu desarrolló un nuevo enfoque para utilizar los datos recopilados en la fuente de luz canadiense y combinarlos con los resultados de otros experimentos que realizó. Debido a que el método utilizó la luz brillante del sincrotrón, ella no necesitaba usar químicos. Ella secó muestras de suelo, molió el suelo en polvo y luego analizó la composición del suelo.
Estas son muestras de suelo preparadas para su análisis en la línea de luz SGM. Crédito:Fuente de luz canadiense
Hsu, Maher y su equipo publicaron los resultados de su investigación, "Una investigación molecular de la composición de carbono orgánico del suelo a través de una cuenca subalpina, "en un número reciente de Soil Systems.
"El carbono del suelo es la mayor reserva terrestre de carbono que está en ciclo activo. Representa una reserva sustancial de carbono, por eso es importante entenderlo, "dijo Hsu, quien agregó que aunque el océano tiene más carbono, su dinámica del carbono está bien establecida.
"Carbono orgánico del suelo, sin embargo, no se entiende bien. Como componente clave del ciclo global del carbono, y uno que sea sensible a los cambios de temperatura y niveles de humedad, Los cambios en la reserva global de carbono pueden afectar sustancialmente las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. tanto de forma positiva como negativa ".
Los científicos se sorprendieron de que el carbono orgánico del suelo difiera en las muestras que recolectaron dentro de la cuenca del East River en Colorado a pesar de que el suelo y la vegetación eran similares.
"Cuando miras los suelos en el campo y se ven iguales, cree que deberían ser iguales químicamente. Lo que Hsiao-Tieh ha creado con el nuevo método en el CLS es una nueva ventana al carbono del suelo que nos ayudará a comprender cómo podríamos gestionar mejor los ecosistemas y los suelos en el futuro. El hecho de que haya tanta diferencia significa que el suelo puede responder de diferentes formas a los cambios en el clima o en el uso de la tierra, "dijo Maher, en una entrevista.
Si bien esta investigación es preliminar y se necesita hacer mucho más trabajo para refinar sus técnicas de análisis de suelos, Contribuye a comprender los mecanismos del ciclo del carbono que se necesitan para predecir lo que sucedería si la temperatura aumenta debido al cambio climático.
A Hsu le apasiona utilizar su conocimiento de la química y la química analítica para marcar la diferencia en el mundo. Está más convencida que nunca de que es necesario escuchar la voz de los científicos. Participó en el Programa de líderes ambientales en ascenso en Stanford y pasó un tiempo en Washington, CORRIENTE CONTINUA., aprender cómo el gobierno estadounidense toma decisiones políticas relacionadas con la ciencia.
"Me siento aún más comprometido en ayudar a mi comunidad a comprender cómo se mueve el carbono por el planeta. Esto tiene un impacto tan grande en nuestro medio ambiente, pero también en nuestra sociedad". Nuestra cultura, nuestra economía y nuestra salud ".