Un nuevo estudio de las reacciones químicas que ocurren cuando la materia orgánica se descompone en los lagos de agua dulce ha revelado que los escombros de los árboles suprimen la producción de metano, mientras que los escombros de las plantas que se encuentran en los cañaverales en realidad promueven este gas de efecto invernadero nocivo.

A medida que la vegetación dentro y alrededor de los cuerpos de agua continúa cambiando, con la pérdida de la cubierta forestal mientras que el calentamiento global hace que las plantas de los humedales prosperen, los numerosos lagos del hemisferio norte, que ya son una fuente importante de metano, podrían casi duplicar sus emisiones en los próximos cincuenta años.

Los investigadores dicen que los hallazgos sugieren el descubrimiento de otro "circuito de retroalimentación" en el que la alteración ambiental y el cambio climático desencadenan la liberación de cada vez más gases de efecto invernadero que calientan aún más el planeta. similar a las preocupaciones sobre el metano liberado por el permafrost ártico que se derrite rápidamente.

"El metano es un gas de efecto invernadero al menos veinticinco veces más potente que el dióxido de carbono. Los ecosistemas de agua dulce ya contribuyen hasta con el 16% de las emisiones naturales de metano de la Tierra, en comparación con solo el 1% de todos los océanos del mundo, ", dijo el autor principal del estudio, el Dr. Andrew Tanentzap, del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge.

"Creemos que hemos descubierto un nuevo mecanismo que tiene el potencial de hacer que los lagos de agua dulce produzcan cada vez más gases de efecto invernadero. Los climas cálidos que promueven el crecimiento de plantas acuáticas tienen el potencial de desencadenar un ciclo de retroalimentación dañino en los ecosistemas naturales".

Los investigadores señalan que las emisiones actuales de metano de los ecosistemas de agua dulce por sí solas compensan alrededor de una cuarta parte de todo el carbono absorbido por las plantas terrestres y el suelo:el "sumidero de carbono" natural que drena y almacena el CO2 de la atmósfera.

Hasta el 77% de las emisiones de metano de un lago individual son el resultado de la materia orgánica que se desprenden principalmente de las plantas que crecen en el agua o cerca de ella. Esta materia queda enterrada en el sedimento que se encuentra hacia el borde de los lagos, donde es consumido por comunidades de microbios. El metano se genera como subproducto, que luego sube a la superficie.

Trabajando con colegas de Canadá y Alemania, El grupo de Tanentzap descubrió que los niveles de metano producido en los lagos varían enormemente según el tipo de plantas que aportan su materia orgánica al sedimento del lago. El estudio, financiado por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido, se publica hoy en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

Para probar cómo la materia orgánica afecta las emisiones de metano, los científicos tomaron sedimentos del lago y agregaron tres tipos comunes de desechos de plantas:árboles de hoja caduca que arrojan hojas anualmente, árboles coníferos de hoja perenne que arrojan pinos, y espadañas (a menudo conocidas en el Reino Unido como 'juncos'), una planta acuática común que crece en las aguas poco profundas de los lagos de agua dulce.

Estos sedimentos se incubaron en el laboratorio durante 150 días, durante ese tiempo, los científicos desviaron y midieron el metano producido. Descubrieron que el sedimento de junco producía más de 400 veces la cantidad de metano que el sedimento de coníferas, y casi 2, 800 veces el metano que el de los caducifolios.

A diferencia de los escombros de la espadaña, la composición química de la materia orgánica de los árboles parece atrapar grandes cantidades de carbono dentro del sedimento del lago, carbono que de otro modo se combinaría con el hidrógeno y se liberaría como metano a la atmósfera.

Para confirmar sus hallazgos, los investigadores también "enriquecieron" las tres muestras con los microbios que producen metano para medir la reacción química. Si bien el sedimento derivado del bosque permaneció sin cambios, la muestra que contenía materia orgánica de junco duplicó su producción de metano.

"La materia orgánica que llega a los lagos desde los árboles del bosque actúa como un pestillo que suprime la producción de metano dentro de los sedimentos del lago. Estos bosques han rodeado durante mucho tiempo los millones de lagos en el hemisferio norte, pero ahora están bajo amenaza, "dijo el Dr. Erik Emilson, primer autor del estudio, quien desde entonces dejó Cambridge para trabajar en Natural Resources Canada.

"Al mismo tiempo, los climas cambiantes están proporcionando condiciones favorables para el crecimiento y la propagación de plantas acuáticas como la espadaña, y la materia orgánica de estas plantas promueve la liberación de aún más metano de los ecosistemas de agua dulce del norte global ".

Usando modelos de distribución de especies para el Escudo Boreal, un área que cubre el centro y este de Canadá y "alberga más bosques y lagos que cualquier otro lugar de la Tierra", los investigadores calcularon que el número de lagos colonizados solo por la espadaña común ( Typha latifolia ) podría duplicarse en los próximos cincuenta años, lo que provocaría que los niveles actuales de metano producido en los lagos aumenten al menos en un 73% solo en esta parte del mundo.

Tanentzap agregó:"La predicción precisa de las emisiones de metano es vital para los cálculos científicos utilizados para tratar de comprender el ritmo del cambio climático y los efectos de un mundo más cálido. Todavía tenemos un conocimiento limitado de las fluctuaciones en la producción de metano de las plantas y los lagos de agua dulce".