Los céspedes en el Valle del Lago Salado de hasta 100 años aún no están saturados de nitrógeno nutriente, que se agrega por fertilizante, según un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Utah. El resultado es sorprendente, ya que estudios previos en el este de los EE. UU. sugirieron que el suelo fertilizado se saturaría de nitrógeno en unas pocas décadas.
Algo diferente está sucediendo en los suelos de Salt Lake, según la investigadora postdoctoral Rose Smith, autor principal del nuevo estudio. Varios procesos naturales pueden explicar el patrón inusual de acumulación de nitrógeno, aunque Smith aún no está seguro de cuáles son los responsables en este caso. El trabajo está publicado en Oecología y fue financiado por la National Science Foundation. El artículo es parte de un número especial que rinde homenaje a la carrera del profesor de biología de la U. y coautor James Ehleringer.
Fuentes y sumideros de nitrógeno
El nitrógeno es uno de los nutrientes clave para las plantas, y el ciclo del nitrógeno es cómo el nitrógeno en la atmósfera (que es abundante y, Desafortunadamente, biológicamente inútil) se convierte en formas que las plantas pueden utilizar. Las bacterias transforman el nitrógeno gaseoso en nitratos, que puede ser absorbido por las plantas. El ciclo continúa cuando las bacterias en descomposición devuelven el nitrógeno al suelo o lo liberan a la atmósfera, donde puede actuar como contaminante. En algunos casos, El nitrógeno se puede perder del suelo a medida que se filtra a través del agua subterránea a los lagos o arroyos, lo que también actúa como contaminante.
"Hemos alterado enormemente el ciclo del nitrógeno, "Dice Smith. Ahora los procesos industriales hacen el trabajo de fijar nitrógeno, bombeando una gran afluencia del nutriente en céspedes y campos. "¿Cuáles son las consecuencias no deseadas de todo este nitrógeno extra?" ella dice. Como parte de su programa de investigación más amplio sobre los efectos del nitrógeno en el río Jordán de Utah, Smith y sus colegas observaron primero una posible fuente de nitrógeno:el césped de Salt Lake.
Sin meseta
En 2007, El estudiante graduado Jebediah Williamson y el profesor de biología de la Universidad James Ehleringer tomaron muestras de suelo de 40 céspedes en el valle de Salt Lake adyacentes a las casas construidas entre 1900 y 2000 para estudiar el carbono del suelo. Smith luego utilizó estas muestras para comprender mejor la acumulación de nitrógeno a lo largo del tiempo. La idea era observar una secuencia de cuánto nitrógeno había en céspedes de diferentes edades y luego calcular la tasa de acumulación de nitrógeno a lo largo del tiempo. con el supuesto general de que todos los céspedes han sido tratados y fertilizados relativamente de la misma manera. "Así que hay una suposición, ¿verdad?" Smith dice. "Otra advertencia de este estudio es que no sabemos cuánto fertilizan las personas". El estudio no preguntó a los propietarios sobre la cantidad de fertilizante que usaban, pero en cambio compararon una variedad de posibles comportamientos de fertilización con la tasa de acumulación de nitrógeno que estaban viendo.
Esperaban ver que los niveles de nitrógeno aumentaran con el tiempo y luego se estabilizaran, indicando que el suelo estaba saturado. Eso es lo que habían encontrado otros estudios:que los niveles de nitrógeno aumentan durante los primeros 30 años aproximadamente, y luego nivelar. Y a medida que el suelo se satura, otros encontraron, el exceso de nitrógeno se puede lixiviar, como el agua que se derrama de una bañera llena de agua.
Pero en vez, Smith y sus colegas encontraron una relación más o menos lineal entre el contenido de nitrógeno y el tiempo, lo que indica que incluso después de 100 años, Los suelos de Salt Lake todavía están acumulando nitrógeno. La razón no está clara. Y solo el almacenamiento en el suelo por sí solo no puede explicar el nitrógeno que probablemente se haya agregado al suelo con el tiempo. En cualquier escenario de fertilización, excepto en los más conservadores, cantidades significativas de nitrógeno simplemente se han ido.
"Podría haber grandes pérdidas al mismo tiempo que la acumulación, "Smith dice, "que es realmente una idea simple, pero es una idea que cuestiona nuestra comprensión de cómo los suelos manejan el nitrógeno ". Entonces, en lugar de una bañera demasiado llena, el sistema de nitrógeno del suelo puede parecerse más a un tamiz con fugas, nunca alcanzando la saturación.
Una pista de adónde se fue el nitrógeno puede estar en los propios suelos. Los investigadores midieron las proporciones de isótopos estables de nitrógeno en el suelo. Las bacterias desnitrificantes prefieren usar isótopos de nitrógeno-14 más ligeros, dejando atrás los isótopos más pesados del nitrógeno-15. La lixiviación de nitrógeno en las aguas subterráneas no parece tener preferencia, eliminando ambos isótopos indiscriminadamente. Smith descubrió que la proporción de nitrógeno 15 aumentaba con la edad del suelo, lo que sugiere que las pérdidas de nitrógeno al aire son más probables que la lixiviación. Muchos de los suelos muestreados eran ricos en arcilla, que inhibe el drenaje y la lixiviación del agua, reforzando esta hipótesis.
Conexiones a las vías fluviales de Utah
Pero es posible que el nitrógeno todavía esté llegando a los lagos y ríos del Wasatch Front. El río Jordán está contaminado con el nutriente. Smith espera explorar si existe alguna conexión entre el río y el nitrógeno del césped. También participa en un próximo proyecto para desarrollar técnicas de manejo de nutrientes en aguas pluviales en una parcela experimental cerca del edificio Williams de la U. Juntos, Estos estudios tienen como objetivo responder a la pregunta que Smith dice que surge de los sorprendentes resultados de este estudio:"¿Son los suelos una fuente importante de nitrógeno para nuestras vías fluviales, " ella dice, "¿o no?"
