Los lagos y estanques son el lugar de descanso final de muchas de las plantas de la Tierra. Los ríos recogen gran parte de la materia orgánica muerta del planeta, transportarlo a descansar en aguas más tranquilas.

Pero a escala microscópica, los lagos son todo menos tranquilos. Una metrópolis invisible de microbios se alimenta de estos troncos y hojas, produciendo gases de efecto invernadero como subproducto.

Como resultado, los lagos pueden ser responsables de hasta una cuarta parte del carbono en la atmósfera, y en aumento. Nueva investigación realizada con mis colegas en Cambridge, Alemania y Canadá sugieren que las emisiones de los lagos de agua dulce podrían duplicarse en las próximas décadas debido al cambio climático.

Toda la vida conocida en la Tierra está hecha de carbono. Cuando las plantas y los animales lleguen al final de sus vidas, los microorganismos como las bacterias y los hongos vienen al banquete. Se alimentan de los restos de carbono de otros organismos y sus productos de desecho, conocidos colectivamente como materia orgánica.

Como subproducto de esta fiesta interminable, Los microbios liberan gases como el dióxido de carbono y el metano al medio ambiente. Si bien cada microbio individual libera una cantidad minúscula de gas, son los organismos más abundantes de la Tierra, por lo que suma. La energía de la luz solar también puede romper los enlaces químicos entre moléculas de materia orgánica, liberando moléculas más pequeñas, como el dióxido de carbono, en el medio ambiente.

Parte de esta degradación ocurre en el suelo del bosque. Pero gran parte de la materia orgánica que cae al suelo acaba en el agua. Vientos la lluvia y la nieve la transportan a los lagos, o más a menudo en los ríos que los alimentan.

La cantidad de gases de efecto invernadero liberados de los lagos por los microbios y la luz solar es enorme. Las estimaciones iniciales fueron aproximadamente el 9% del carbono neto liberado desde la superficie de la Tierra a la atmósfera, es decir, la cantidad liberada por encima de los procesos de almacenamiento de carbono de la Tierra.

Pero, gracias a mediciones mejoradas, investigaciones recientes han revisado la cifra hasta un 25%. Estas cifras son sustanciales dado que los lagos solo comprenden alrededor del 4% de la superficie terrestre mundial.

En los próximos años, los lagos recibirán cada vez más materia orgánica para que los microbios la digieran. Un clima más cálido traerá más cobertura forestal alrededor de los lagos y una mayor proporción de árboles de hoja ancha, como arces y robles, en comparación con los árboles de hojas puntiagudas, como pinos.

Carbono en mil formas

Para comprender cómo los cambios en los bosques alterarán el papel que juegan los lagos en el ciclo del carbono, realizamos un experimento en dos lagos canadienses.

Llenamos recipientes de plástico con piedras, arena, arcilla y diferentes cantidades y tipos de materia orgánica de los bosques cercanos. Esto tenía la intención de imitar el cambio en la cubierta forestal y la composición que se espera del cambio climático.

Luego sumergimos los contenedores en aguas poco profundas del lago, donde es más probable que se acumule materia orgánica, y los monitoreamos durante tres años.

Utilizando nuevas técnicas para analizar la química del carbono del agua, Descubrimos que esos contenedores que simulan un nivel de crecimiento forestal esperado en las próximas décadas produjeron entre 1,5 y 2,7 ​​veces más gases de efecto invernadero en el agua que las condiciones que simulan las condiciones actuales de los bosques.

La diversidad invisible de compuestos orgánicos en el agua fue el factor más importante que causó este aumento, incluso más importante que la diversidad de microbios y la cantidad total de materia orgánica.

La explicación probable de este resultado es que los mismos microbios pueden alimentarse de muchos tipos diferentes de moléculas. Entonces, a medida que aumenta la cantidad de compuestos a base de carbono en el agua, Hay más formas de que los microbios se alimenten y liberen gases de efecto invernadero.

El aumento de la diversidad de la materia orgánica por sí solo fue suficiente para elevar las concentraciones de gases de efecto invernadero en aproximadamente un 50%. Pero el tamaño de este efecto casi se duplicó en contenedores con aguas suprayacentes más oscuras, un escenario esperado en la mayoría de los lagos a medida que el cambio climático trae una mayor cobertura de árboles.

Rastrear con precisión cómo el carbono viaja desde la tierra a la atmósfera es vital para predecir el ritmo del cambio climático y mitigar sus efectos. Al comprender mejor cómo la vegetación alrededor de los lagos controla las concentraciones de gases de efecto invernadero en las aguas, Nuestra investigación puede informar si cambiar la forma en que administramos la tierra cerca de los lagos podría ayudar a reducir las emisiones de carbono.

Por ejemplo, es posible que deseemos plantar menos plantas acuáticas como totora en las áreas junto al lago, porque producen concentraciones mucho más altas de gases de efecto invernadero que la materia orgánica de los bosques.

También queda trabajo para comprender completamente el papel que juegan los lagos en el ciclo del carbono. No toda la materia orgánica que llega a los lagos es digerida por microbios. Algunos se hunden en el fondo del lago para formar sedimentos fangosos, bloqueando el carbono. La cantidad de sedimento formado también aumentará con el cambio climático, pero aún no sabemos cuánto, y por tanto, hasta qué punto este aumento en el carbono almacenado compensará el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero de los lagos.

Responder a esta pregunta será crucial para mejorar la precisión de las cuentas de carbono y evaluar cuánto tiempo tiene la humanidad para equilibrarlas.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.