Con su clima cálido y playas de arena, Hawaii es un imán para los turistas cada año. Este ecosistema único también atrae a los científicos del suelo interesados ​​en las sorpresas que pueden haber debajo de sus pies.

En un artículo reciente publicado en Geoderma, Investigadores europeos describen cómo utilizaron los ricos suelos de Hawái para estudiar el movimiento crítico del fósforo a través del medio ambiente. Al comprender mejor la cantidad y el tipo de fósforo en el suelo, pueden ayudar a que los cultivos sean más exitosos y a mantener la salud de nuestros ecosistemas en los años venideros.

El proyecto fue dirigido por el científico de Agroscope Dr. Julian Helfenstein, Prof. Emmanuel Frossard con el Instituto de Ciencias Agrícolas, ETH Zurich; y el Dr. Christian Vogel, investigador del Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales de Berlín.

El equipo utilizó la fuente de luz canadiense (CLS) en la Universidad de Saskatchewan para ayudar a analizar los diferentes tipos de fósforo en sus muestras y rastrear sus orígenes.

"Algunos sincrotrones no quieren tener suciedad en sus líneas de luz, por lo que dificulta el análisis de muestras de suelo, "Dijo Vogel. Por eso el equipo fue a la CLS, una instalación que prioriza la investigación agrícola y da la bienvenida a proyectos de ciencias del suelo. Vogel analizó las muestras utilizando diferentes técnicas de espectroscopia en la línea de luz VLS-PGM en CLS, que utiliza luz extremadamente brillante.

El fósforo generalmente proviene de la apatita que se encuentra en el lecho rocoso, Helfenstein explicó. Entonces, el grupo se sorprendió al descubrir que parte del fósforo en sus muestras de la capa superficial del suelo hawaiano hawaiano degradado se había originado a partir del polvo depositado por las corrientes de aire. Este polvo y el fósforo que contiene, Viajó miles de kilómetros antes de establecerse en la isla.

Los investigadores esperarían encontrar apatita en suelos en áreas secas donde no sería arrastrada por la lluvia. Entonces, encontrar evidencia de apatita en suelos húmedos sorprendió a los científicos.

"En el extremo húmedo del gradiente, estos suelos están extremadamente erosionados, por lo que la apatita primaria desapareció, pero todavía encontramos estos pequeños granos de apatita en el suelo co-ubicados con cuarzo, sugiriendo que viene de otra parte. No viene de abajo viene del aire "Dijo Helfenstein.

El equipo colaboró ​​con físicos atmosféricos que utilizaron modelos para rastrear la trayectoria hacia atrás del polvo. señalando las corrientes de aire por las que había viajado el polvo y el origen de la apatita.

Frossard explicó que las lluvias prolongadas pueden dar lugar a ecosistemas muy viejos y degradados que los investigadores esperarían que colapsen debido al fósforo limitado. Sin embargo, si la apatita viene de otro lugar, como polvo transportado por corrientes de aire, entonces veras saludable, ecosistemas productivos. Esto ayuda a explicar el crecimiento de las plantas en suelos muy degradados en Hawái.

Frossard ha trabajado en secuencias climáticas durante décadas, incluido el estudio del gradiente climático en las praderas canadienses, y ha estado siguiendo las noticias del CLS desde su construcción en 1999.

"Lo que veo aquí es un instrumento muy poderoso, el hecho de que nos permitan estudiar el suelo es realmente algo magnífico. Nos permite mejorar nuestro conocimiento en biología y química del suelo".

El equipo espera desenterrar más secretos ambientales en el futuro.