La respiración del suelo es fundamental en los ecosistemas terrestres, donde las plantas y los microbios dominan la producción de dióxido de carbono liberado a la atmósfera. La comprensión científica de los procesos que sustentan la respiración del suelo sigue siendo incompleta, lo que limita nuestra capacidad para predecir con precisión cómo responderá el ciclo global del carbono al cambio climático.

Para obtener más información sobre los factores que contribuyen a la respiración del suelo, los científicos han desarrollado una técnica de medición de gases emparejados para calcular la relación entre el dióxido de carbono producido y el oxígeno consumido. En los tallos de los árboles y los suelos, esta relación se denomina cociente respiratorio aparente (ARQ).

Aunque esta relación puede ser un marcador biogeoquímico útil, los científicos primero deben restringir mejor las fuentes de su variabilidad. Hilman et al. llevó a cabo un estudio piloto de 15 meses en un bosque de robles mediterráneos en Odem, Altos del Golán. El equipo realizó mediciones estacionales de la respiración del suelo a granel y los ARQ de los tejidos de raíces y tallos de árboles de especies de hojas caducas y perennes. También tomaron muestras de aire de los suelos subyacentes.

Los valores de ARQ en las muestras de suelo y tallo fueron mucho más bajos de lo que los investigadores esperaban encontrar para la respiración que ocurre en sustratos de carbohidratos. Los autores atribuyen esta variabilidad a la fijación de dióxido de carbono no fotosintético en los tallos y a la descomposición microbiana de los compuestos estables del suelo que requieren más oxígeno.

El equipo también descubrió que las mediciones ARQ del suelo y el aire del bosque eran típicamente más altas que las ARQ del suelo a granel y más bajas que las ARQ de la raíz. Los investigadores argumentan que estas diferencias demuestran el potencial de esta técnica para distinguir las fuentes autótrofas de respiración del suelo (que pueden sintetizar su propio alimento) de las fuentes heterótrofas.

Estos hallazgos, publicados en el Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , demuestran el gran potencial de las mediciones de gases emparejados para desentrañar los procesos que contribuyen a la respiración del suelo. Una mayor comprensión de la variabilidad en los ARQ debería proporcionar la información que los biogeoquímicos necesitan para desarrollar esta técnica y predecir mejor los procesos cruciales del ecosistema.