Los suelos de los humedales de agua dulce del norte, llamados turberas, son fríos, saturados de agua y ácidos. Estas condiciones retardan la descomposición de la materia orgánica por parte de los microbios en gases de efecto invernadero. Este proceso almacena carbono en el suelo. Los investigadores utilizan el experimento Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments (SPRUCE) para calentar el aire y el suelo en un pantano del norte de Minnesota para simular los efectos del cambio climático en el ciclo del carbono.

En un nuevo estudio, los investigadores han probado si diferentes componentes de la materia orgánica del suelo se degradarían a diferentes ritmos en respuesta al cambio climático. Sorprendentemente, los experimentos demostraron que todos los componentes orgánicos del suelo pueden descomponerse más rápidamente en condiciones más cálidas.

El trabajo está publicado en la revista Nature Communications. .

Las turberas almacenan un tercio del carbono global del suelo. Si bien estos ecosistemas han secuestrado carbono durante milenios, el cambio climático amenaza con desestabilizar el "banco de carbono" de los suelos de turberas. Estos resultados demuestran que las vastas y profundas reservas de carbono en las turberas son vulnerables a la descomposición microbiana que alimenta la producción de invernaderos en respuesta al calentamiento. Los experimentos también muestran que el dióxido de carbono elevado combinado con el calentamiento podría dar como resultado mayores cantidades de sustancias degradables producidas por las plantas que a su vez sustentan a los microbios que producen gases de efecto invernadero. Esto podría agravar el cambio climático.

En el pasado, los científicos sugirieron que los componentes complejos de la materia orgánica del suelo (MOS) de origen vegetal, como las ligninas, pueden degradarse más rápido que los componentes más simples de la MOS con el cambio climático. Sin embargo, el estudio actual rechazó la hipótesis de que las moléculas complejas de MOS responden mejor a los cambios de temperatura que los componentes de carbono del suelo menos complejos químicamente.

En cambio, los investigadores descubrieron que todos los compuestos moleculares que componen la MOS, independientemente de su fuente y complejidad, son vulnerables a los cambios en los factores climáticos. Además, observaron aumentos en los compuestos de carbono derivados de las raíces en condiciones elevadas de dióxido de carbono, lo que sugiere que el calentamiento y los niveles más altos de dióxido de carbono pueden desplazar el presupuesto de carbono de las turberas hacia depósitos con una rotación más rápida.

En conjunto, estos resultados indican que el cambio climático puede aumentar la entrada de compuestos de carbono más reactivos de las plantas y mejorar la descomposición de la MOS, un proceso conocido como "cebado", que potencialmente desestabiliza el almacenamiento de carbono en las turberas.

Más información: Nicholas O. E. Ofiti et al, El calentamiento climático y el CO2 elevado alteran las fuentes y la estabilidad de carbono del suelo de las turberas, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43410-z

Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza

Proporcionado por el Departamento de Energía de EE. UU.