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El aumento del dióxido de carbono en la atmósfera también acelera la pérdida de carbono de los suelos forestales

10 de julio de 2012

Lugar donde se hizo la investigación
Vista aérea del sitio Duke Forest Free Air Carbon Dioxide Enrichment en Carolina del Norte.
Foto: Will Owens

Los niveles elevados de dióxido de carbono en la atmósfera aceleran el ciclo del carbono y la pérdida de carbono del suelo en los bosques, según una nueva investigación realizada por un biólogo de la Universidad de Indiana (IU).

Las nuevas evidencias apoyan un punto de vista emergente que, aunque los bosques retiran una cantidad sustancial de dióxido de carbono de la atmósfera, la mayor parte del carbono se almacena en la biomasa viva leñosa más que como materia orgánica muerta en los suelos.

Richard P. Phillips, autor principal del estudio y profesor asistente de biología en el Colegio de Artes y Ciencias de IU, dijo que después de casi dos décadas de investigación sobre las respuestas de los ecosistemas forestales al cambio global, se ha eliminado parte de la incertidumbre sobre cómo los bosques están almacenando carbono como consecuencia del aumento de los niveles de dióxido de carbono.

"Se ha sugerido que a medida que los árboles absorben más dióxido de carbono de la atmósfera, una mayor cantidad de carbono irá a las raíces y a los hongos para adquirir nutrientes, pero nuestros resultados muestran que muy poco de este carbono se acumula en el suelo debido a que también se incrementa la descomposición de los de raíces y hongos", dijo.

El carbono almacenado en los suelos, en lugar de en la madera de los árboles, es deseable desde una perspectiva de gestión debido a que los suelos son más estables en el tiempo, por lo que el carbono podría quedar atrapado durante cientos de miles de años y no contribuiría a los aumentos del dióxido de carbono atmosférico.

Caja de raíz
Hebras blancas y amarillas de micelios de hongos que viven en simbiosis e intercambian carbono y nutrientes con las raíces marrones de pino taeda. Los árboles proporcionan hidratos de carbono dadores de energía a los hongos, mientras que los hongos proporcionan nutrientes para el pino. La barra roja en la parte inferior izquierda tiene un centímetro.
Foto: Ina Meier

La investigación en el sitio Duke Forest Free Air Carbon Dioxide Enrichment en Carolina del Norte. En este sitio, árboles maduros de pino taeda estuvieron expuestos a niveles elevados de dióxido de carbono durante 14 años, convirtiéndose en uno de los experimentos de carbono de más larga duración de enriquecimiento de dióxido de carbono en el mundo.

Los investigadores pudiero calcular la edad del ciclo del carbono a través del suelo haciendo crecer raíces y hongos en bolsas de malla que contenía suelos marcados de forma exclusiva. Luego se analizó la composición orgánica de los suelos.

Los autores también informan de que el nitrógeno tenía un ciclo más rápido en este bosque ya que la demanda de nutrientes por los árboles y los microbios se hizo mayor en CO2 elevado.

"El crecimiento de los árboles se ve limitado por la disponibilidad de nitrógeno en este sitio, así que tiene sentido que los árboles estén utilizando el carbono 'extra' absorbido con niveles elevados de CO2 para provocar que los microbios liberen nitrógeno ligado a la materia orgánica", dijo Phillips. "Lo que es sorprendente es que los árboles parecen estar obteniendo gran parte de su nitrógeno por la descomposición de restos de raíces y hongos que tienen menos de un año de edad."

Los efectos dobles de cebado microbiano, donde los microbios son estimulados para descomponer vieja materia orgánica del suelo a través de un incremento de carbono nuevo y de otras fuentes de energía, y el intercambio más rápido del carbono recientemente fijado en raíces y hongos, son suficientes para explicar el rápido reciclado del carbono y del nitrógeno que se está produciendo en el sitio Duke Forest FACE.

"La llamamas hipótesis RAMP (por sus siglas en inglés) - "Rhizo-Accelerated Mineralization and Priming" - y afirma que los cambios inducidos por las raíces en las tasas de transformación microbiana de carbono y nitrógeno son los principales mediadores de las respuestas del ecosistema a largo plazo para el cambio global", añadió Phillips.

"La mayoría de los modelos de ecosistemas tienen representaciones limitadas de las raíces, y ninguno de ellos con procesos como el cebado. Nuestros resultados demuestran que las interacciones entre las raíces y los microbios del suelo desempeñan un papel poco apreciado en la determinación de cuanto carbono se almacena y qué tan rápido se realiza el ciclo de nitrógeno. Así que incluir estos procesos en los modelos debe conducir a proyecciones mejoradas de almacenamiento de carbono a largo plazo en bosques frente al cambio ambiental global '", dijo.

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Autor de las páginas: José E. Marcano