Estudio señala la estructura de poros del suelo como clave para almacenar carbono
Los hallazgos, publicados a fines de julio en la revista científica Nature Communications, revelan la importancia de la estructura de los poros del suelo para estimular la acumulación y protección del carbono del suelo.
Montevideo – TodoElCampo – Un equipo del Departamento de Ciencias de Plantas, Suelos y Microbios de la Universidad Estatal de Michigan (Estados Unidos) liderado por la profesora Alexandra Kravchenko descubrió un nuevo mecanismo que determina cómo se almacena el carbono en los suelos, con lo cual se podría mejorar la resistencia climática de los sistemas de cultivo y también reducir sus huellas de carbono.
Los hallazgos, publicados a fines de julio en la revista científica Nature Communications*, revelan la importancia de la estructura de los poros del suelo para estimular la acumulación y protección del carbono del suelo.
“Comprender cómo se almacena el carbono en los suelos es importante para pensar en soluciones para el cambio climático” dijo el profesor Phil Robertson, el cual es docente distinguido de ciencias de plantas, suelos y microbios de la Universidad y coautor del estudio. “También es muy importante para pensar en la fertilidad del suelo y, por lo tanto, en la producción de cultivos”, agregó.
El estudio se realizó a través del Centro de Investigación de Bioenergía de Michigan State University (MSU) y otras instituciones científicas.
Durante un período de nueve años, los investigadores estudiaron cinco sistemas de cultivo diferentes en un experimento de campo replicado en el suroeste de Michigan. De los cinco sistemas de cultivo, solo los dos con alta diversidad de plantas dieron como resultado niveles más altos de carbono en el suelo.
Kravchenko y sus colegas utilizaron la micro-tomografía de rayos X y el mapeo enzimático a escala micro para mostrar cómo las estructuras de poros afectan la actividad microbiana y la protección del carbono en estos sistemas, y cómo la diversidad de las plantas impacta el desarrollo de los poros del suelo que conducen a un mayor almacenamiento de carbono.
John Schade, de la División de Biología Ambiental de National Science Foundation (NSF), dijo que los resultados pueden transformar la comprensión de cómo el carbono y el clima pueden interactuar en las comunidades microbianas de plantas y suelos.
"Esta es una demostración clara de un mecanismo único por el cual las comunidades biológicas pueden alterar el medio ambiente, con consecuencias fundamentales para el ciclo del carbono”, agregó.
“Una cosa que los científicos siempre tienden a asumir es que los lugares donde el nuevo carbono ingresa al suelo también son lugares donde los microbios lo procesan y posteriormente se almacenan y protegen”, consideró Kravchenko. “Lo que hemos encontrado es que para estar protegido, el carbono tiene que moverse; no puede protegerse en el mismo lugar donde entra”, explicó.
Tradicionalmente los científicos han creído que los agregados del suelo, grupos de partículas del suelo, eran los lugares principales para el almacenamiento estable de carbono.
Sin embargo, la evidencia reciente muestra que el carbono más estable parece ser el resultado de microbios que producen compuestos orgánicos que luego se adsorben en las partículas minerales del suelo. La investigación revela además que los poros del suelo creados por los sistemas de raíces proporcionan un hábitat ideal donde esto puede ocurrir.
De particular importancia son los suelos de ecosistemas con mayor diversidad de plantas. Los suelos de los ecosistemas de praderas restaurados, con muchas especies de plantas diferentes, tenían muchos más poros del tamaño adecuado para el almacenamiento estable de carbono que una base pura de hierba de cambio.
“Lo que encontramos en la pradera nativa, probablemente debido a todas las interacciones entre las raíces de diversas especies, es que toda la matriz del suelo está cubierta con una red de poros” señaló Kravchenko: “por lo tanto, la distancia entre los lugares donde se produce el aporte de carbono y las superficies minerales en las que se puede proteger es muy corta”.
“Entonces, el suelo está ganando mucho carbono. En monocultivo switchgrass (un tipo de pasto) la red de poros era mucho más débil, por lo que los metabolitos microbianos tenían una forma mucho más larga de viajar a las superficies protectoras de minerales”, explicó.
Robertson consideró que la investigación puede incitar a los agricultores a centrarse en la diversidad de las plantas al intentar aumentar el almacenamiento de carbono en el suelo.
"Solíamos pensar que la forma principal de poner más carbono en el suelo es hacer que las plantas produzcan más biomasa, ya sea como raíces o como residuo que queda en la superficie del suelo para descomponerse", dijo Robertson.
“Lo que señala esta investigación es que hay formas más inteligentes de almacenar carbono que los enfoques de fuerza bruta. Si podemos diseñar o reproducir cultivos con características de enraizamiento que favorezcan este tipo de porosidad del suelo y, por lo tanto, que favorezcan la estabilización del carbono del suelo, esa sería una forma bastante inteligente de diseñar sistemas que puedan generar carbono más rápido”.
El director del programa de Investigación Ecológica a largo plazo de la Estación Biológica Kellogg, Nick Haddad, dijo que la investigación que se basa en estos hallazgos continuará descubriendo formas de mejorar la sostenibilidad de los ecosistemas y paisajes agrícolas.
"La investigación a largo plazo muestra formas sorprendentes en que una diversidad de plantas puede beneficiar a los microbios necesarios para un sistema agrícola resistente", agregó Haddad. (En base a Universidad de Míchigan).
(*) Para acceder al artículo publicado en Nature Communications ingresar en el siguiente enlace: Nature