Una nueva investigación de UC Riverside sugiere que el nitrógeno liberado por las máquinas que funcionan con gas hace que el suelo seco suelte el carbono y lo libere a la atmósfera, donde puede contribuir al cambio climático.

La fabricación industrial, las prácticas agrícolas y, significativamente, los vehículos, todos queman combustibles fósiles que liberan nitrógeno en el aire. Como resultado, los niveles de nitrógeno en la atmósfera terrestre se han triplicado desde 1850. El equipo de investigación quería saber si este nitrógeno adicional afecta la capacidad del suelo para retener carbono y evitar que se convierta en un gas de efecto invernadero.

« Debido a que el nitrógeno se usa como fertilizante para las plantas, esperábamos que el nitrógeno adicional promoviera el crecimiento de las plantas y la actividad microbiana, aumentando así el carbono que se deposita en los suelos », dijo Peter Homyak, coautor del estudio y profesor asistente en el Departamento de Ciencias Ambientales de la UCR..

En suelo seco, del tipo que cubre gran parte del sur de California, esto no es lo que vieron.

En cambio, el equipo descubrió que, bajo ciertas condiciones, el nitrógeno adicional hace que el suelo de las tierras secas se acidifique y filtre calcio. El calcio se une al carbono, y los dos elementos luego dejan el suelo juntos. Este hallazgo se detalla en la revista Global Change Biology.

Para obtener sus resultados, el equipo de investigación tomó muestras de suelo de reservas ecológicas cerca de San Diego e Irvine que habían sido fertilizadas con nitrógeno en experimentos a largo plazo. Esto les permitió saber con precisión cuánto nitrógeno se estaba agregando y tener en cuenta los efectos que observaron.

En muchos casos, el nitrógeno puede afectar los procesos biológicos que, a su vez, influyen en la forma en que el suelo almacena carbono. Dichos procesos incluyen alimentar el crecimiento de las plantas, así como ralentizar los microbios que ayudan a descomponer las cosas muertas en el suelo.

Lo que los investigadores no esperaban era un gran efecto en el almacenamiento de carbono a través de medios abióticos o no biológicos.

La escala de pH mide qué tan ácido o alcalino (básico) es algo. En general, los suelos resisten cambios dramáticos en el pH al liberar elementos como el calcio a cambio de acidez. Como los suelos acidificados con nitrógeno en algunos de los sitios de este estudio, el suelo intentó resistir esta acidez liberando calcio. Al hacerlo, se perdió parte del carbono estabilizado por asociación con el calcio.

“Es un resultado sorprendente porque el efecto principal parece ser abiótico”, dijo Johann Püspök, estudiante de posgrado en ciencias ambientales de la UCR y primer autor del estudio. « Eso significa que los parches desnudos de suelo sin cobertura vegetal y baja actividad microbiana, que siempre pensé que eran áreas donde no pasaba mucho, también parecen verse afectadas por la contaminación por nitrógeno ».

El suelo de las tierras secas, caracterizado por una capacidad limitada para retener la humedad y bajos niveles de materia orgánica, cubre aproximadamente el 45% de la superficie terrestre de la Tierra. Es responsable de almacenar una gran cantidad de carbono del mundo.

Los estudios futuros pueden arrojar más luz sobre la cantidad de suelo de tierras secas que se ve afectado por la contaminación por nitrógeno en la forma en que lo fueron las parcelas de estudio. « Necesitamos más información sobre qué tan extendidos están tales efectos de acidificación y cómo funcionan en condiciones no experimentales de deposición de nitrógeno », dijo Püspök.

Sin embargo, dado que no existe una solución rápida para este fenómeno y no hay una forma clara de revertir el proceso una vez que ha comenzado, los investigadores recomiendan reducir las emisiones tanto como sea posible para ayudar al suelo a retener sus reservas de carbono.

« La contaminación del aire generada por la combustión de combustibles fósiles tiene un impacto en muchas cosas, incluida la salud humana al causar asma », dijo Homyak. « También puede afectar la cantidad de carbono que estos sistemas de tierras secas pueden almacenar para nosotros. Por muchas razones, tenemos que controlar la contaminación del aire ».