Els sòls o les plantes absorbiran més CO2 a mesura que augmentin els nivells de carboni en l'atmosfera, però no ambdós
Un estudi internacional en què participa l'ICTA-UAB contradiu una hipòtesi històricament acceptada en els models climàtics que indica que la biomassa de les plantes i el carboni de terra augmentaran en tàndem al llarg d'aquest segle, i subratlla la importància de les espècies vegetals en praderies per ajudar-nos a reduir les concentracions de carboni a l'atmosfera.
El diòxid de carboni (CO2) a l'atmosfera estimula el creixement de les plantes. A mesura que augmenten els nivells de carboni, resulta atractiu pensar que un creixement de les plantes al seu màxim rendiment i la realització de campanyes massives de plantació d'arbres podrien reduir el CO2 produït per la crema de combustibles fòssils, l'agricultura i altres activitats humanes .
No obstant això, una nova investigació publicada avui a la prestigiosa revista Nature, i en què ha participat l'Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals de la Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB), suggereix que quan els nivells elevats de diòxid de carboni impulsen un major creixement de les plantes, això té una repercussió sorprenentment elevada sobre un altre gran embornal de carboni: el sòl.
Segons els autors de l'estudi, això es deuria al fet que les plantes extreuen de terra els nutrients que necessiten per mantenir aquest extra de creixement impulsat pel carboni. L'extracció dels nutrients addicionals requereix accelerar l'activitat microbiana de terra, la qual cosa comporta l'alliberament de CO2 de nou a l'atmosfera que, d'una altra manera, romandria a terra.
Els resultats contradiuen una suposició àmpliament acceptada per la comunitat científica que la biomassa i el carboni de terra augmentaran en tàndem a mesura que més biomassa vegetal caigui a terra i es converteixi en matèria orgànica. A l'analitzar les dades de 108 experiments publicats anteriorment sobre els nivells de carboni de terra, el creixement de les plantes i les altes concentracions de CO2 en l'aire, els autors es van sorprendre en trobar el contrari. "Quan les plantes augmenten la biomassa, generalment hi ha una disminució en l'emmagatzematge de carboni de terra", explica l'autor principal César Terrer, membre del Laboratori Nacional Lawrence Livermore del Departament d'Energia dels Estats Units i de la Universitat de Stanford, i investigador de l'ICTA-UAB durant el desenvolupament d'aquest estudi.
Terrer i la resta de co-autors van trobar que els sòls només acumulaven més carboni en aquells experiments on el creixement de les plantes es va mantenir força estable, tot i els alts nivells de carboni a l'atmosfera. "Va resultar molt més difícil del que s'esperava augmentar tant el creixement de les plantes com el carboni de terra", va dir Rob Jackson, coautor i Professor de la Universitat de Stanford.
Les prediccions climàtiques àmpliament utilitzades avui en dia no tenen en compte aquesta "compensació", va dir Jackson. Com a resultat, és probable que se sobreestimi el potencial dels ecosistemes per extreure diòxid de carboni de l'atmosfera.
Les plantes i els sòls junts absorbeixen actualment un 30% del CO2 emès per les activitats humanes cada any. Predir com canviarà la porció subterrània d'aquest embornal de carboni en les pròximes dècades és especialment important perquè el carboni absorbit pel sòl tendeix a quedar-s'hi durant molt de temps. "Quan una planta mor, part del carboni que es va acumular en la seva biomassa pot tornar a l'atmosfera, contribuint de nou a l'escalfament global. En els sòls, el carboni es pot emmagatzemar durant segles o mil·lennis", va explicar Terrer.
El treball es basa en la investigació de l'ICTA-UAB que Terrer va publicar el 2019 a Nature Climate Change, en la qual s'estima que duplicar el CO2 atmosfèric des dels nivells preindustrials, com s'espera per a finals d'aquest segle, augmentarà la biomassa de les plantes en un 12% de mitjana, que és tres vegades menys del que es predeia anteriorment. En altres paraules, és probable que les plantes juguin un paper molt menys important en la reducció de carboni del que es creia.
Ara, a l'examinar com funciona l'emmagatzematge de carboni en plantes i sòls junts, els científics han descobert que les expectatives per a una altra peça del trencaclosques climàtic també s'han de revisar. "Els sòls emmagatzemen més carboni a tot el món del que conté tota la biomassa vegetal i l'atmosfera combinats. Necessiten molta més atenció a mesura que prediem el destí dels boscos i pastures en aquesta atmosfera i clima canviants", va dir Terrer.
La investigació suggereix que les pastures poden absorbir quantitats inesperadament grans de carboni en les pròximes dècades. En un escenari en què el CO2 atmosfèric duplica els nivells preindustrials, els investigadors estimen que l'absorció de carboni en els sòls de les pastures augmentarà un 8%, mentre que l'absorció de carboni pels sòls forestals es mantindrà pràcticament neutra. Això succeeix tot i que l'enriquiment de CO2 dóna un major impuls a la biomassa en els boscos (23%) que en les pastures (9%), en part perquè els arbres assignen sota terra una porció relativament petita del carboni que absorbeixen.
"Des del punt de vista de la biodiversitat, seria un error plantar arbres en ecosistemes de pastures i sabanes naturals", va dir Terrer. "Els nostres resultats suggereixen que aquests ecosistemes herbacis amb molt pocs arbres també són importants per a emmagatzemar carboni a terra".
Article de referència
Terrer, C., Phillips, R.P., Hungate, B.A., Rosende, J., et al. (2021) 'A trade-off between plant and soil carbon storage under elevated CO2'. Nature. https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03306-8