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Universitat Autònoma de Barcelona
Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB)

Los suelos o las plantas absorberán más CO2 a medida que aumenten los niveles de carbono en la atmósfera, pero no ambos

24 mar 2021
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Un estudio en el que participa el ICTA-UAB contradice una hipótesis históricamente aceptada que indica que la biomasa de las plantas y el carbono del suelo aumentarán en tándem a lo largo de este siglo.

César Terrer ICTA-UAB

El dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera estimula el crecimiento de las plantas. A medida que aumentan los niveles de carbono, resulta atractivo pensar que un crecimiento de las plantas a su máximo rendimiento y la realización de campañas masivas de plantación de árboles podrían reducir el CO2 producido por la quema de combustibles fósiles, la agricultura y otras actividades humanas.

Sin embargo, una nueva investigación publicada hoy en la prestigiosa revista Nature, y en la que ha participado el Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals de la Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) sugiere que, cuando los niveles elevados de dióxido de carbono impulsan un mayor crecimiento de las plantas, esto tiene una repercusión sorprendentemente elevada sobre otro gran sumidero de carbono: el suelo.

Según los autores del estudio, esto se debería a que las plantas extraen del suelo los nutrientes que necesitan para mantener ese extra de crecimiento impulsado por el carbono. La extracción de los nutrientes adicionales requiere acelerar la actividad microbiana del suelo, lo que conlleva la liberación de CO2 de nuevo a la atmósfera que, de otro modo, permanecería en el suelo.

Los hallazgos contradicen una suposición ampliamente aceptada por la comunidad científica de que la biomasa y el carbono del suelo aumentarán en tándem a medida que más biomasa vegetal caiga al suelo y se convierta en materia orgánica. Al analizar los datos de 108 experimentos publicados anteriormente sobre los niveles de carbono del suelo, el crecimiento de las plantas y las altas concentraciones de CO2 en el aire, los autores se sorprendieron al descubrir lo contrario. “Cuando las plantas aumentan la biomasa, generalmente hay una disminución en el almacenamiento de carbono del suelo", explica el autor principal César Terrer, miembro del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore del Departamento de Energía de Estados Unidos y de la Universidad de Stanford, e investigador del ICTA-UAB durante el desarrollo de este estudio.

Terrer y el resto de co-autores encontraron que los suelos solo acumulaban más carbono en aquellos experimentos donde el crecimiento de las plantas se mantuvo bastante estable, a pesar de los altos niveles de carbono en la atmósfera. "Resultó mucho más difícil de lo esperado aumentar tanto el crecimiento de las plantas como el carbono del suelo", dijo Rob Jackson, coautor y Profesor de la Universidad de Stanford.

Las predicciones climáticas ampliamente utilizadas hoy en día no tienen en cuenta esta “compensación”, dijo Jackson. Como resultado, es probable que sobrestimen el potencial de los ecosistemas para extraer dióxido de carbono de la atmósfera.

Las plantas y los suelos juntos absorben actualmente un 30% del CO2 emitido por las actividades humanas cada año. Predecir cómo cambiará la porción subterránea de este sumidero de carbono en las próximas décadas es especialmente importante porque el carbono absorbido por el suelo tiende a permanecer allí durante mucho tiempo. “Cuando una planta muere, parte del carbono que se acumuló en su biomasa puede regresar a la atmósfera, contribuyendo de nuevo al calentamiento global. En los suelos, el carbono se puede almacenar durante siglos o milenios”, explicó Terrer.

El trabajo se basa en la investigación del ICTA-UAB que Terrer publicó en 2019 en Nature Climate Change, en la que se estima que duplicar el CO2 atmosférico desde los niveles preindustriales, como se espera para fines de este siglo, aumentará la biomasa de las plantas en un 12% de media, que es tres veces menos de lo que se predecía anteriormente. En otras palabras, es probable que las plantas jueguen un papel mucho menos importante en la reducción de carbono de lo que se creía.

Ahora, al examinar cómo funciona el almacenamiento de carbono en plantas y suelos juntos, los científicos han descubierto que las expectativas para esta otra pieza del rompecabezas climático también deben revisarse. “Los suelos almacenan más carbono en todo el mundo del que contiene toda la biomasa vegetal y la atmósfera combinados. Necesitan mucha más atención a medida que predecimos el destino de los bosques y pastizales en esta atmósfera y clima cambiantes”, dijo Terrer.

La investigación sugiere que los pastizales pueden absorber cantidades inesperadamente grandes de carbono en las próximas décadas. En un escenario en el que el CO2 atmosférico duplica los niveles preindustriales, los investigadores estiman que la absorción de carbono en los suelos de los pastizales aumentará un 8%, mientras que la absorción de carbono por los suelos forestales se mantendrá prácticamente neutra. Eso sucede a pesar de que el enriquecimiento de CO2 da un mayor impulso a la biomasa en los bosques (23%) que en los pastizales (9%), en parte porque los árboles asignan bajo tierra una porción relativamente pequeña del carbono que absorben.

“Desde el punto de vista de la biodiversidad, sería un error plantar árboles en ecosistemas de pastizales y sabanas naturales”, dijo Terrer. "Nuestros resultados sugieren que estos ecosistemas herbáceos con muy pocos árboles también son importantes para almacenar carbono en el suelo".

Artículo de referencia

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

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