Ciencia: los microorganismos son claves para almacenar carbono en los suelos

La eficiencia del uso del carbono microbiano es al menos cuatro veces más influyente que otros factores biológicos o ambientales cuando se trata del almacenamiento global de carbono en el suelo.

Es el resultado de un estudio, realizado por un equipo internacional de científicos, incluidos investigadores del Instituto Max Planck de Biogeoquímica en Jena, que consideran tiene implicaciones para mejorar la salud del suelo y mitigar el cambio climático.

Los suelos sirven como sumideros de carbono cruciales en la batalla contra el cambio climático, almacenan más carbono que cualquier otro ecosistema terrestre y tres veces más que la atmósfera. Sin embargo, los procesos involucrados en el almacenamiento de carbono en el suelo no se han entendido bien. Si bien los microorganismos han sido reconocidos durante mucho tiempo como contribuyentes importantes a la acumulación y pérdida de carbono orgánico del suelo (COS), las contribuciones específicas de los diferentes procesos biológicos y ambientales han permanecido en gran parte desconocidas.

El estudio, publicado en Nature, empleó un enfoque novedoso para cuantificar los procesos que determinan la dinámica del carbono en el suelo. El equipo de investigación internacional exploró exhaustivamente la relación entre la eficiencia en el uso del carbono, la conservación del COS y diversos factores, como el clima, la vegetación y las propiedades del suelo. El estudio representa la primera integración exitosa de conjuntos de datos a escala global, un modelo explícito de procesos microbianos, asimilación de datos, aprendizaje profundo y metanálisis para examinar esta relación.

La eficiencia del uso de carbono microbiano (CUE) mide la proporción de carbono utilizado por los microbios para el crecimiento frente al metabolismo. Cuando el carbono se usa para el crecimiento microbiano, se incorpora a las células microbianas, lo que respalda su almacenamiento en el suelo. Por el contrario, cuando el carbono se utiliza para el metabolismo, se libera al aire en forma de dióxido de carbono, que actúa como gas de efecto invernadero. El estudio enfatiza que el crecimiento microbiano es más crucial que el metabolismo para determinar la cantidad de carbono almacenado en el suelo.

“Descubrimos que la eficiencia del uso de carbono microbiano es el factor más importante en el almacenamiento de carbono en el suelo”, dice Feng Tao, el primer autor del estudio y estudiante visitante de doctorado en el Instituto Max Planck de Biogeoquímica, Jena, bajo la dirección del departamento del profesor Markus Reichstein.

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Si bien la dinámica del carbono del suelo se ha estudiado durante muchos años, la investigación anterior se centró principalmente en procesos individuales, como la entrada de carbono de la hojarasca y las raíces o la liberación de dióxido de carbono en el aire durante la descomposición de la materia orgánica. “El estudio muestra la importancia de los rasgos microbianos para los ciclos del carbono y aplica una estrategia novedosa, que propusimos hace unos años, para su estimación”, explica Markus Reichstein, coautor del estudio y director del Instituto Max Planck de Biogeoquímica.