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Sol du système d'observation et d'expérimentation sur le long terme des prairies permanentes (SOERE Agro-écosystemes cycle biogéochimiques et biodiversité), Laqueuille, Puy-de-Dôme (63). © Jerôme Balesdent

¿Cuánto dura el carbono del suelo en restaurarse? Una cuestión de profundidad

La restauración del carbono orgánico del suelo contribuye a regular el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera y la fertilidad de los agroecosistemas. Un equipo de investigadores del INRA, la CEA y el CNRS presenta una cuantificación inédita de la cinética de restauración del carbono de los suelos, en función de la profundidad y de sus determinantes antrópicos y climáticos. El estudio, publicado el 11 de julio de 2018 en la revista científica Nature, ofrece nuevas perspectivas que nos permiten apreciar mejor la evolución del ciclo de carbono.

Actualización: 05/09/2018
Publicación: 12/07/2018
Palabras clave: suelo - carbono

Los suelos son una de las principales reservas de carbono del planeta. Sus más de 1 500 000 millones de toneladas de carbono, es decir, el doble del que se encuentra en la atmósfera y la vegetación juntas, los convierten en una parte fundamental del flujo de carbono del sistema terrestre. Por medio de la fotosíntesis, las plantas fijan el carbono que obtienen del CO2 de la atmósfera y lo incorporan al suelo en forma de exudados radiculares y residuos. El carbono permanece ahí indefinidamente, antes de ser convertido de nuevo en CO2, a través de la respiración de organismos descomponedores. Este continuo intercambio entre el suelo y la atmósfera contribuye a regular la cantidad de CO2 de esta última, y por lo tanto el clima, y puede incluso influir en la productividad de los agroecosistemas. Todos estos factores demuestran la importancia de conocer bien la dinámica del intercambio de carbono entre los suelos y la atmósfera y sus posibles consecuencias.

Por medio de un metaanálisis, los investigadores* del INRA, la CEA y el CNRS evidenciaron que durante los últimos 50 años se ha restaurado por lo menos un 25 % del carbono de los suelos, con una modesta pero significativa contribución de las capas más profundas.

Una representación inédita de la dinámica del carbono en los suelos

Los científicos lograron determinar el tiempo de residencia y la distribución vertical del carbono fijado por las plantas en 112 suelos de praderas, bosques y tierras agrícolas a lo largo del planeta. Para hacerlo, ellos desarrollaron sus propias medidas, a partir de isotopos naturales y estables del carbono, y utilizaron los datos de alrededor de 50 estudios científicos.

De esta manera, los investigadores demostraron que entre 1965 y 2015 la tasa media de restauración del carbono del suelo era de 0,5 % por año. Por lo general, un 80 % del carbono joven, es decir, con menos de 50 años, se encuentra en las capas superficiales del suelo (0 – 30 cm de profundidad), mientras que el otro 20 % se encuentra en las capas más profundas o subsuelo (30 cm – 1 m). La restauración del carbono en el subsuelo es el resultado de un procesos que actúan conjuntamente: la fauna mezcla los suelos (bioturbación) hasta aproximadamente 70 cm de profundidad, las raíces aportan carbono hasta alrededor de dos metros y los descomponedores degradan las materias orgánicas, proceso que disminuye con la profundidad.

Como consecuencia, se produce una gran variación vertical en la dinámica del carbono, que los científicos midieron principalmente las zonas tropicales, donde la edad media del carbono va de siete años en la superficie a 1 250 años a un metro de profundidad. De manera más general, ellos concluyeron que la dinámica del carbono en las capas superficiales (0 – 30 cm) es siete veces más rápida que en el subsuelo (30 cm – 1 m).

La influencia del uso de los suelos y del clima en la dinámica del carbono

La cantidad de carbono es considerablemente menor en las capas superficiales de las tierras agrícolas que en las praderas o bosques, principalmente a causa de la recolección de cosechas. Sin embargo, los resultados del estudio muestran que los suelos agrícolas incorporan cantidades significativas de carbono en el subsuelo (30 cm – 1 m), el cual contiene un 30 % de carbono joven.

Los científicos señalan que la cantidad de carbono joven que se encuentra en las capas profundas no depende tanto de la temperatura como de las precipitaciones, ya que es mayor en los climas secos, donde las raíces de las plantas son más profundas.

En términos generales, un 50 % del carbono nuevo se acumula entre los 0 cm y los 10 cm de profundidad, mientras que el otro 50 % se almacena a partir de los 10 cm. La profundidad media es de 9 cm en los bosques y 17,5 cm en los suelos agrícolas, lo cual acentúa los efectos que el uso de los suelos, sobre todo el cultivo, tiene en la restauración del carbono.

Sin embargo, aún en la parte más superficial de las tierras agrícolas templadas, la edad del carbono orgánico es bastante elevada (alrededor de 75 años). Esto significa que las materias orgánicas de los suelos templados actuales son la herencia de la gestión llevada a cabo por varias generaciones de agricultores.

Este estudio ofrece resultados decisivos sobre la dinámica de la incorporación del carbono de la atmósfera en las diferentes capas del suelo. Sin duda alguna, permitirá predecir con más precisión la evolución del ciclo de carbono, mejorar el contenido de carbono de los suelos y comprender los factores responsables de las variaciones en los depósitos de carbono, según el lugar o el uso de la tierra, por ejemplo. La gestión del carbono orgánico en los suelos es esencial para aumentar la productividad y la durabilidad de los agroecosistemas, proteger el medio ambiente y mejorar las políticas públicas. Una gestión eficiente implica pensar a largo plazo, para asegurarse de que las futuras generaciones tomen en cuenta el carbono del subsuelo.

Esta investigación se realizó en el marco del proyecto DEDYCAS: El carbono del suelo, un sistema dinámico que depende de la profundidad: nuevos conceptos, medidas y modelización (Agencia Nacional de la Investigación francesa, ANR, 2015-2018).

*Con la participación de los siguientes laboratorios y unidades de investigación:

Centro europeo de investigación y enseñanza de las geociencias y del medio ambiente (Universidad Aix-Marsella, CNRS, IRD, INRA, Collège de France)
Unidad de investigación de la genética y el mejoramiento de las frutas y legumbres, INRA
Unidad de investigación de la bioquímica y los ecosistemas forestales, INRA
El laboratorio de ciencias del clima y del medio ambiente (CEA, CNRS, UVSQ)

Referencia

Atmosphere-soil carbon transfer as a function of soil depth.

Jérôme Balesdent, Isabelle Basile-Doelsch, Joël Chadoeuf, Sophie Cornu, Delphine Derrien, Zuzana Fekiacova, Christine Hatté.

Nature (2018), http://www.nature.com/articles/s41586-018-0328-3