El cambio climático puede estar impulsando la liberación de CO₂ del suelo de una manera diferente a lo que se pensaba: el calentamiento activa las bacterias del suelo de una manera especial, sugieren los resultados de un estudio. Hasta ahora se suponía que el aumento de las temperaturas aumentaba en general las tasas de crecimiento de los microbios. Pero ahora resulta que la actividad de división en realidad sigue siendo la misma, pero el calentamiento conduce a la activación de especies bacterianas previamente inactivas, lo que conduce a un aumento general del crecimiento. Según los investigadores, este descubrimiento podría conducir a una mejor comprensión de los procesos de degradación microbiana en el suelo y los mecanismos de retroalimentación climática.
Los suelos forman literalmente la base del ciclo material y climático de la Tierra. Porque son el mayor sumidero de carbono orgánico del planeta. El grado en que permanece almacenado allí o ingresa a la atmósfera en forma de dióxido de carbono depende de la descomposición de la biomasa vegetal en el suelo por parte de microorganismos. En este contexto, la preocupación se centra en un posible proceso de retroalimentación en el contexto del cambio climático: con el aumento de las temperaturas, se puede suponer que las comunidades microbianas en el suelo crecerán y, por lo tanto, liberarán más dióxido de carbono. Esto alimenta aún más el cambio climático, que una vez más conduce a una mayor respiración del suelo.
Retroalimentación del carbono del suelo y el clima a la vista
«Durante décadas se ha asumido que esta reacción estaba impulsada por mayores tasas de crecimiento de poblaciones bacterianas individuales en un clima más cálido», explica el autor principal Andreas Richter de la Universidad de Viena. En su estudio, él y sus colegas querían obtener información más detallada sobre este sistema. Para ello aprovecharon una oportunidad de investigación muy especial: el equipo examinó una pradera subártica en Islandia, que hace unos 50 años comenzó a calentarse cada vez más debido a un proceso geotérmico en la región volcánica: los cambios geológicos han llevado ahora a temperaturas del suelo varios grados superiores a las de las zonas circundantes.
Los investigadores ahora han realizado estudios comparativos para investigar cómo este calentamiento ha afectado a la comunidad microbiana subterránea. Realizaron análisis sobre la composición de especies bacterianas y registraron las tasas de crecimiento de los microbios en las distintas zonas de estudio utilizando modernas técnicas de marcaje isotópico.
Primero se confirmó: «El calentamiento del suelo que se produce desde hace más de 50 años ha aumentado el crecimiento microbiano a nivel comunitario, como se esperaba», dice el primer autor Dennis Metze de la Universidad de Viena. Sin embargo, los resultados del análisis de las tasas de crecimiento de diferentes tipos de bacterias parecían contradecir este resultado: en principio, en suelos más cálidos eran indistinguibles de aquellos a temperaturas normales. Los análisis de diversidad (la presencia de diferentes tipos de bacterias en el suelo) revelaron cómo se produjo el aumento general. Resulta que el calentamiento parece haber activado especies previamente inactivas. Como resultado, ampliaron sus suministros, lo que condujo a un aumento generalizado, dicen los científicos.
En lugar de crecimiento general, más diversidad
“Confirmamos que el calentamiento del suelo ha aumentado el crecimiento microbiano a nivel comunitario durante 50 años. «Pero si bien antes se pensaba que esto se debía a un crecimiento generalmente más rápido, descubrimos que en las bacterias esta respuesta es causada por un grupo más grande de especies diferentemente activas», escriben los autores. Como señalan, ahora habrá que realizar más estudios para demostrar hasta qué punto el hallazgo puede representar una peculiaridad del área específica de investigación.
Sin embargo, si resulta ser un mecanismo fundamental, tendría implicaciones importantes para comprender los procesos de degradación microbiana del suelo y los mecanismos de retroalimentación climática. Esto se debe a que las especies bacterianas del suelo que se activan en condiciones de calentamiento pueden diferir funcionalmente de aquellas que se activan a valores más bajos. «Es posible que se necesiten ecuaciones más complejas para modelar la respuesta al calentamiento microbiano», escriben los investigadores.
La coautora Christina Kaiser, de la Universidad de Viena, concluye: “Predecir la respuesta del microbioma del suelo al cambio climático es un gran desafío. Por lo tanto, el suelo se trata como una “caja negra” en la mayoría de los modelos climáticos y del ciclo del carbono. “Este trabajo crea las condiciones para predicciones más precisas del comportamiento microbiano y los efectos posteriores sobre el ciclo del carbono en un sistema climático en evolución”, afirmó el investigador.
Fuente: Universidad de Viena, artículo especializado: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adk6295
