Los bosques tropicales enfrentan una mayor pérdida de carbono del suelo debido al cambio climático

Los bosques tropicales representan más del 50% del sumidero global de carbono terrestre, pero el cambio climático amenaza con alterar el equilibrio de carbono de estos ecosistemas.

Una nueva investigación realizada por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y colegas de la Universidad Estatal de Colorado y el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales ha descubierto que el calentamiento y el secado de los suelos de los bosques tropicales pueden aumentar la vulnerabilidad al carbono del suelo, al aumentar la degradación del carbono más antiguo. aparece en Naturaleza.

«Estos hallazgos implican que tanto el calentamiento como el secado, al acelerar la pérdida de carbono del suelo más antiguo o reducir la incorporación de nuevos aportes de carbono, intensificarán las pérdidas de carbono del suelo e impactarán negativamente el almacenamiento de carbono en los bosques tropicales bajo el cambio climático», dijo la científica del LLNL Karis McFarlane, autora principal del artículo.

Los bosques tropicales intercambian más CO₂ Los ecosistemas terrestres tropicales se encuentran en contacto con la atmósfera más que cualquier otro bioma terrestre y almacenan casi un tercio de las reservas mundiales de carbono del suelo. Los ecosistemas terrestres tropicales también tienen el tiempo medio de residencia del carbono más corto de la Tierra, tan solo entre 6 y 15 años, lo que significa que cualquier cambio en las entradas o salidas de carbono (incluido el CO₂ emitida por el suelo) podría tener consecuencias importantes y relativamente rápidas para el equilibrio del carbono en los ecosistemas tropicales y la retroalimentación carbono-clima.

Las proyecciones climáticas sugieren un futuro que será más cálido y más seco en gran parte de los trópicos, con una intensidad de sequía creciente y una estación seca más larga en los Neotrópicos (una región que se extiende desde el sur de México a través de América Central y el norte de América del Sur, incluida la vasta selva amazónica).

La investigación, realizada durante experimentos de manipulación climática en bosques tropicales de Panamá, muestra que tanto el calentamiento in situ del suelo en todo el perfil en 4 °C como la exclusión del 50% de las precipitaciones aumentaron el carbono-14 en el CO₂ liberado por el suelo, aumentando la edad promedio del carbono en el equivalente de ~2–3 años.

Es importante destacar que los mecanismos subyacentes a este cambio difirieron entre el calentamiento y el secado. El calentamiento aceleró la descomposición del carbono más antiguo a medida que aumentaba el CO₂ Las emisiones agotaron el carbono más nuevo. El secado suprimió la descomposición de los aportes de carbono más nuevos y disminuyó el CO del suelo.₂ emisiones, aumentando así las contribuciones del carbono más antiguo al CO₂ liberar.

«Los experimentos de campo y de laboratorio sugieren que el calentamiento climático estimulará una pérdida neta de carbono del suelo global hacia la atmósfera, pero no está tan claro cómo el calentamiento y el secado del clima interactuarán para influir en el equilibrio de carbono en los bosques y otros ecosistemas», dijo McFarlane.

La mayor parte de los trabajos anteriores en bosques tropicales solo consideraban el CO2 total.₂ Las tasas de flujo, que son importantes para determinar el balance general de carbono de los bosques tropicales, pero tienen una capacidad limitada para descubrir los mecanismos que subyacen a los cambios observados. Esos mecanismos pueden revelarse mediante los valores de carbono 14, que indican la edad promedio de las fuentes de carbono que se metabolizan y liberan como CO₂.

En los últimos años, el carbono «nuevo» o «joven» se ha fijado en la atmósfera, mientras que el carbono más antiguo, «de una década de antigüedad», se ha enriquecido en carbono-14 en relación con la atmósfera actual. Incluso el carbono más antiguo, «de un siglo» o «de una milenio de antigüedad», se ha agotado en carbono-14 en relación con la atmósfera actual.

En el estudio actual, el equipo determinó cómo el calentamiento y la sequía impactan la cantidad y la edad del carbono liberado como CO2 del suelo.₂ En dos áreas de bosque tropical de tierras bajas distintas de Panamá que están sujetas a un calentamiento experimental del suelo o a un secado experimental, midieron los isótopos de carbono 14 y carbono 13 del CO2 respirado por el suelo.₂.

Utilizando el Centro de Espectrometría de Masas con Aceleradores del LLNL, McFarlane y su equipo descubrieron que el calentamiento del suelo aumentó el carbono-14 del CO2 respirado.₂ Durante la estación húmeda, lo que indica una mayor liberación de carbono «bombardero» (de alrededor de 1963, debido a pruebas nucleares subterráneas) en condiciones cálidas y húmedas. En concreto, el calentamiento estimuló la descomposición del carbono del suelo más antiguo al aumentar el CO2 general del suelo.₂ liberación de CO2, lo que provoca un cambio microbiano en el uso de los recursos tras el agotamiento de la materia orgánica fresca por carbono más antiguo del suelo. Por el contrario, el secado redujo el CO2 total del suelo.₂ liberación, sino que también aumentó el carbono-14 del CO respirado₂ al limitar el suministro de carbono fresco (de la hojarasca o de las raíces) a los descomponedores.

«Esta limitación del acceso microbiano al carbono fresco explica el cambio hacia mayores contribuciones del carbono más antiguo en el CO2 total del suelo.₂ «Las emisiones de CO2 se reducen con el calentamiento y la sequía», dijo McFarlane. «Nuestros resultados sugieren que el cambio climático aumentará la vulnerabilidad del carbono del suelo previamente almacenado en los bosques tropicales al estimular la descomposición y la pérdida del carbono antiguo».