Existe un enorme reservorio de carbono orgánico bajo el suelo, mayor al almacenamiento combinado presente en la atmósfera y la vegetación terrestre. Sin embargo, no es estático. Está constantemente circulando entre las diferentes reservas mundiales de carbono en formas moleculares diversas.

Por Roberto Andrés para Sustentartv

El complejo circuito del carbono 

El carbono orgánico del suelo (COS) es una pequeña parte del ciclo global del carbono que implica su ciclo a través del suelo, la vegetación, el océano y la atmósfera. Según el informe de la FAO Carbono orgánico del suelo, el potencial oculto, se estima que la reserva de COS almacena 1500 Petagramos de carbono (PgC) en el primer metro de suelo.

Consideremos que 1 PgC equivale a mil millones de toneladas métricas de carbono, a 3.7 mil millones de toneladas de CO2, a 1 GtC (gigatonelada de carbono). Esto supone más carbono que el contenido de forma combinada entre la atmósfera (800 PgC) y la vegetación terrestre (500 PgC).

Este extraordinario reservorio de COS no es estático, sino que está constantemente circulando entre las diferentes reservas mundiales de carbono en formas moleculares diversas. Siendo el CO2 (dióxido de carbono) y CH4 (metano) los principales gases atmosféricos basados en carbono, organismos autótrofos (principalmente plantas) y microbios foto y quimioautótrofos sintetizan el CO2 atmosférico en material orgánico.

El material orgánico muerto, principalmente en forma de residuos vegetales y exudados, es incorporado al suelo por la fauna, lo que conlleva la entrada de carbono en el suelo a través de la transformación del material orgánico por microorganismos heterótrofos.

Este proceso de transformación de materiales orgánicos da como resultado una mezcla biogeoquímica compleja de residuos vegetales y productos de descomposición microbiana en varias etapas de descomposición, que pueden asociarse con minerales del suelo y obstruirse dentro de agregados, permitiendo la persistencia del COS en el suelo durante décadas, siglos o incluso milenios.

El dióxido de carbono se emite de vuelta a la atmósfera cuando la materia orgánica del suelo (MOS) es descompuesta (o mineralizada) por microorganismos. La pérdida de carbono también puede ser causada por exudados radiculares como el ácido oxálico, que liberan compuestos orgánicos de las protectoras asociaciones con minerales.

Finalmente, el carbono también es parcialmente exportado de los suelos a ríos y océanos como carbono orgánico disuelto (COD) o como parte del material de erosión.

En principio, la cantidad de COS almacenada en un suelo determinado depende del equilibrio entre la cantidad de carbono que entra en el suelo y la que sale del suelo como gases de respiración basados en carbono, procedentes de la mineralización microbiana y, en menor medida, de la lixiviación del suelo como COD.

¿Cómo se fija el carbono?

Localmente, el carbono también se puede perder o ganar a través de la erosión o deposición del suelo, lo que lleva a la redistribución del carbono del suelo a escala local, paisajística y regional.

Por lo tanto, los niveles de almacenamiento de COS se controlan principalmente gestionando la cantidad y el tipo de residuos orgánicos que entran en el suelo y minimizando las pérdidas de carbono del suelo.

Los factores que controlan la descomposición de la MOS incluyen la temperatura del suelo y el contenido de agua (principalmente determinado por las condiciones climáticas), que influyen mucho en el almacenamiento del carbono del suelo por su efecto sobre la actividad microbiana.

La composición de la comunidad microbiológica también puede influenciar la descomposición preferente de ciertos compuestos. La presunta recalcificación química de las moléculas complejas que acumulan COS, como la lignina o los lípidos, no contribuye sustancialmente a la persistencia de la MOS en el suelo.

La persistencia de la MOS está más bien afectada por la estabilización del COS en la matriz del suelo a través de su interacción y asociación con sus minerales.

Es necesario medir flujos globales de carbono 

La cuantificación de los flujos globales de carbono es necesaria para aclarar si los ecosistemas terrestres globales fijan más CO2 atmosférico a través de la fotosíntesis que el que emiten a la atmósfera a través de la respiración. Por un lado, el balance mundial de carbono está determinado por la concentración atmosférica de CO2 y la absorción de CO2 por el océano y la tierra y, por otro lado, por las emisiones derivadas de las emisiones de combustibles fósiles, el uso de la tierra y el cambio de uso de la tierra.

La evaluación más reciente de carbono indicó que, entre 2006 y 2015, las emisiones a la atmósfera eran dos veces más altas que la suma de los sumideros oceánicos y terrestres, siendo el 90 % de estas emisiones procedentes de combustibles fósiles y la industria.

El flujo de carbono derivado de los cambios en el uso de la tierra fue más predominante en los tiempos preindustriales, ya que, entre 1750 y 2011, un tercio de todos los gases de efecto invernadero (GEI) antropogénicos se derivaron de los cambios en el uso de la tierra.

A largo plazo, el CO2 atmosférico ha aumentado aproximadamente de 180 a 280 ppm desde el último período glacial, añadiendo alrededor de 220 PgC a la atmósfera durante un período de 10.000 años. Esto se traduce en una tasa de aumento de alrededor de 4.4 PgC/año.

La investigación de la FAO sobre la dinámica del carbono del suelo y su influencia en el ciclo global del carbono se ha visto impulsada en parte por el aumento de la concienciación por la importancia de la accesibilidad a pequeña escala al COS para la renovación del carbono microbiano que se extiende a una profundidad mayor de 20 cm; el vínculo entre las comunidades microbianas y las propiedades dinámicas e inherentes del suelo en relación al ciclo del carbono y su interacción con otros ciclos biogeoquímicos; y la influencia de la diversidad de plantas en el aumento de la actividad microbiana del suelo y el almacenamiento de carbono en el suelo.