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El calentamiento provoca inesperados pulsos de CO2 en suelos forestales

En su investigación, publicada en Science, el equipo observó periodos de pérdida sustancial de carbono en el suelo, marcados por periodos de grandes cambios en las comunidades microbianas, un patrón episódico más que constante de cambio relacionado con el calentamiento.
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Fecha de publicació: 06/10/2017, 12:28 h | (71) veces leída
Cambios en el ciclo del carbono del suelo relacionados con el calentamiento, revelan pulsos inesperados en las emisiones de CO2 con este origen.
Es la conclusión de un estudio realizado durante 25 años en un bosque de madera dura de Nueva Inglaterra, Estados Unidos, por la microbióloga Kristen DeAngelis y su estudiante de posgrado Grace Pold, de la Universidad de Massachusetts Amherst
En su investigación, publicada en Science, el equipo observó periodos de pérdida sustancial de carbono en el suelo, marcados por periodos de grandes cambios en las comunidades microbianas, un patrón episódico más que constante de cambio relacionado con el calentamiento.
DeAngelis y sus colegas afirman: "Encontramos que el calentamiento del suelo da como resultado un patrón de cuatro fases de descomposición de materia orgánica del suelo y dióxido de carbono que fluye a la atmósfera, con fases de pérdida sustancial de carbono en el suelo alternando con fases de pérdida no detectable".
La contribución de los suelos y la retroalimentación del ciclo terrestre de carbono al sistema climático son parte de un componente grande y mal entendido del calentamiento global, señalan los autores. Los suelos son el mayor depósito de carbono orgánico en la biosfera terrestre y representan una importante fuente de gases de efecto invernadero para la atmósfera. Este suelo de carbono hace que el suelo sea saludable al mantener el agua y ayudar a las plantas a crecer, dice esta experta. Los microbios controlan el agotamiento del carbono del suelo.
Esta investigación se aprovecha de un experimento de calentamiento del suelo que se lleva a cabo durante 26 años en Harvard Forest, una estación de investigación en el centro norte de Massachusetts. Según DeAngelis, se trata del experimento más largo de calentamiento del suelo en el mundo y permite a los investigadores estudiar el futuro del cambio climático.
En sus recientes experimentos, esta investigadora señala en un comunicado que "desde el punto de vista microbiano, no sólo cambian las diferentes especies que están presentes, sino que también cambian las enzimas que producen. Probablemente están evolucionando para adaptarse al carbón nuevo, más pobre y menos abundante en el suelo". "Este aspecto de la evolución microbiana del calentamiento a largo plazo es una cuestión futura que estamos ansiosos por explorar", afirma.
PÉRDIDA DEL 17% DE CARBONO EN PARCELAS CALENTADAS EXPERIMENTALMENTE
A lo largo del experimento de 26 años aún en curso, las parcelas calentadas perdieron el 17 por ciento del carbono que había sido almacenado en materia orgánica en los 60 primeros centímetros del suelo. "Sabemos que la respiración microbiana del suelo es una fuente importante y natural de gases de efecto invernadero para la atmósfera. Utilizando el experimento de calentamiento a largo plazo como una ventana al cambio climático futuro, vemos que el calentamiento tiene un efecto profundo pero discontinuo sobre las emisiones de gases de efecto invernadero", agrega.
Este trabajo fue dirigido por el primer autor Jerry Melillo de 'Woods Hole MBL', quien estableció el experimento de calentamiento del suelo a largo plazo en la estación experimental de bosque en 1991. Allí, se enterraron bobinas de calefacción similares a las utilizadas para evitar que se congelen los campos de fútbol a alrededor de 4 pulgadas (10 centímetros) de profundidad en las parcelas de tratamiento para mantener la superficie del suelo exactamente 5 grados Celsius más caliente que la temperatura ambiente. Con controles sin calefacción cercanos para comparar, las parcelas crean un laboratorio al aire libre para estudiar el cambio artificial del clima.
"Para poner esto en el contexto --dice Melillo--, cada año, sobre todo con la quema de combustibles fósiles, estamos liberando alrededor de 10.000 millones de toneladas métricas de carbono a la atmósfera. Eso es lo que está causando el aumento en la concentración atmosférica de dióxido de carbono y el calentamiento global".
"Los suelos del mundo contienen alrededor de 3.500 millones de toneladas métricas de carbono --continúa--. Si una cantidad significativa de ese carbono del suelo se agrega a la atmósfera debido a la actividad microbiana en suelos más cálidos, se acelerará el proceso de calentamiento global. Y una vez que esta auto-retroalimentación comience, no habrá una manera fácil de apagarla. No hay ningún interruptor para apagarlo".
DeAngelis considera que estos hallazgos aportan nueva información a modelos que estiman cuánto se calentará el planeta, pero que, realmente, no tienen en cuenta de manera explícita las contribuciones microbianas importantes al ciclo global del carbono.

Cambios en el ciclo del carbono del suelo relacionados con el calentamiento, revelan pulsos inesperados en las emisiones de CO2 con este origen.

Es la conclusión de un estudio realizado durante 25 años en un bosque de madera dura de Nueva Inglaterra, Estados Unidos, por la microbióloga Kristen DeAngelis y su estudiante de posgrado Grace Pold, de la Universidad de Massachusetts Amherst

En su investigación, publicada en Science, el equipo observó periodos de pérdida sustancial de carbono en el suelo, marcados por periodos de grandes cambios en las comunidades microbianas, un patrón episódico más que constante de cambio relacionado con el calentamiento.

DeAngelis y sus colegas afirman: "Encontramos que el calentamiento del suelo da como resultado un patrón de cuatro fases de descomposición de materia orgánica del suelo y dióxido de carbono que fluye a la atmósfera, con fases de pérdida sustancial de carbono en el suelo alternando con fases de pérdida no detectable".

La contribución de los suelos y la retroalimentación del ciclo terrestre de carbono al sistema climático son parte de un componente grande y mal entendido del calentamiento global, señalan los autores. Los suelos son el mayor depósito de carbono orgánico en la biosfera terrestre y representan una importante fuente de gases de efecto invernadero para la atmósfera. Este suelo de carbono hace que el suelo sea saludable al mantener el agua y ayudar a las plantas a crecer, dice esta experta. Los microbios controlan el agotamiento del carbono del suelo.

Esta investigación se aprovecha de un experimento de calentamiento del suelo que se lleva a cabo durante 26 años en Harvard Forest, una estación de investigación en el centro norte de Massachusetts. Según DeAngelis, se trata del experimento más largo de calentamiento del suelo en el mundo y permite a los investigadores estudiar el futuro del cambio climático.

En sus recientes experimentos, esta investigadora señala en un comunicado que "desde el punto de vista microbiano, no sólo cambian las diferentes especies que están presentes, sino que también cambian las enzimas que producen. Probablemente están evolucionando para adaptarse al carbón nuevo, más pobre y menos abundante en el suelo". "Este aspecto de la evolución microbiana del calentamiento a largo plazo es una cuestión futura que estamos ansiosos por explorar", afirma.

PÉRDIDA DEL 17% DE CARBONO EN PARCELAS CALENTADAS EXPERIMENTALMENTE

A lo largo del experimento de 26 años aún en curso, las parcelas calentadas perdieron el 17 por ciento del carbono que había sido almacenado en materia orgánica en los 60 primeros centímetros del suelo. "Sabemos que la respiración microbiana del suelo es una fuente importante y natural de gases de efecto invernadero para la atmósfera. Utilizando el experimento de calentamiento a largo plazo como una ventana al cambio climático futuro, vemos que el calentamiento tiene un efecto profundo pero discontinuo sobre las emisiones de gases de efecto invernadero", agrega.

Este trabajo fue dirigido por el primer autor Jerry Melillo de 'Woods Hole MBL', quien estableció el experimento de calentamiento del suelo a largo plazo en la estación experimental de bosque en 1991. Allí, se enterraron bobinas de calefacción similares a las utilizadas para evitar que se congelen los campos de fútbol a alrededor de 4 pulgadas (10 centímetros) de profundidad en las parcelas de tratamiento para mantener la superficie del suelo exactamente 5 grados Celsius más caliente que la temperatura ambiente. Con controles sin calefacción cercanos para comparar, las parcelas crean un laboratorio al aire libre para estudiar el cambio artificial del clima.

"Para poner esto en el contexto --dice Melillo--, cada año, sobre todo con la quema de combustibles fósiles, estamos liberando alrededor de 10.000 millones de toneladas métricas de carbono a la atmósfera. Eso es lo que está causando el aumento en la concentración atmosférica de dióxido de carbono y el calentamiento global".

"Los suelos del mundo contienen alrededor de 3.500 millones de toneladas métricas de carbono --continúa--. Si una cantidad significativa de ese carbono del suelo se agrega a la atmósfera debido a la actividad microbiana en suelos más cálidos, se acelerará el proceso de calentamiento global. Y una vez que esta auto-retroalimentación comience, no habrá una manera fácil de apagarla. No hay ningún interruptor para apagarlo".

DeAngelis considera que estos hallazgos aportan nueva información a modelos que estiman cuánto se calentará el planeta, pero que, realmente, no tienen en cuenta de manera explícita las contribuciones microbianas importantes al ciclo global del carbono.

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