Alrededor de una cuarta parte del carbono orgánico que se encuentra en el permafrost ártico rico en hielo es mucho más difícil de usar para los microorganismos. La razón de esto es la fuerte unión de la materia orgánica que surge de los restos de plantas muertas a las partículas minerales del suelo. Este fue el resultado de un estudio realizado por un grupo de investigación dirigido por la Prof. Dra. Janet Reithmeyer y el Dr. Jannik Martins en el Instituto de Geología y Mineralogía de la Universidad de Colonia. Por lo tanto, las predicciones precisas de las emisiones de gases de efecto invernadero de los depósitos de permafrost son más complejas de lo que se suponía anteriormente.
Los resultados del proyecto conjunto, que fue financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF), se publican en el artículo «Fijación de carbono orgánico unido a minerales en permafrost permafrost» en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
El Ártico se está calentando muy rápidamente en comparación con otras partes del mundo. La mayor parte está cubierta de permafrost y contiene grandes cantidades de carbono, casi el doble que la atmósfera. Este carbono proviene de plantas que han crecido durante miles de años, se descomponen en el suelo y luego se ‘solidifican’. Con las altas temperaturas en el Ártico, este enorme congelador se está derritiendo rápidamente. El antiguo carbono almacenado en él ahora puede ser descompuesto por microorganismos, liberando dióxido de carbono y metano a la atmósfera. Estos gases de efecto invernadero aceleran el calentamiento global. Cuanto más alta es la temperatura, más gases de efecto invernadero se liberan del permafrost, lo que hace que las temperaturas aumenten aún más y que el suelo y los sedimentos se congelen más rápido. “Hay retroalimentaciones de carbono en el permafrost con el clima, y su fuerza depende en gran medida de los factores que influyen en la descomposición microbiana”, dijo Janet Retheimer.
En el proyecto de investigación conjunto, científicos del Instituto de Zoología de la Universidad de Colonia, la Universidad de Tübingen, la Universidad Técnica de Munich y el Instituto Alfred Wegener en Potsdam estudiaron núcleos de permafrost alto del Ártico siberiano. Los núcleos provienen de depósitos de grano fino ricos en hielo, similares al loess en nuestras latitudes, que se depositaron en grandes áreas de Siberia y Alaska durante la última Edad de Hielo. Los núcleos, de hasta 12 metros de diámetro, consisten en sedimentos depositados durante un período de hasta 55.000 años.
Los análisis de núcleos de permafrost muestran que una parte significativa (25-35%) del carbono está ligado a partículas minerales y, por lo tanto, es de difícil acceso para los microorganismos. «Las predicciones de las interacciones entre el deshielo del permafrost y el clima son muy complejas porque la descomposición microbiana de la materia orgánica en los sedimentos ha variado mucho en los últimos 55 000 años. Esto se debe a las diferentes condiciones climáticas durante un período tan largo de deposición», explicó Janet Rethemeier. Las condiciones más cálidas resultaron en Y la humedad condujo a una unión débil del carbono a las partículas minerales, mientras que un clima más frío y seco condujo a una unión más fuerte, principalmente a los óxidos de hierro. Una unión más fuerte a los óxidos de hierro significa tasas más bajas de descomposición del material vegetal antiguo, explicó el profesor Dr. Michael Bonkowski del Instituto de Zoología, Departamento de Medio Ambiente Terrestre de la Universidad de Colonia en experimentos de laboratorio.
«Estos nuevos hallazgos pueden hacer una contribución significativa para hacer que los modelos informáticos predigan de forma más fiable las emisiones de gases de efecto invernadero a partir del deshielo del permafrost», dijo Jannick Martins, que actualmente realiza una investigación en la Universidad de Columbia en Nueva York.
revista
Comunicaciones de la naturaleza
método de investigación
Estudio piloto
Tema de investigación
No aplica
Título del artículo
Estabilidad del carbono orgánico ligado a minerales en el permafrost del Pleistoceno
La fecha en que se publicó el artículo.
13 de abril de 2023
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