Mentre il pianeta si riscalda a causa dell'eccesso di anidride carbonica nell'atmosfera, una soluzione per attingere quel carbonio, o almeno una parte importante di esso, giace silenziosamente sotto di noi.

Materia organica del suolo, costituita da piante in decomposizione, tessuto animale e microbico:è ciò che distingue sano, terreno vibrante da semplice terra. Costituendo circa il 3% dei suoli agricoli produttivi, la materia organica del suolo è un efficace "pozzo di carbonio" in grado di immagazzinare, nel terreno, le piante di anidride carbonica tirano dall'atmosfera. Oltre a ridurre le emissioni di combustibili fossili, l'utilizzo dei suoli come vasti bacini di assorbimento del carbonio è considerato una strategia chiave nella lotta ai cambiamenti climatici.

L'accumulo di materia organica nel suolo in modo efficace e sostenibile richiede una comprensione più profonda della sua formazione, persistenza e funzione. E secondo gli scienziati della Colorado State University, non tutta la materia organica del suolo è uguale.

Una serie di studi condotti dalla scienziata del suolo della CSU Francesca Cotrufo offre una nuova comprensione delle sfumature dei diversi componenti della materia organica del suolo che possono essere aumentati attraverso varie strategie di gestione. Pubblicazione in Biologia del cambiamento globale , Cotrufo e i coautori Jocelyn Lavallee e Jennifer Soong stabiliscono un quadro per classificare la materia organica del suolo in due ampie categorie che sono fondamentalmente diverse per origine e composizione. In uno studio correlato in Geoscienze naturali , Cotrufo ha condotto un'indagine sperimentale e statistica su questi componenti di materia organica del suolo nelle foreste e nelle praterie europee.

Solo riconoscendo la diversità della materia organica del suolo la scienza, il governo e l'agricoltura vanno avanti con il sequestro del carbonio per aiutare a invertire la marea del cambiamento climatico aumentando la salute dei nostri suoli, dicono gli scienziati.

"A causa di migliaia di anni di uso storico del suolo e di agricoltura convenzionale, abbiamo contribuito al consumo di materia organica del suolo e all'emissione di carbonio dal suolo nell'atmosfera, "dice Cotrufo, un professore nel Dipartimento di Scienze del suolo e delle colture e scienziato senior nel Laboratorio di ecologia delle risorse naturali. "Ora, abbiamo l'opportunità di rimetterlo a posto".

Due piscine distinte

quell'opportunità, Cotrufo e colleghi dicono, viene dal pensare che la materia organica del suolo abbia due componenti principali.

Il primo è chiamato "materia organica particolato, "costituita da leggeri, piante parzialmente decomposte e residui di funghi di breve durata e poco protetti.

Il secondo è "materia organica associata ai minerali, " costituito in gran parte da sottoprodotti della decomposizione di microbi che si legano chimicamente ai minerali del suolo. Questo tipo di materia è più resistente e in grado di persistere nel terreno per secoli.

Approfondimenti sulla formazione di queste diverse classi di suolo germogliati dal precedente lavoro Cotrufo pubblicato nel 2013, stabilendo un "quadro di stabilizzazione dei minerali dell'efficienza microbica" che ha trasformato il modo in cui gli scienziati capiscono come la materia organica persista nei suoli. Cotrufo e colleghi hanno proposto che la decomposizione microbica della materia vegetale possa agire come stabilizzatore per la materia organica del suolo; in precedenza si pensava che preservare il carbonio nel suolo richiedesse l'arresto della decomposizione.

Cotrufo definisce il particolato organico il "conto corrente" dei suoli. Gira continuamente e supporta il ciclo dei nutrienti, ma richiede depositi regolari per rimanere vitale. Materia organica associata ai minerali, poi, è il "conto di risparmio":ottiene una frazione minore di depositi ma è intrinsecamente più stabile.

agricoltura convenzionale, Cotrufo dice, ci ha fatto esaurire il nostro conto corrente e iniziare a vivere dei nostri risparmi. Ciò accade a causa delle aziende agricole che selezionano poche colture con una produzione di radici minima, raccogliendo gran parte della biomassa fuori terra, e mantenendo pochi e chimicamente omogenei input vegetali nei suoli.

Spunti dalla natura

Prendendo spunto dalla natura e comprendendo come le praterie e le foreste naturali gestiscono i loro conti di risparmio e controllo del suolo, sono possibili strategie più lungimiranti per trasformare l'agricoltura e l'uso del suolo in modo più sostenibile, dice Cotrufo. Per rigenerare un suolo sano in grado di catturare il carbonio in eccesso, entrambi i tipi di pool di suolo devono essere aumentati, aggiunge.

Scrivendo in Geoscienze naturali , i ricercatori hanno dimostrato che le praterie e le foreste europee con partnership simbiotiche tra funghi e piante immagazzinano più carbonio nel suolo nella materia organica associata ai minerali che richiede azoto. Ma le foreste che dipendono dalla simbiosi con altre specie fungine immagazzinano più carbonio nel particolato organico, che è più vulnerabile ai disturbi, ma ha una domanda di azoto inferiore e può accumulare carbonio a tempo indeterminato.

Cotrufo continuerà a ricercare come vengono distribuiti il ​​particolato e la materia organica del suolo associata ai minerali, con l'intenzione di incorporare le indagini sul territorio degli Stati Uniti nei suoi set di dati. Cotrufo è stato anche recentemente nominato Nutrien Distinguished Scholar of Agricultural Sciences presso CSU, un premio annuale di $ 12, 000 riservati a docenti illustri che stanno avendo un impatto significativo nei loro campi.