I terreni delle zone umide d'acqua dolce settentrionali, chiamate torbiere, sono freddi, saturi d'acqua e acidi. Queste condizioni rallentano la decomposizione della materia organica da parte dei microbi in gas serra. Questo processo immagazzina il carbonio nel suolo. I ricercatori utilizzano l'esperimento Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments (SPRUCE) per riscaldare l'aria e il suolo in una palude del Minnesota settentrionale per simulare gli effetti del cambiamento climatico sul ciclo del carbonio.
In un nuovo studio, i ricercatori hanno testato se diversi componenti della materia organica nel suolo si degraderebbero a velocità diverse in risposta ai cambiamenti climatici. Sorprendentemente, gli esperimenti hanno dimostrato che tutti i componenti organici del suolo possono degradarsi più rapidamente in condizioni più calde.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Nature Communications .
Le torbiere immagazzinano un terzo del carbonio globale del suolo. Sebbene questi ecosistemi abbiano sequestrato carbonio per millenni, i cambiamenti climatici minacciano di destabilizzare la “banca del carbonio” dei suoli torbosi. Questi risultati dimostrano che le vaste e profonde riserve di carbonio nelle torbiere sono vulnerabili alla decomposizione microbica che alimenta la produzione in serra in risposta al riscaldamento. Gli esperimenti mostrano anche che un’elevata anidride carbonica combinata con il riscaldamento potrebbe comportare maggiori quantità di sostanze degradabili prodotte dalle piante che a loro volta supportano i microbi che producono gas serra. Ciò potrebbe aggravare il cambiamento climatico.
In passato, gli scienziati hanno suggerito che i componenti complessi della materia organica del suolo (SOM) di origine vegetale, come la lignina, potrebbero degradarsi più rapidamente dei componenti SOM più semplici con i cambiamenti climatici. Tuttavia, lo studio attuale ha respinto l'ipotesi secondo cui le molecole complesse di SOM sono più reattive ai cambiamenti di temperatura rispetto ai componenti di carbonio del suolo meno complessi dal punto di vista chimico.
Invece, i ricercatori hanno scoperto che tutti i composti molecolari che compongono la SOM, indipendentemente dalla fonte e dalla complessità, sono vulnerabili ai cambiamenti dei fattori climatici. Inoltre, hanno osservato aumenti dei composti di carbonio derivati dalle radici in condizioni di elevata anidride carbonica, suggerendo che il riscaldamento e livelli più elevati di anidride carbonica potrebbero spostare il bilancio del carbonio delle torbiere verso bacini con un turnover più rapido.
Insieme, questi risultati indicano che il cambiamento climatico può aumentare l'apporto di composti di carbonio più reattivi dalle piante e aumentare la decomposizione della SOM, un processo noto come "priming", potenzialmente destabilizzante lo stoccaggio del carbonio nelle torbiere.
Ulteriori informazioni: Nicholas O. E. Ofiti et al, Il riscaldamento climatico e l'aumento di CO2 alterano le fonti di carbonio e la stabilità del suolo torboso, Comunicazioni sulla natura (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43410-z
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
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