El cambio climático provocará desajustes en la disponibilidad de elementos esenciales para la vida

Según un estudio internacional que publica la prestigiosa revista Nature, en el que participan un grupo internacional de científicos liderado por la Universidad Rey Juan Carlos

Los resultados sugieren que factores asociados al cambio climático, tales como el incremento de aridez provocarán desajustes en los ciclos del carbono, nitrógeno y fósforo, vitales para el desarrollo de la vida.

El artículo ‘Decoupling of nutrient cycles as a function of aridity in global dryland soils’ recoge los resultados de un estudio empírico, liderado por Manuel Delgado Baquerizo, investigador post-doctoral de la Universidad Rey Juan Carlos. Este trabajo forma parte de la investigación realizada en el marco del proyecto europeo BIOCOM, dirigido por el Dr. Fernando Tomás Maestre, Profesor Titular de Ecología de dicha universidad.

Los resultados de este estudio indican que un incremento de aridez derivado del cambio climático disminuirá la abundancia de nutrientes principalmente ligados a procesos biológicos, tales como el carbono y el nitrógeno, e incrementará aquellos ligados a procesos geoquímicos, como el fósforo, en zonas áridas de todo el planeta. Dicho aumento de la aridez favorecerá una disminución de la cobertura vegetal y, por tanto, de la entrada de carbono y nitrógeno a los ecosistemas, mientras que potenciará procesos tales como la meteorización de las rocas, aumentando la cantidad de fósforo disponible en el sistema.

Previamente se habían observado cambios en la importancia relativa de los procesos biológicos y geoquímicos sobre la disponibilidad de los elementos esenciales para la vida, pero siempre se habían asociado a cambios que suelen tardar miles o millones de años en ocurrir. Sin embargo, este trabajo “es el primero en evaluar de forma explícita las relaciones entre la aridez y los desajustes de los ciclos del carbono, nitrógeno y fósforo bajo condiciones naturales a una escala global”, señala el Dr. Delgado Baquerizo, quien afirma que “los resultados obtenidos nos aportan valiosa información sobre los cambios que pueden ocurrir en las próximas décadas debido al cambio climático en el que se encuentra inmerso nuestro planeta”.

Factores climáticos como la aridez son de vital importancia en las zonas desérticas, debido a que el agua es el principal limitante de la actividad biológica en estos ecosistemas. Estas zonas tienen gran importancia a nivel mundial, ya que cubren el 41% de la superficie terrestre y alojan al 38% de la población humana. “Nuestros resultados sugieren que el incremento de aridez predicho para finales de siglo XXI no sólo disminuirá la cantidad de agua disponible en estos ecosistemas, sino que provocará desajustes en la disponibilidad de elementos esenciales para la vida. Esto supone un cambio en las reglas de juego con las que microorganismos y plantas deben subsistir en un futuro cercano, que además puede afectar tanto a la diversidad de plantas y microorganismos en estos ecosistemas como a los distintos procesos biológicos que determinan los bienes y servicios que prestan”, explica el Dr. Delgado Baquerizo.

El muestreo de campo ha consistido en una observación directa de 224 ecosistemas naturales dispersos a lo largo de 16 países de todos los continentes, excepto la Antártida, y ha sido completado por un escrupuloso examen de más de 2600 muestras de suelo, llevado a cabo en los laboratorios de las universidades Rey Juan Carlos, Pablo de Olavide y de Jaén. Los investigadores han analizado distintas formas disponibles y totales de elementos esenciales para la vida, como el carbono, el nitrógeno y el fósforo.

“Debido al alto grado de dependencia estequiométrica propio de los seres vivos, este trabajo pone de manifiesto la necesidad de evaluar el impacto de desajustes derivados del cambio climático en los ciclos esenciales para la vida sobre funciones ecológicas básicas tales como la respiración, la producción primaria y la descomposición a nivel global”, señala el Dr. Delgado Baquerizo, quien añade que “una disminución de la disponibilidad de nitrógeno en el medio podría disminuir la producción de la enzima encargada de la fotosíntesis, reduciendo la capacidad de las zonas áridas para fijar carbono derivado de actividades humanas tales como la quema de combustibles fósiles”.

La publicación de este estudio es la culminación de seis años de investigaciones y de un esfuerzo colectivo en el que han participado más de 60 investigadores pertenecientes a 30 instituciones de 16 países diferentes, coordinados por el Dr. Maestre. Todo este trabajo ha podido ser ejecutado gracias a la financiación aportada por numerosos organismos públicos y fundaciones privadas en los distintos países, entre los que destaca el proyecto BIOCOM, financiado por el Consejo Europeo de Investigación. “Sin los recursos humanos, técnicos y materiales proporcionados por un proyecto como BIOCOM hubiera sido imposible realizar un trabajo a esta escala y envergadura. Asimismo, la colaboración entre los distintos grupos españoles e internacionales ha sido determinante para llevar a buen puerto este estudio”, afirma el Dr. Maestre.

Ref. bibliográficas:

Delgado-Baquerizo, M., F. T. Maestre, A. Gallardo, M. A. Bowker, M. Wallenstein, J. L. Quero, S. Soliveres, V. Ochoa, B. Gozalo, M. García-Gómez, P. García-Palacios, M. Berdugo, E. Valencia, C. Escolar, A. Escudero, J. A. Carreira, T. Arredondo, C. Barraza-Zepeda, D. Bran, M. Chaieb, A. A. Conceição, J. Contreras, M. Derak, D. J. Eldridge, C. I. Espinosa, A. Florentino, J. Gaitán, W. Ghiloufi, S. Gómez-González, J. R. Gutiérrez, E. Hepper, R. M. Hernández, E. Huber-Sannwald, M. Jankju, J. Liu, R. L. Mau, M. Miriti, J. Monerris, E. Morici, M. Muchane, K. Naseri, A. Ospina, V. Polo, E. Pucheta, L. Quevedo-Robledo, E. Ramírez, D. A. Ramírez-Collantes, R. Romão, M. Tighe, D. Torres, C. Torres-Díaz, E. D. Ungar, J. Val, W. Wamiti, D. Wang & E. Zaady. 2013. Decoupling of soil nutrient cycles as a function of aridity in global drylands. Nature, doi:10.1038/nature12670

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