El ciclo del carbono tiene una nueva dimensión

La nueva investigación de la Michigan State University publicada en la edición actual de Geophysical Research Letters, agrega una dimensión  nueva a la perspectiva vertical al mostrar cómo el agua mueve lateralmente grandes cantidades de carbono a través de los ecosistemas, especialmente durante las inundaciones.

Estos hallazgos, que analizaron más de 1,000 cuencas que cubren alrededor del 75 por ciento de los estados contiguos de los Estados Unidos, tienen implicaciones para el cambio climático y la calidad del agua.

El carbono en el medio ambiente, específicamente el carbono orgánico disuelto  (dissolved organic carbon) o DOC, es una variable importante que influye en muchos de los procesos fundamentales de nuestro planeta, como la química del agua, las emisiones de gases de efecto invernadero y el transporte de contaminantes a través de la tierra y el agua, dijo Jay Zarnetske, científico ambiental y ambiental de MSU y el autor principal del estudio.

"Cuando el agua fluye a través de los ecosistemas, recoge carbono orgánico de las plantas y los suelos, y en muchos casos, el agua determina si el ecosistema es una fuente neta de carbono o se hunde", dijo.

"La cantidad masiva de carbono que se filtra de los ecosistemas como el DOC es casi tan grande como la cantidad neta de carbono que se extrae de la atmósfera cada año. Por lo tanto, una contabilidad precisa es crucial al administrar la 'cuenta bancaria de carbono'".

El DOC en los ríos es como hacer té, agregó Zarnetske. "Se comienza con agua relativamente clara que cae como precipitación, y luego el carbono orgánico en el paisaje se filtra en el agua", dijo. "Este té luego se vierte en los arroyos durante las inundaciones, a menudo tornando el agua de color marrón".

El nuevo trabajo de Zarnetske sugiere una mejor manera de explicar los ecosistemas que dejan carbono como el DOC al incluir datos de eventos de inundaciones. Citando preocupaciones logísticas y de seguridad, los científicos, por lo general, dan a los ríos un amplio rodeo durante las inundaciones.

Como resultado, los investigadores saben menos sobre el comportamiento del DOC durante las inundaciones. Sin embargo, cuando el agua fluye rápida y sucia, es cuando la mayor cantidad de carbono se transporta fuera de la mayoría de las cuencas. En otras palabras, este es un momento en que se necesita más muestreo.

Lo que sorprendió al equipo de científicos es que las inundaciones expulsan fácilmente el carbono de los paisajes en diversos ecosistemas de América del Norte, desde los bosques de Michigan hasta el desierto de Sonora.

Inicialmente pensaron que el DOC se diluiría por las inundaciones en muchas partes de los Estados Unidos. Sin embargo, las inundaciones provocaron la liberación de grandes cantidades de DOC, o té más fuerte, metafóricamente hablando, de casi todos los ambientes en un tiempo relativamente corto.

"Sabíamos que el DOC subió durante las inundaciones en algunas áreas, pero nos sorprendió ver el mismo patrón en la gran mayoría de las cuencas hidrográficas de todo el país", dijo Zarnetske. "Los desiertos no tienen tanto DOC como los bosques caducifolios, pero cuando tienes un evento como una inundación repentina, el proceso es el mismo, y los torrentes de agua están llenos de carbono".

Otra confirmación importante del conjunto de datos masivos del estudio fue el importante papel que desempeñan los humedales en nuestras cuencas hidrográficas.

El comportamiento de descarga de DOC en los EE. UU. se relacionó principalmente con la superficie de humedales en una cuenca. Los humedales actúan como amortiguadores o zonas de almacenamiento para el DOC en las cuencas hidrográficas. Si aumentan las inundaciones, el agua y el DOC en los humedales más cercanos al río pueden derramarse rápidamente.

En consecuencia, donde los humedales naturales se encuentran dentro de la cuenca es importante. Drenar los humedales naturales y "cambiarlos" por otro pantano cercano o construir un humedal artificial podría verse bien en el papel, pero afectará la capacidad de un área para almacenar y liberar carbono, agregó Zarnetske.

"Los humedales son controles importantes para el balance de carbono y la calidad del agua, y también son algunos de los paisajes más vulnerables", dijo. "Si los mueves, estás cambiando la plomería y la química de una región".

Para esta investigación, los científicos utilizaron datos de todo EE. UU., Pero no entraron en una sola corriente o pantano. Sus resultados provienen de una gran cantidad de datos recopilados durante décadas por agencias gubernamentales estatales y federales, principalmente los EE. UU.

Referencia

Generality of Hydrologic Transport Limitation of Watershed Organic Carbon Flux Across Ecoregions of the United States. Jay P. Zarnetske, Martin Bouda, Benjamin W. Abbott, James Saiers and Peter A. Raymond. Geophysical Research Letters. https://doi.org/10.1029/2018GL...

Documento de investigación aquí.