La disponibilitat de nutrients determina l’eficiència de segrestar carboni dels boscos

Un estudi publicat al darrer número de la revista Nature Climate Change revela que la capacitat de segrestar carboni dels boscos depèn bàsicament  de la disponibilitat de nutrients que té un ecosistema. Marcos Fernández-Martínez, primer autor de l’article, comenta: “Els resultats demostren que els boscos que no estan limitats per la disponibilitat de nutrients són capaços de segrestar aproximadament el 30% del carboni que reben quan fan la fotosíntesi.  D’altra banda, els boscos que viuen en sòls infèrtils, amb poca disponibilitat de nutrients, són menys eficients en l’ús del carboni i només són capaços d’acumular el 6% del carboni fotosintetitzat”.

Els boscos que creixen en sòls fèrtils, sense limitació de nutrients, són fins a tres vegades més eficients en l’ús del carboni que els boscos sobre sòls infèrtils. Com que els boscos del tròpic solen viure en terres poc fèrtils tenen una capacitat baixa de segrestar carboni. L’estudi, que ha estat liderat per investigadors del CREAF i del CSIC, ha comptat amb la participació d’investigadors internacionals i forma part de la recerca d’una tesi doctoral de la UAB.

Els resultats indiquen que, entre els boscos situats en sòls fèrtils, a mesura que augmenta la fotosíntesi també augmenta el ritme d’acumulació de carboni dins l’ecosistema.

Als sòls pobres, en canvi, a mesura que augmenta la fotosíntesis, augmenta també la respiració de l’ecosistema i no s’hi aconsegueix retenir carboni. Això representa un canvi de paradigma, doncs fins ara, els models que utilitzaven els científics per predir la capacitat de segrestar carboni dels boscos del planeta només tenien en compte la quantitat de nitrogen del sòl i no tenien en compte altres nutrients limitants com pot ser el fòsfor o el l'efecte del pH del sòl.

Els investigadors pensen que aquesta diferència en l’eficiència en l’ús del carboni es deu a diferents factors. Per una banda, els boscos que tenen més nutrients disponibles aprofiten el carboni que reben del CO₂ atmosfèric per produir una proporció de fusta superior a la dels boscos infèrtils, que han de destinar bona part del seu carboni a exudats i a simbiosi amb bacteris i fongs per aconseguir nutrients del sòl. La fusta és un component difícil de degradar, molt estable, i per tant reté aquest carboni durant llargs períodes de temps, impedint que torni a l’atmosfera. A més, s’ha vist que els ecosistemes rics en nutrients acostumen a tenir una matèria orgànica subterrània també més estable, que no es degrada fàcilment, i que, per tant, reté més carboni.

Els tròpics són unes de les zones més pobres en nutrients i de les menys eficients segrestant el carboni que fotosintetitzen

Per arribar a aquestes conclusions els investigadors han analitzat 92 boscos de diferents zones climàtiques del planeta.

L’estudi demostra que en les zones tropicals, on els sòls tenen pocs nutrients disponibles, pràcticament tot el carboni que absorbeixen els arbres quan fan la fotosíntesis es torna a emetre a l’atmosfera amb la pròpia respiració. Aquests boscos aprofiten el poc carboni que reben per produir arrels que els ajudin a aconseguir més nutrients. Aquestes arrels són fines i moren o es degraden ràpidament, motiu pel qual no actuen com a reservoris de carboni.

“En general, els arbres que creixen en terres poc fèrtils han de destinar molta energia a mecanismes que els permetin superar la manca de nutrients i per això no poden destinar massa carboni a produir biomassa”, afegeix Josep Peñuelas, investigador del CREAF i professor del CSIC que ha dirigit el treball.

Nous avenços en la línia del nou projecte Synergy Grant IMBALANCE-P

L’equip internacional d’investigadors que signa l’article compta amb els investigadors líders del nou projecte IMBALANCE-P, que recentment ha estat finançat pel prestigiós programa europeu Synergy Grant, i que lidera el CREAF. Ells són: Josep Peñuelas, professor del CSIC que investiga al CREAF,  Ivan Janssens, de la Universiteit d’Antwerpen (Bègica), Philippe Ciais, del Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (França) i Michael Obersteiner, del International Institute for Applied Systems Analysis (Austria). En aquest equip també hi col·laboren els investigadors del CREAF Jordi Sardans i Ferran Rodà, aquest últim també professor d’Ecologia de la Universitat Autònoma de Barcelona. Marcos Fernández Martínez ha realitzat l’estudi com a part de la recerca que duu a terme per a la seva tesi doctoral.

L’article, a més, compta amb la participació d’altres centres com l’Institute of Arctic Biology de la University of Alaska (Alaska), l’Environmental Change Institute de la University of Oxford (EEUU), el DIBAF, University of Tuscia (Itàlia), el College of Urban and Environmental Sciences de la Peking University (China), el Institute of Tibetan Plateau Research (China) i el Max Planck Institute for Biogeochemistry (Alemanya).