El calentamiento de los suelos está “despertando” a diferentes grupos de bacterias de la superficie. El fenómeno provoca una mayor liberación de carbono a la atmósfera y acelera el cambio climático, de acuerdo con un nuevo estudio del Centro de Microbiología y Ciencia de Sistemas Ambientales (CeMESS) de la Universidad de Viena. Los hallazgos replantean la comprensión de la actividad microbiana en el ciclo del carbono.
Los suelos son la mayor reserva de carbono de la Tierra. Los microbios que en ellos habitan rigen el ciclo global del elemento al descomponer esta materia orgánica y liberar dióxido de carbono (CO2). Los científicos sostienen que con el aumento de las temperaturas en estas superficies, las comunidades microbianas emiten una mayor cantidad de CO2. La reacción incentiva un proceso conocido como retroalimentación carbono-clima del suelo que contribuye de manera significativa al calentamiento global.
Investigaciones anteriores sugieren que el incremento de la temperatura del suelo acelera el crecimiento de los microbios, lo que aumenta la liberación de CO2. El nuevo trabajo dirigido por Andreas Richter, profesor del CeMESS, encontró que el hecho no está relacionado con el desarrollo de bacterias existentes, sino con la activación de taxones de microorganismos pasivos.
El equipo analizó el impacto de más de cinco décadas de calentamiento geotérmico natural en las crecientes poblaciones de bacterias y arqueas ubicadas en una pradera subártica en Islandia. Los investigadores tomaron muestras de tres núcleos de suelo diferentes en cuatro gradientes de temperatura. Mediante técnicas de sondeo de isótopos y equilibrio de vapor de agua midieron cómo las poblaciones activas de microorganismos respondieron a temperaturas del suelo habituales y superiores (6°C por encima del promedio).
Encontraron que el crecimiento relativo de las comunidades bacterianas aumentaba un 53% cuando la superficie mantenía un calentamiento de 6°C a largo plazo. Dennis Metze, estudiante de doctorado en el CeMESS y autora principal del estudio, explicó que “más de 50 años de calentamiento constante del suelo aumentaron el crecimiento microbiano a nivel comunitario. Pero sorprendentemente, las tasas de crecimiento de microbios en suelos más cálidos eran indistinguibles de las de temperaturas normales". La diferencia reside en la diversidad bacteriana. Los suelos más calientes albergan una gama más variada de taxones microbianos activos.
Las bacterias en la crisis climática
Las comunidades bacterianas desempeñan un papel vital en la regulación de los flujos de carbono que tienen un impacto significativo en el cambio climático. El estudio sostiene que la comprensión de los mecanismos subyacentes es inadecuada porque, hasta ahora, los ensayos relativos se han enfocado en análisis generales y no en la respuesta de crecimiento de poblaciones individuales expuestas a altas temperaturas.
Ampliar el conocimiento sobre los procesos bacterianos es fundamental ante el rápido avance del calentamiento terrestre. Un estudio liderado por James Hansen, científico que advirtió por primera vez sobre la crisis climática en 1980, el incremento de la temperatura planetaria se está acelerando a un ritmo mayor de lo pronosticado y las medidas actuales de mitigación y control están lejos de resolver el problema. La temperatura de la Tierra tiene relación directa con la cantidad de dióxido de carbono presente en la atmósfera. Desde 1979 se ha calculado que duplicar la cantidad de CO2 en la atmósfera causaría un aumento del calentamiento global de entre 1.5 y 4.5°C en 2030. Este rango era amplio y mantenía a la comunidad científica en expectativa debido a su ambigüedad. El análisis de Hansen reevalúa la sensibilidad climática y estima que la temperatura de la Tierra llegaría a 4.8°C, por lo menos.
A medida que el clima se modifica, también lo hacen los microorganismos presentes en el suelo. Kate Scow, ecóloga microbiana del suelo de la Universidad de California en Davis, indica que frente a temperaturas más altas “se producirán cambios en la diversidad de la comunidad”. Mientras algunos microbios reducirán sus poblaciones, otros crecerán en número y diversidad. Eso, a su vez, influirá en las funciones de estas especies para mantener el equilibrio en el medio ambiente.
“Comprender las complejidades de la reacción del microbioma del suelo al cambio climático ha sido un desafío considerable, convirtiéndolo a menudo en una 'caja negra' en el modelado climático", señala Christina Kaiser, profesora asociada del CeMESS. Los autores esperan que sus conclusiones ayuden a generar modelos climáticos predictivos más precisos.
