p Os solos são o maior reservatório terrestre de carbono da Terra. É importante saber como o carbono do solo é armazenado em um "sumidouro" e como é liberado na atmosfera como uma "fonte". p Entender isso requer o estudo de microrganismos do solo, incluindo onde eles moram, e seu acesso ao carbono armazenado para alimentação. Quando os micróbios têm acesso ao carbono e oxigênio, eles decompõem esses elementos em dióxido de carbono, ou CO2, um processo denominado "mineralização".

p A água é necessária para esta e outras atividades microbianas. Quando a água enche os condutos entre os poros do solo, ele conecta micróbios a recursos criando uma rede tridimensional de rodovias aquosas.

p Espaços de poros

p Mas nem todo o carbono do solo está disponível como alimento microbiano. Parte dele é protegido dentro de espaços de poros microscópicos dentro do solo, cujos minúsculos diâmetros restringem o acesso a micróbios famintos por carbono. O carbono do solo será alimento ou não? Seu destino depende da atividade hidrológica e da conectividade dos solos.

p Um novo artigo na Nature Communications, uma colaboração do autor principal A. Peyton Smith e outros no Pacific Northwest National Laboratory e EMSL, investiga a importância dos padrões de umedecimento em escala de poros, condições antecedentes de umidade do solo e outros fatores que afetam a dinâmica do carbono do solo em todas as escalas, do poro ao núcleo e ao campo. (A escala do núcleo pode ser uma pá completa. A escala do campo pode ser tão grande quanto um ecossistema.)

p Smith e seus co-autores argumentam que os modelos do sistema terrestre devem tratar a umidade do solo como mais do que um único número. É melhor, eles dizem, pensar no solo como uma estrutura tridimensional - que enfatiza as condições de umidade que formam os condutos hidrológicos que difundem o carbono e outros recursos do solo.

p Banindo Incertezas

p Reconhecendo o caráter tridimensional do solo, além de sua hidrologia, é um passo significativo para resolver as incertezas sobre o carbono do solo nos modelos atuais do sistema terrestre. Esses modelos prevêem se os solos serão sumidouros ou fontes de carbono.

p Secas e outros eventos extremos relacionados à precipitação continuam a aumentar em intensidade, duração e extensão. Isso tem implicações para o armazenamento de carbono nos solos, tanto no ecossistema quanto na escala global.

p No solo, o destino do carbono pode ser de duas maneiras, disse Smith, um pós-doutorado PNNL, "É comer ou guardar."

p Até aqui, estudos mostram que os solos afetados pela seca liberam CO2 na atmosfera quando são reumedecidos, um fenômeno conhecido como "efeito Bétula". Quanto mais longa for a seca, quanto maior o pulso desse gás de efeito estufa.

p Mas o efeito Birch raramente é investigado em múltiplas escalas espaciais e temporais. Como resultado, os modelos atuais limitam nossa capacidade de prever como os ciclos de secagem e reumedecimento influenciam o carbono do solo.

p Direção de umedecimento, Até a molécula

p No novo jornal, os pesquisadores se propuseram a desenvolver uma compreensão em nível molecular da direção do umedecimento e da umidade do solo anterior. Em um ambiente de laboratório, eles usaram 16 núcleos experimentais de solo arenoso do Everglades da Flórida para investigar a capacidade dos solos de serem ou sumidouros de carbono ou uma fonte de carbono em resposta à seca e direção de reumedecimento.

p Já sabemos que quando os solos estão molhados de cima, por precipitação, os poros maiores são preenchidos primeiro. Também sabemos que quando o solo está molhado por baixo, pelas águas subterrâneas, a ação capilar satura os poros mais finos primeiro.

p Essa dinâmica acima e abaixo cria condições distintas. Afeta o tipo de carbono disponível para decomposição microbiana; o tamanho dos poros que ficam cheios de água, melhorando a conectividade hidrológica; e o tamanho dos poros que ficam cheios de ar, que fornece o oxigênio necessário para a decomposição.

p "A conectividade é importante, "disse Smith, "não apenas o tamanho dos poros."

p 'Seca Legado'

p O artigo demonstra que o "legado da seca" e a direção de umedecimento do solo são mais importantes para o armazenamento de carbono do que seu teor de umidade atual. Em particular, quando a reumidificação vem do aumento da água subterrânea, ela produz uma perda de carbono do núcleo para o ecossistema mais rápida do que os eventos de precipitação de cima.

p Ainda, na escala de campo, tanto a precipitação quanto as flutuações da água subterrânea interagem para desestabilizar o carbono do solo.

p Modelos que simulam fluxos de carbono em uma escala de ecossistema devem levar em conta a dinâmica desses eventos de umedecimento direcional, os autores dizem, não como um único número, mas como uma estrutura tridimensional.