No solo de turfeiras, um clima mais quente e níveis elevados de dióxido de carbono alteram rapidamente a matéria orgânica do solo
A concentração de componentes SOC derivados de plantas, microrganismos e fogo. Resposta linear à temperatura da soma total de (a) compostos extraíveis com solvente (lipídios livres), (b) compostos hidrolisáveis (lipídios ligados a ésteres), (c) carbono pirogênico e (d) fenóis de lignina na turfa superficial (0– 30 cm de profundidade) após 4 anos de aquecimento e 2 anos de concentrações atmosféricas elevadas de CO2. As concentrações são plotadas em relação à temperatura média do solo medida a 0,3 m abaixo da superfície oca de 2016 a 2018. As cores representam tratamento ambiente (laranja) ou CO2 elevado (azul) (n = 5 por tratamento). Os símbolos representam diferentes profundidades de amostragem. As linhas indicam efeitos significativos do tratamento p < 0,05. A regressão linear com intervalos de confiança de 95% é mostrada em cinza. A ausência de uma linha e/ou intervalos de confiança não indica nenhuma tendência significativa. Observe que as concentrações na turfa anaeróbica mais profunda (> 40 cm de profundidade) não diferiram significativamente com o aumento das temperaturas. Crédito:Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43410-z Os solos nas zonas húmidas de água doce do norte, chamadas turfeiras, são frios, saturados de água e ácidos. Estas condições retardam a decomposição da matéria orgânica pelos micróbios em gases com efeito de estufa. Este processo armazena carbono no solo. Os pesquisadores usam o experimento Spruce and Peatland Responses Under Changing Environments (SPRUCE) para aquecer o ar e o solo em um pântano do norte de Minnesota para simular os efeitos das mudanças climáticas no ciclo do carbono.
Num novo estudo, os investigadores testaram se diferentes componentes da matéria orgânica do solo se degradariam a taxas diferentes em resposta às alterações climáticas. Surpreendentemente, as experiências mostraram que todos os componentes orgânicos do solo podem decompor-se mais rapidamente em condições mais quentes.
O trabalho está publicado na revista Nature Communications .
As turfeiras armazenam um terço do carbono global do solo. Embora estes ecossistemas tenham sequestrado carbono durante milénios, as alterações climáticas ameaçam desestabilizar o “banco de carbono” dos solos turfosos. Estes resultados demonstram que as vastas e profundas reservas de carbono nas turfeiras são vulneráveis à decomposição microbiana que alimenta a produção de estufas em resposta ao aquecimento. As experiências também mostram que o aumento do dióxido de carbono combinado com o aquecimento pode resultar em maiores quantidades de substâncias degradáveis produzidas pelas plantas que, por sua vez, sustentam micróbios que produzem gases com efeito de estufa. Isto poderia agravar as alterações climáticas.
No passado, os cientistas sugeriram que componentes complexos da matéria orgânica do solo (MOS) derivada de plantas, como as ligninas, podem degradar-se mais rapidamente do que componentes mais simples da MOS com as alterações climáticas. No entanto, o presente estudo rejeitou a hipótese de que moléculas complexas de MOS respondem melhor às mudanças de temperatura do que componentes de carbono do solo menos complexos quimicamente.
Em vez disso, os investigadores descobriram que todos os compostos moleculares que compõem a MOS, independentemente da fonte e da complexidade, são vulneráveis a mudanças nos factores climáticos. Além disso, observaram aumentos nos compostos de carbono derivados de raízes sob condições elevadas de dióxido de carbono, sugerindo que o aquecimento e níveis mais elevados de dióxido de carbono podem deslocar o orçamento de carbono das turfeiras para reservatórios com rotatividade mais rápida.
Juntos, estes resultados indicam que as alterações climáticas podem aumentar a entrada de compostos de carbono mais reativos das plantas e melhorar a decomposição da MOS, um processo conhecido como "priming", potencialmente desestabilizando o armazenamento de carbono nas turfeiras.
Mais informações: Nicholas O. E. Ofiti et al, O aquecimento climático e o elevado CO2 alteram as fontes e a estabilidade de carbono do solo das turfeiras, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43410-z Informações do diário: Comunicações da Natureza
