Investigadores del Servicio Geológico de EE.UU. y socios académicos clave, como la Universidad de Colorado en Boulder, han cuantificado la rapidez con la que el antiguo permafrost se descompone al descongelarse y la cantidad de dióxido de carbono que se produce en el proceso.
Las enormes reservas de carbono orgánico de los suelos de permafrost -congelados durante cientos o decenas de miles de años en las latitudes septentrionales de todo el mundo- están actualmente aisladas del ciclo moderno del carbono. Sin embargo, si se descongelan por el cambio de las condiciones climáticas, los incendios forestales u otras perturbaciones, este enorme depósito de carbono podría descomponerse y emitirse como gases de efecto invernadero, dióxido de carbono y metano, o ser transportado como carbono orgánico disuelto a los arroyos y ríos.
Deshielo
«Muchos científicos de todo el mundo están investigando ahora los complicados resultados finales potenciales del deshielo del permafrost», dijo Rob Striegl, científico del USGS y coautor del estudio. «Hay preguntas críticas que hay que considerar, como por ejemplo ¿Qué cantidad de carbono almacenado en el permafrost podría descongelarse en un clima futuro? ¿Adónde irá a parar? Y, ¿cuáles son las consecuencias para nuestro clima y nuestros ecosistemas acuáticos?»
En un túnel recién excavado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos, cerca de Fairbanks (Alaska), un equipo de investigación del USGS, la Universidad de Colorado (CU-Boulder) y la Universidad Estatal de Florida se propuso determinar la rapidez con la que se descompone el carbono orgánico disuelto de los antiguos suelos «yedoma» (de unos 35.000 años de antigüedad) tras el deshielo y la cantidad de dióxido de carbono que se produce.
El yedoma es un tipo distinto de suelo permafrost que se encuentra en Alaska y Siberia y que representa una parte importante de la reserva de carbono del suelo permafrost. Estos suelos se depositaron como limos arrastrados por el viento a finales del Pleistoceno y se congelaron poco después de formarse.
«Hasta ahora se suponía que el carbono del suelo del permafrost de esta antigüedad ya estaba degradado y no era susceptible de una rápida descomposición tras el deshielo», explica Kim Wickland, el científico del USGS que dirigió el equipo.
Los investigadores descubrieron que más de la mitad del carbono orgánico disuelto en el permafrost de Yedoma se descomponía una semana después del deshielo. Alrededor del 50% de ese carbono se convirtió en dióxido de carbono, mientras que el resto probablemente se convirtió en biomasa microbiana.
Biodegradable
«Lo que aporta este estudio es que mostramos lo que hace que el permafrost sea tan biodegradable», dijo Travis Drake, autor principal de la investigación. «Inmediatamente después del deshielo, los microbios empiezan a utilizar el carbono y luego lo devuelven a la atmósfera». Drake era a la vez empleado del USGS y estudiante de máster en la CU-Boulder durante la investigación.
Los investigadores atribuyen esta rápida descomposición a las altas concentraciones de ácidos orgánicos de bajo peso molecular en el carbono orgánico disuelto, que se sabe que son fácilmente degradables y no suelen estar presentes en altas concentraciones en otros suelos.
Estas tasas se encuentran entre las más rápidas de descomposición del permafrost que se han documentado. Se trata del primer estudio que relaciona el rápido consumo microbiano de carbono orgánico disuelto derivado del suelo del permafrost con la producción de dióxido de carbono.
Una implicación importante del estudio para los ecosistemas acuáticos es que el carbono orgánico disuelto liberado por el deshielo del permafrost yedoma se convertirá rápidamente en dióxido de carbono y se emitirá a la atmósfera desde los suelos o los pequeños arroyos antes de que pueda ser transportado a los principales ríos o regiones costeras.
