Suelos Forestales, Nitrógeno Reactivo y Cambio Climático

Hoy vamos a dar cuenta de otra noticia aparecida a bombo y platillo en los rotativos de prensa. Se trata del incremento en las emisiones del óxido nitroso (un potente gas con efecto de invernadero) desde los suelos forestales europeos hacia la atmósfera. No abordaré el tema en profundidad por cuanto lo tratamos previamente (ver relación de post abajo) y existe un buen blog del CSIC sobre el tema, cuya dirección también incluyo. Tan solo mostraré lo que la noticia no revela, es decir, cual es la verdadera importancia que atesora. La explicación que ofrece del estudio original la prensa española es pésimo, mientras que en Sciencedaily (aceptable). Desde los albores de la agricultura industrial, los abusos en materia de fertilización de suelos han dañado severamente los ecosistemas agrarios y pastorales. Raramente los bosques se fertilizan, sin embargo reciben de un modo u otro, en forma de deposiciones mayoritariamente atmosféricas, parte de las enmiendas agrarias y pecuarias, así como otras procedentes del transporte y la industria. Todo ello induce a incrementar el calentamiento de la atmósfera, así como a aumentar la pérdida de biodiversidad del suelo y vegetación. Si es así, ¿Qué novedad atesora la noticia?

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Prados de Siega Montanos en Europa (Pirineos) Fuente: frenchgardening.com

Mi añorada amiga Choni, experta en prados de siega  naturales, me comentó al inicio de la década de los años 90 del siglo pasado, como los ecólogos vegetales anglosajones se encontraban sumamente interesados en la composición de los prados de siega de la cornisa cantábrica y los Pirineos. Cuando le pregunté la razón, ella me contesto que: la mayor parte, de los que antaño se dispersaban en los países de la Unión Europea habían desaparecido debido a la siembra de variedades foráneas y el exceso de abonados en base al nitrógeno y al fósforo. Hablo de hace unos 20 o 25 años.

Pues bien, como ya os comenté en otro post, la polución no es local, sino que termina afectando, de un modo u otro, a ecosistemas más o menos lejanos. A falta de buenos inventarios, los miembros del IPCC realizaron unas estimaciones. Pues bien, al llevarse a cabo un inventario-monitorización en el campo “más o menos completo”, los resultados obtenidos constatan que las predicciones del IPCC  respecto a las emisiones de óxido nitroso se habían quedado muy cortas. De hecho parece que se emite el doble de lo previsto.  Esto es todo. No se puede acusar al grupo de expertos de tal organización de la carencia de inventarios.

Ahora bien, ya os comentamos en varios post incluidos en nuestra categoría “biomasa y necromasa de los suelos”, que las estipulaciones con vistas a llevar a cabo los inventarios sobre el secuestro de carbono orgánico adolecen de serias deficiencias, por lo que los datos subestiman, gran medida, las cantidades reales. Esperemos que esta vez los protocolos no partan de premisas equívocas. Sin embargo bien pudiera ser que se llevaran a cabo otros inventarios fuera de Europa y los resultados fueran distintos. No debemos aceptar y generalizar acríticamente, los datos de un solo inventario, por extenso que sea.

Finalmente, para todos aquellos que conozcáis la lengua del imperio (es decir en suahili), os ruego que examinéis las dos versiones sobre el mismo tema detenidamente (incluidos los títulos) que os ofrezco abajo: una de Sciencedaily y la otra un rotativo español (a no ser que desde las propias instancias de la UE, saliera una nota de prensa tan rematadamente mala, aunque de ser así la redacción del boletín de noticias que nos llega de USA debería padecer tales deficiencias). Reitero que no abundaré en el tema por cuanto en los post precedentes (ver seguidamente) y el blog mentado del CSIC obtendréis información de mucha mayor calidad.

Juan José Ibáñez

Post Previos relacionados con el tema

Fertilizantes Nitrogenados, Óxido Nitroso, Contaminación y Cambio Climático

Nitrógeno Incorporado al Suelo Vía Fertilizantes y Aportes Atmosféricos: Ciclo de los Nutrientes en los Agroecosistemas (1)

Ciclo del fósforo en agroecosistemas y reacción de los fertilizantes fosfatados en el suelo

Secuestro de Carbono, Nitrógeno del Suelo y Justus von Liebig (los Despropósitos de la Ciencia Contemporánea)


Buena Fuente de documentación en este blog de la Estación Experimental del Zaidín
El Nitrógeno en la Naturaleza (Laboratorio del Metabolismo del Nitrógeno (EEZ-CSIC) Blog

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Prados montanos. Fuente Convection on Biological Diversity

Nuevos indicios sobre el vínculo entre el óxido nitroso y el suelo forestal

Según indica una nueva investigación, las emisiones de óxido nitroso (N2O), un gas de efecto invernadero, se han disparado por efecto de los compuestos de nitrógeno reactivo generados por los sectores del transporte, la industria y la agricultura. El estudio, publicado en la revista Nature y denominado «Evaluación del nitrógeno europeo» (European Nitrogen Assessment, ENA), revela que la emisión de N2O procedente del suelo forestal es al menos dos veces más elevada que la cifra prevista por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC).

FUENTE | CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario; 18/04/2011

Los hallazgos, nada halagüeños, también se expusieron con motivo del congreso internacional «Nitrógeno y cambio global 2011», celebrado en Edimburgo (Reino Unido) entre los días 11 y 15 de abril.

En el estudio ENA han participado doscientos especialistas de entidades científicas y organismos políticos de veintiún países. Los datos recabados indican que, de media, el 4% del nitrógeno reactivo de la atmósfera se convierte en N2O que es reabsorbido por la atmósfera. A diferencia de lo estimado por el IPCC, un único kilogramo de N2O ejerce un efecto invernadero 300 veces superior al de la misma cantidad de dióxido de carbono (CO2).

Especialistas en la materia aseguran que los compuestos de nitrógeno reactivo son en su mayor parte de origen antropogénico. Parte de ellos se convierte en N2O, el tercer agente químico que más contribuye al efecto invernadero.

Los investigadores han observado que en una zona forestal de 188 millones de hectáreas, entre los años 1860 y 2000, la deposición de nitrógeno reactivo aumentó nada menos que 1,5 millones de toneladas al año, lo que equivale a un incremento anual de nada menos que 8 kg de nitrógeno reactivo por hectárea de bosque.

La aplicación de fertilizantes agrícolas contribuye al aumento del nitrógeno reactivo emitido a la atmósfera. Este aumento se atribuye también a la volatización de amoníaco y a las emisiones de N2O procedentes de la quema de biomasa y combustibles fósiles.

Además de incrementar las emisiones de N2O procedentes de suelos forestales, nocivas para el clima, la mayor deposición de nitrógeno reactivo en los bosques provoca una disminución de la diversidad de especies animales y vegetales. El aumento de las emisiones de nitratos también afecta al suministro de agua.

El ENA, un estudio pionero que analiza los múltiples peligros que plantea la contaminación por nitrógeno, hace especial hincapié en la repercusión del nitrógeno en Europa por cuanto se refiere al cambio climático y la pérdida de biodiversidad, especificando las regiones en riesgo.

En alusión a la importancia de reducir las emisiones de nitrógeno, el Dr. Mark Sutton, del Centro de Ecología e Hidrología del Reino Unido, declaró: «Éste es un hallazgo de suma importancia. De él se deduce que la emisión de nitrógeno a la atmósfera por parte de la industria y la agricultura ejerce un impacto mucho mayor del que se suponía en las emisiones de gas nitroso procedentes de los suelos. Es un argumento más que subraya la gran importancia de reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno y amoníaco para proteger el clima, la calidad del aire y la biodiversidad.»

Por su parte, el profesor Klaus Butterbach-Bahl del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT, Alemania) aseguró en la presentación del estudio ENA: «La actual tasa de deposición de nitrógeno reactivo atmosférico es excesivamente elevada.» Este investigador del KIT es además director del Departamento de Investigación Medioambiental Atmosférica del Instituto de Meteorología e Investigación Climática (IMK-IFU, Alemania) y autor sénior del capítulo del ENA dedicado al peligro que supone el nitrógeno reactivo para el equilibrio en las emisiones de gases de efecto invernadero en Europa.

En una investigación relacionada, el propio profesor Butterbach-Bahl y sus colaboradores aseguran que las concentraciones atmosféricas de N2O se han disparado «desde la época preindustrial por la injerencia humana en el ciclo global del nitrógeno, siendo la ganadería una de las principales fuentes».

Esta investigación fue financiada en parte por el proyecto NITROEUROPE («El ciclo del nitrógeno y su influencia en el balance de gases de efecto invernadero en Europa»), al que se adjudicaron casi 17 millones de euros por medio del área temática «Desarrollo sostenible, cambio planetario y ecosistemas» del Sexto Programa Marco (6PM) de la UE.

Greenhouse Gases from Forest Soils

ScienceDaily (Apr. 12, 2011)Reactive nitrogen compounds from agriculture, transport, and industry lead to increased emissions of the greenhouse gas nitrous oxide (N2O) from forests in Europe. Nitrous oxide emission from forest soils is at least twice as high as estimated so far by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). This is one of the key messages of the first study on nitrogen in Europe (European Nitrogen Assessment, ENA) being presented at the International Conference “Nitrogen and Global Change 2011″ in Edinburgh, Scotland.

Reactive nitrogen compounds (e.g. NH3 and NOx) are mainly of anthropogenic origin. After their deposition on forests via air, they are partly converted into nitrous oxide (N2O). Following carbon dioxide and methane, nitrous oxide is the third biggest producer of the greenhouse effect. One kilogramme of nitrous oxide is about 300 times as greenhouse-effective as the same amount of carbon dioxide. The ENA study performed by more than 200 scientific and political experts from 21 countries and 89 organisations concludes that the input of reactive nitrogen from air in the European forests so far has been underestimated significantly. Based on the information now available, about 2 to 6% of the atmospheric reactive nitrogen is converted into nitrous oxide that is emitted from forest soil into the atmosphere again. The corresponding estimate of the IPCC so far was about 1% only. Over a forest area of 188 million hectares, deposition of reactive nitrogen increased from 1860 to 2000 by 1.5 million tons per year. This corresponds to an annual increase in reactive nitrogen per hectare forest by about 8 kilogrammes.

The increased atmospheric input of reactive nitrogen mainly comes from fertilisation in agriculture and the associated volatilisation of ammonia and from nitrogen oxide emissions due to the combustion of fossil fuels or biomass burning. Increased deposition of reactive nitrogen on forests does not only cause climate-damaging nitrous oxide emissions from forest soils, but also a loss of diversity of plant and animal species and enhanced nitrate emissions into water.

When presenting the ENA study in Edinburgh, Professor Klaus Butterbach-Bahl emphasised: “The present atmospheric reactive nitrogen deposition is much too high. Our analysis shows that significant reductions in particular of ammonia emissions from agricultural activities are needed to reduce nitrous gas emissions from forest soils.” Klaus Butterbach-Bahl is professor at Karlsruhe Institute of Technol-ogy (KIT). He is heading the Atmospheric Environmental Research Division of the Institute of Meteorology and Climate Research (IMK-IFU) and lead author of the ENA chapter on reactive nitrogen as a threat to the European greenhouse balance.

The ENA study is the first study describing the multiple threats of nitrogen pollution, including its ecological and economic impacts, i.e. its contribution to climate change and biodiversity loss on the European scale. The ENA study also identifies the regions at greatest risk in Europe and outlines actions to be taken to reduce the risks to protect the environment and public health. The ENA study was conducted for the Air Convention of the United Nations Economic Commission for Europe and funded by the European Science Foundation. Parallel to the ENA presentation, a commentary by the lead editor Dr Mark Sutton from the Centre for Ecology & Hydrology, Great Britain, was published in Nature on 11 April. This commentary outlines why the reduction of nitrogen emissions is one of the central challenges in the twenty-first century.

Dr Sutton commented: “This is an extremely important finding. It means that nitrogen release into the atmosphere from industry and agriculture is having a much bigger impact on nitrous gas emissions from soils than previously recognised. It provides a further argument of why it is vital to reduce emissions of nitrogen oxides and ammonia with benefits all round for climate, air quality, and biodiversity.”

Story Source:

The above story is reprinted (with editorial adaptations by ScienceDaily staff) from materials provided by Karlsruhe Institute of Technology, via AlphaGalileo.

Journal References:

Benjamin Wolf, Xunhua Zheng, Nicolas Brüggemann, Weiwei Chen, Michael Dannenmann, Xingguo Han, Mark A. Sutton, Honghui Wu, Zhisheng Yao, Klaus Butterbach-Bahl. Grazing-induced reduction of natural nitrous oxide release from continental steppe. Nature, 2010; 464 (7290): 881 DOI: 10.1038/nature08931

Mark A. Sutton, Oene Oenema, Jan Willem Erisman, Adrian Leip, Hans van Grinsven, Wilfried Winiwarter. Too much of a good thing. Nature, 2011; DOI: 10.1038/472159a

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[...] la sobrefertilización y otras prácticas industriales hemos ido incrementando la concentración de nitrógeno reactivo en la atmósfera, incidiendo sobre el calentamiento de la última. Tal proceso, “no parece [...]

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