El Secuestro de Carbono en el Suelo y el Cambio climático: Retos e Incertidumbres

A pesar de la importancia de la materia orgánica en la estructura, dinámica y evolución de los suelos,  la distribución vertical de la carbono orgánico (COS) a lo larga de los perfiles de suelos (su profundidad) es muy poco conocida, y lo que es peor, sorprendentemente, esta laguna ha despertado escasa atención entre los especialistas. De hecho se desconocen prácticamente sus patrones para distintos biomas, regiones, tipos estructrales de vegetación. Así pues, resulta harto difícil responder a preguntas tan básicas como:

(i)                 ¿Existe un patrón para la distribución de COS, de tal modo que podemos obtener un perfil promedio?

(ii)               ¿Cuales son los principales factores o variables ambientales que condicionan la distribución vertical del COS?

(iii)             ¿Cuáles son los volúmenes y porcentajes relativos de carbono que se almacenan en los horizontes profundos respecto a los superficiales?

Veamos la información de que disponemos, así como las lagunas e incertidumbres que debemos rellenar. Pero antes de empezar, tan solo un comentario. Veis en la imagen de entrada un mapa con el contenido de carbono orgánico de los suelos de Europa. Como suele ser común, se refiere tan solo al horizonte superior órgano-mineral ¿Resulta útil en los estudios de secuestro de carbono? ¡No! ¿Nos dice algo de interés?: ¡Si! Aporta información con vistas a valorar el estatus de la materia orgánica superficial. Debido a que esta última es de gran importancia para que tal horizonte  atesore unas “propiedades” físicas, químicas y biológicas idóneas, informa en donde habría que incrementar su contenido (si es posible) al objeto de a alcanzar suelos de mejor “calidad” (como detesto ese vocablo). No es importante pues en los estudios de secuestro de carbono.   

Si tal carencia de información es incomprensible desde el punto de vista de la información básica, lo es más aun en un periodo en donde el presunto calentamiento climático generado por la especie humana ha despertado la inquietud de políticos, científicos y ciudadanos respecto al presumible papel que podrían desempeñar los suelos en el secuestro de carbono atmosférico. De hecho las cuentas no salen, por lo que se habla de un “sumidero perdido” o de “carbono faltante”.  De hecho, lo que falta es un poco de sentido común. Tal laguna de conocimiento debería haberse rellenado con vistas a conocer y predecir el comportamiento del denominado sistema climático (aunque personalmente prefiero hablar de sistema biogeosférico, ya que es realmente lo que se contempla).

Como ya hemos mentado en otras contribuciones, como por  ejemplo, en esta y esta, a pesar de para muchos políticos y ciudadanos aún les resulte extraño, las mayores reservas de carbono en los ecosistemas terrestres se encuentran en los suelos y no en la vegetación. Tampoco el mercado de Kyoto parece tenerlo muy en cuenta para desgracia del ciudadano y la consternación de los edafólogos. Ya mentamos en las notas mentadas como, el carbono inorgánico que se genera en el sistema edáfico también es una reserva muy considerable y especialmente abundante en los ecosistemas áridos y semiáridos, justamente en donde el carbono orgánico es relativamente menos importante. Tal carbono, principalmente en forma de carbonato cálcico es mucho más abundante en los horizontes profundos, generalmente no tenidos en cuenta en las estimaciones de este elemento en los suelos. Sin embargo, en esta y contribuciones posteriores, tendremos tan solo en cuenta como se distribuye el carbono orgánico a lo largo del perfil del suelo, hasta una profundidad de tres metros. No hemos detectado estudios sobre la tasa de almacenamiento de carbonatos. Veremos entonces, como las estimas que generalmente se barajan en los estudios de cambio climático subestiman gravemente el potencial del suelo para almacenar carbono en forma de materia orgánica.

Resulta difícil encontrar datos al respecto en la bibliografía, y cuando ocurre estos son difíciles de cotejar (diferentes metodologías, profundidades de muestreo. etc.). A afortunadamente he encontrado un paper que da cuenta de ello: “The Vertical Distribution of Soil Organic Carbon and its Relation to Climate and Vegetation”, escrito por E. G. Jobbágy y R. B. Jackson, de la Universidad de Duhman en Carolina del Norte. Tal artículo fue publicado el año 2000 en la revista Ecological Applications 10: 423-436. Mi más efusivas felicitaciones (y un gran abrazo virtual) por facilitarme la labor, que venía posponiendo por la dificultad que entraña elaborar una síntesis decente al respecto. Bueno aquí vamos. 

Ya hemos mentado tanto este borrico administrador como Salvador González Carcedo, que las reservas y dinámica del carbono orgánico del suelo (COS) interactúan con la composición de la atmósfera y el tipo de cobertura vegetal. Añadamos que la concentración de CO2 en el suelo es mucho mayor que la atmosférica, como también lo es la riqueza en nutrientes del agua que rodea las partículas órgano-minerales. Sin embargo, sabemos más bien poco de la dinámica del COS en el suelo, así como de sus interacciones con las comunidades vegetales áreas, lo cual es de suma importancia con vistas a manejar el sistema edáfico para mitigar el cambio climático. En cualquier caso, tales estudios devienen de capital importancia para la propia comprensión del suelo como ente estructural, dinámico y evolutivo.

Existen diversas bases de datos de suelos a nivel mundial con las que “jugar” con vistas a analizar el contenido de carbono orgánico, como la gubernamental elaborada en Estados Unidos de Norte Améric (NSDC –National Soil Characterization Database) o la de la FAO (WISE –World Inventory of Soil Emision Database, ISRIC, Holanda). Adicionalmente, otras de cobertura nacional son útiles con vistas a rellenar ciertas lagunas de información en las previamente mentadas. Sin embargo, la mayor parte de las restantes base de datos, que tan solo conciernen al cambio climático, parten de la suposición de que la inmensa mayoría del carbono orgánico (COS) se almacena en los 20 o 50 cm. superficiales, por lo que no dan cuenta del resto de su contenido en profundidad, lo cual como veremos, es una hipótesis refutada por los datos, es decir, totalmente injustificada y falaz. Pero incluso en la las bases de datos WISE y NSCD resulta raro encontrar datos de carbono a partir de un metro de profundidad, lo que impide su uso, si no se tienen datos de perfiles con mayor información sobre el COS a más de un metro de profundidad. Con vistas a conseguir el objetivo de analizar la distribución de carbono en profundidad, resulta necesario pues, tener tales bases de datos, compilar perfiles con la información mentada y, mediante modelos de regresión, extrapolar el contenido de carbón en profundidad para las primeras. Tarea arto tediosa y que acarrea un gasto de tiempo enorme. El argentino E. G. Jobbágy y R. B. Jackson realizaron este arduo trabajo. Batjes, en 1996, por su parte, abordó una tarea semejante hasta 2m de profundidad, haciendo uso tan solo de las bases de datos FAO. Ambos trabajos constatan la importancia de los horizontes subsuperficiales  en lo concerniente l almacenamiento de carbono, si bien las cifras discrepan.  

E. G. Jobbágy y R. B. Jackson lamentas, como ya he reiterado en varios post,  que la mayoría de los modelos de simulación con vistas a predecir los efectos del calentamiento climático tan solo tienen en cuenta los 20 o 30 cm. superficiales, lo cual como vemos está completamente injustificado por las evidencias empíricas. Resulta difícil entender porque los modelizadores pasan de estas últimas, ya que sus predicciones necesariamente son erróneas (dinero malgastado e intoxicación de la bibliografía con conclusiones incorrectas). Los modelos que consideran tan solo el metro superficial son ya excepción.

Ciertos tipos de edafotaxa contienen un perfil de distribución de materia orgánica que viola el decrecimiento gradual del COS en profundidad. Los casos más significativos serían los de los Histosoles y Podsoles. En estos, según Jobbágy y Jackson, la adición del 2m del perfil incrementa los valores obtenidos para el primero en un 180% y un 80% respectivamente. Debido a la discrepancia obtenida entre los dos trabajos de referencia aludidos, así como a la gran extensión que ocupan los edafotaxa mentados en los ambientes árticos. subárticos y boreales, existe una gran incertidumbre en los cálculos que hoy tenemos. Pero por otro lado, E. G. Jobbágy y R. B. Jackson, argumentan que ellos, al elaborar sus cálculos, no tuvieron en cuenta los perfiles de menos de un metro de profundidad (que ocupan grandes extensiones a nivel mundial; por ejemplo, los Leptosoles se extienden por el 12% de la edafosfera global, mientras que los Regosoles ocupan el 4%). Dicen acertadamente que las bases de datos utilizadas suelen omitir (si se realizó) la analítica en el horizonte C y no en donde existen limitaciones por encontrase la roca madre (el problema también de no considerar el regolito).   

Hay cuestiones que un profesional, por mucho que conozca el tema, así como el funcionamiento de la ciencia actualmente no logra entender. Terminemos por hoy aquí ya que en post sucesivos analizaremos en detalle la distribución del COS en profundidad, por tipos estructurales de vegetación, climas, biomas, etc.

Juan José Ibáñez