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Edafólogo de RUDN University ha demostrado cómo el calentamiento global aumenta las emisiones de gases de efecto invernadero de los arrozales

Peer-Reviewed Publication

RUDN University

RUDN University Scientist Showed Global Warming Effect on Greenhouse Gas Emissions in Paddy Soils

image: A soil scientist from RUDN University studied the decomposition of organic matter in rice paddies--the sources of CO2 and methane emissions. Both gases add to the greenhouse effect and affect climate warming in subtropical regions. The emissions increase when the roots of plants influence microbial communities in the soil. This influence, in turn, depends on temperature changes. Therefore, climate warming can lead to more greenhouse gas emissions. view more 

Credit: RUDN University

Edafólogo de RUDN University investigó la descomposición de materia orgánica en arrozales, desde donde el dióxido de carbono y el metano son liberados a la atmósfera. Estos gases aumentan el efecto invernadero y contribuyen al calentamiento en las regiones subtropicales. Se descubrió que las comunidades microbianas del suelo están influenciadas por las raíces de las plantas. Esto aumenta la emisión de gases y depende de los cambios de temperatura. El calentamiento global hará que se liberen aún más gases de efecto invernadero. Los resultados fueron publicados en la revista Applied Soil Ecology.

La descomposición de la materia orgánica en el suelo es una de las etapas del ciclo del carbono entre las plantas y la atmósfera. Durante la descomposición, el carbono se libera a la atmósfera principalmente en forma de metano y dióxido de carbono, los cuales son la principal causa del cambio climático global. La intensidad de este proceso depende, por ejemplo, de la temperatura del medio ambiente o de los microorganismos del suelo. El metano en el suelo de los arrozales es producido por organismos unicelulares, las arqueas. Para ello necesitan sustancias intermedias que son secretadas por las raíces de las plantas. Por esta razón, la actividad y el número de microorganismos depende del llamado "efecto cebado", es decir, las raíces secretan sustancias orgánicas que mantienen las funciones vitales de los microorganismos. Por primera vez, un edafólogo de RUDN University demostró cómo el efecto cebado influye sobre las emisiones de gases de efecto invernadero y cómo estos procesos cambian con el calentamiento global.

El edafólogo junto con su equipo tomaron muestras de suelo de arrozales en la provincia de Hunan, en el sureste de China. Los científicos tamizaron las muestras y eliminaron la fauna visible del suelo y los restos de plantas. Además, añadieron agua para simular los suelos de estos arrozales. Luego, las muestras fueron guardadas en recipientes de plástico durante 75 días en la oscuridad y a diferentes temperaturas correspondientes a las cuatro estaciones: 5 °C (invierno), 15 °C (primavera), 25 °C (otoño) y 35 °C (verano). El objetivo de los investigadores consistió en medir el cambio de las emisiones de metano y dióxido de carbono a diferentes temperaturas debido al efecto cebado. Para el experimento, el equipo de edafólogos usó acetato de sodio, la forma más simple de carbono orgánico producido por las raíces de las plantas, como complemento para las arqueas.

Los edafólogos midieron el nivel de emisiones de los gases de efecto invernadero cada 2 a 5 días. Al día 75, la emisión de metano de los suelos con acetato de sodio aumentó 153 veces en comparación con las muestras sin acetato. Cabe mencionar que el efecto cebado depende de la temperatura. Para una temperatura de 15 °C se descubrió que la sensibilidad al calentamiento fue la más alta, un cambio de temperatura de 10 ? aumenta la emisión de metano en aproximadamente 25 veces. A medida que aumenta la temperatura, la emisión de dióxido de carbono también aumenta. Los edafólogos explicaron que esto se debe a un aumento en la actividad de los microorganismos en condiciones cálidas.

"El efecto cebado jugó un papel decisivo en la sensibilidad a la temperatura de la descomposición de la materia orgánica en el suelo. Los cambios de temperatura (de 5-15 °C) afectan significativamente a la emisión de metano, ya que aumenta alrededor de 25 veces. Esto significa, por ejemplo, que durante inviernos cálidos, la liberación de metano es la principal causa del efecto invernadero. De esta manera, los resultados de investigaciones que no consideran el efecto cebado deben tomarse con cautela", dijo Yakov Kuzyakov, Doctor en Ciencias Biológicas, Yakov Kuzyakov, director del Centro de Modelado y Diseño Matemático de Ecosistemas Sostenibles del Instituto de Tecnología Agraria, RUDN University.

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