Por qué las primeras lluvias tras el verano influyen en el cambio climático

La emisión de CO2 por parte del suelo debido a la lluvia tras un periodo prolongado de sequía se debe principalmente a fenómenos físicos y no metabólicos.

Tras un periodo prolongado de sequía, las primeras lluvias desencadenan un fenómeno conocido como “efecto Birch”. Este efecto consiste en el súbito aumento de la respiración del suelo, es decir, en un aumento de la emisión de CO2 a la atmósfera. Este proceso es especialmente relevante por su influencia en el cambio climático en ecosistemas mediterráneos, donde se produce un fenómeno de aridez estival importante.

Aunque el proceso fue descrito en 1924 por A.N. Lebedyantsev en Rusia y estudiado en profundidad por H.F. Birch en la década de los años 50, desde entonces han surgido diversas explicaciones sin que ninguna interpretara completamente este fenómeno. En ellas se han implicado fenómenos biológico-metabólicos, tales como un incremento inmediato en la biomasa microbiana, el consumo masivo de diversas sustancias protectoras -conocidas como osmolitos- producidas por los microorganismos en su adaptación a la sequía, o el consumo rápido de los microorganismos muertos y sus restos tras la humectación; o simplemente físicos como puede ser la fractura de los agregados del suelo tras la humectación y liberación del carbono protegido.

En un reciente artículo, los profesores e investigadores Federico Navarro García y Miguel Ángel Casermeiro de la Universidad Complutense de Madrid, junto con el profesor Joshua P. Schimel, de la Universidad de California UC Santa Barbara, han encontrado la respuesta a este interrogante surgido a principio del siglo XX.

Dichos investigadores analizaron los agregados del suelo que constituyen la unidad estructural del suelo y que, entre otras funciones, protegen al carbono de la degradación microbiana. Al comparar la respiración después de la humectación entre agregados íntegros y agregados destruidos, se observó una mayor producción de CO2 en los agregados destruidos sin que se produjera un incremento en la cantidad de microorganismos tras su rotura. Así pues, un incremento en la cantidad de carbono producido por la rotura de los agregados explicaría el aumento de la producción de CO2. Esta circunstancia pone de manifiesto el hecho de que el efecto Birch podría deberse principalmente a fenómenos físicos que incrementan la biodisponibilidad del carbono, y no a procesos metabólicos (al menos en el caso de la primera humectación, es decir, la primera lluvia tras un periodo prolongado de sequía).

Los resultados de este trabajo sugieren dos cuestiones importantes. En primer lugar, que los agregados previenen la emisión de los gases de efecto invernadero tras un periodo prolongado de sequía puesto que protegen la materia orgánica de la descomposición microbiana; y, en segundo lugar, que, contrariamente a lo establecido, la materia orgánica durante los periodos de sequía sufre modificaciones bioquímicas independientes de la actividad celular.

FIDA