Los científicos han advertido durante mucho tiempo que el aumento de las temperaturas globales obligaría a los suelos forestales a filtrar más gas nitrógeno al aire, lo que aumentaría aún más la contaminación y el calentamiento y privaría a los árboles de un factor de crecimiento esencial, pero un nuevo estudio desafía estas suposiciones.
Después de seis años de investigación en un bosque templado chino, los investigadores han descubierto que el calentamiento puede estar reduciendo las emisiones de nitrógeno, al menos en lugares donde las precipitaciones son escasas.
“Estos resultados cambian nuestras suposiciones”.
Un hallazgo inesperado: el calor reduce el nitrógeno en suelos secos
Los hallazgos publicados en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias son el resultado de la colaboración de la Universidad de California en Riverside con un gran equipo de estudiantes de posgrado e investigadores postdoctorales estacionados en la ciudad de Shenyang, China.
Estos investigadores mantuvieron la infraestructura utilizada para tomar más de 200.000 mediciones de gases del suelo forestal durante seis años.
El estudio simuló un aumento de temperatura de 2 °C (3,6 °F), aproximadamente el nivel previsto para mediados de siglo. En lugar del pico previsto en la pérdida de nitrógeno, los investigadores descubrieron que las emisiones de óxido nítrico disminuyeron un 19 %, mientras que las de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero, disminuyeron un 16 %.
“Estos resultados revierten nuestras suposiciones”, afirma Pete Homyak, profesor asociado de ciencias ambientales de la UCR. “Siempre hemos creído que el calentamiento aceleraría los procesos microbianos y liberaría más nitrógeno. Esto puede ser cierto en un laboratorio bajo condiciones controladas. Pero en el campo, especialmente en condiciones secas, los microbios se ralentizan porque los suelos se secan”.
Para replicar el cambio climático, el equipo instaló calentadores infrarrojos sobre parcelas forestales en el condado de Qingyuan, calentando el suelo desde arriba para imitar el calor atmosférico. El sitio, elegido por su sensibilidad a la variación climática, forma parte de una creciente red de experimentos forestales globales que intentan descifrar cómo el calentamiento altera los ciclos ecológicos.
En el complejo drama del clima, el suelo y la vida, el nitrógeno desempeña un papel fundamental. Los bosques se encuentran entre los sistemas naturales más importantes de la Tierra, ya que absorben más dióxido de carbono del que emiten, también conocidos como sumideros de carbono. Pero los árboles necesitan nitrógeno para crecer, y si el calentamiento lo extrae del suelo demasiado rápido, los bosques podrían volverse menos eficaces para almacenar carbono.
«Nos preocupa lo que el calentamiento provoca en el ciclo del nitrógeno y si los bosques tendrán suficientes nutrientes para seguir absorbiendo carbono a medida que el planeta se calienta», dice el ecologista Kai Huang, primer autor del estudio y becario postdoctoral en el laboratorio de Homyak, de visita en la Academia China de Ciencias.
“Este estudio demuestra que la humedad, no solo el calor, es clave”.
La humedad, el factor invisible que los modelos pasaban por alto
Los hallazgos del equipo muestran que existe un umbral para los efectos observados. En lugares con menos de 1000 milímetros (aproximadamente 40 pulgadas) de lluvia al año, el calentamiento tiende a secar los suelos y reducir las emisiones de gases. Sin embargo, en bosques más húmedos, el calentamiento sí aumenta la pérdida de nitrógeno, tal como predijeron modelos de laboratorio anteriores.
“Este es un refinamiento importante”, afirma Homyak. “Los modelos climáticos que pasan por alto la humedad del suelo están pasando por alto una parte crucial del análisis”.
Para realizar el estudio, se equiparon seis parcelas forestales, cada una de 108 metros cuadrados, con cámaras automatizadas que se abrían y sellaban para medir los niveles de gas. Esta iniciativa generó una imagen de alta resolución de cómo los cambios sutiles en el medio ambiente pueden repercutir en los ecosistemas forestales.
Implicaciones y preguntas abiertas para los bosques
Sin embargo, el estudio también deja abiertas importantes preguntas. Si bien el nitrógeno parece permanecer en el suelo forestal más seco, no aceleró el crecimiento de los árboles. Mediciones en curso, aún no publicadas, indican que los árboles en las parcelas calentadas podrían estar creciendo más lentamente que los de las parcelas de control, posiblemente debido al estrés hídrico.
“Puede que no estemos perdiendo nitrógeno en la atmósfera en suelos más secos, pero si los árboles no pueden utilizarlo debido a la sequía, ese es otro problema completamente distinto”, afirma Huang.
Si bien la investigación no supone una luz verde para el optimismo climático, sí ofrece nueva claridad. Los investigadores ahora creen que la interacción del calor y la humedad debe modelarse conjuntamente para predecir mejor el futuro de los ecosistemas. El equipo continúa monitoreando las respuestas microbianas, la química del suelo y la salud forestal en esta y otras parcelas experimentales a nivel mundial.
«A medida que el planeta se calienta», añade Homyak, «estos estudios a largo plazo nos ayudan a afinar los modelos climáticos y a comprender mejor cómo se comportarán los bosques en un mundo que cambia rápidamente».
Fuente: UC Riverside
Estudio original DOI: 10.1038/s41586-025-09765-7
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