Botánica, nutrición y genética Estados Unidos Impacto ambiental Suelos

Calentamiento elevado, el ozono tiene efectos perjudiciales en las raíces de las plantas, promueve la pérdida de carbono del suelo

tierra
Crédito: CC0 Public Domain

Dos factores que juegan un papel clave en el cambio climático, el aumento del calentamiento climático y los niveles elevados de ozono, parecen tener efectos perjudiciales en las raíces de las plantas de soja, su relación con los microorganismos simbióticos del suelo y las formas en que las plantas secuestran carbono.


por la Universidad Estatal de Carolina del Norte


Los resultados, publicados en la edición del 9 de julio de Science Advances , muestran pocos cambios en los brotes de las plantas en la superficie, pero algunos resultados angustiantes bajo tierra, incluida una mayor incapacidad para retener carbono que, en cambio, se libera a la atmósfera como gas de efecto invernadero.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte examinaron la interacción del calentamiento y el aumento de los niveles de ozono con ciertos organismos subterráneos importantes, los hongos micorrízicos arbusculares (HMA), que promueven las interacciones químicas que retienen el carbono en el suelo al evitar la descomposición de la materia orgánica del suelo, deteniendo así el escape de carbono del material en descomposición.

«La capacidad de secuestrar carbono es muy importante para la productividad del suelo, además de los efectos perjudiciales del aumento de los gases de efecto invernadero cuando este carbono se escapa», dijo Shuijin Hu, profesor de patología vegetal en NC State y autor correspondiente del artículo.

Presente en las raíces de aproximadamente el 80% de las plantas que crecen en la tierra, los AMF tienen una relación de beneficio mutuo con las plantas. Los HMA extraen carbono de las plantas y proporcionan nitrógeno y otros nutrientes útiles al suelo que las plantas necesitan para crecer y desarrollarse.

En el estudio, los investigadores establecieron parcelas de soja con un aumento de la temperatura del aire de aproximadamente 3 grados Celsius, parcelas con niveles más altos de ozono, parcelas con niveles más altos de calentamiento y ozono, y parcelas de control sin modificaciones. Los experimentos resultantes mostraron que el calentamiento y el aumento de los niveles de ozono hacen que las raíces de la soja sean más delgadas, ya que ahorran recursos para obtener los nutrientes que necesitan.

Los cultivares de soja a menudo son sensibles al ozono, dijo Hu. Los niveles de ozono se han mantenido algo estables o incluso han disminuido en algunas partes de los Estados Unidos durante la última década, pero han aumentado drásticamente en áreas de rápida industrialización, como India y China, por ejemplo.

«Se ha demostrado que el ozono y el calentamiento son muy estresantes para muchos cultivos, no solo para la soja, y para muchos pastos y especies de árboles «, dijo Hu. «El ozono y el calentamiento debilitan las plantas. Las plantas intentan maximizar la absorción de nutrientes, por lo que sus raíces se vuelven más delgadas y más largas, ya que necesitan explotar el volumen suficiente de suelo para obtener recursos. Esta debilidad da como resultado una reducción de HMA y una hifal de raíces y hongos más rápida rotaciones, lo que estimula la descomposición y dificulta el secuestro de carbono. Estos eventos en cascada pueden tener efectos profundos bajo tierra, aunque los brotes de las plantas parecen normales en algunos casos «.

Hu dijo que estaba sorprendido de que los brotes de las plantas no se vieran muy afectados por el estrés del calentamiento y el ozono; la biomasa de las hojas de las plantas tanto en las parcelas de control como en las experimentales fue aproximadamente la misma.

Quizás aún más sorprendente, Hu dijo que más calentamiento y ozono cambiaron el tipo de HMA que coloniza las plantas de soja.

El estudio mostró que los niveles de una especie de HMA llamada Glomus disminuyeron con más calentamiento y ozono , mientras que una especie llamada Paraglomus aumentó.

«Glomus protege el carbono orgánico de la descomposición microbiana, mientras que Paraglomus es más eficiente en la absorción de nutrientes», dijo Hu. «No esperábamos que estas comunidades cambiaran de esta manera».

Hu planea continuar estudiando los sistemas que rodean el secuestro de carbono en el suelo, así como otras emisiones de gases de efecto invernadero del suelo, como el óxido nitroso o N 2 O.



WP Twitter Auto Publish Powered By : XYZScripts.com