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El humo de África fertiliza las regiones de la Amazonía y los océanos tropicales con fósforo soluble


Un nuevo estudio revela que el fósforo soluble que fertiliza el Amazonas, así como los océanos Atlántico Atlántico y Sur, se deposita a través del humo de los incendios de biomasa en África.


por Adrienne Williamson, Phys.org


La Escuela de Ciencias Marinas y Atmosféricas Rosenstiel de la Universidad de Miami (UM) realizó un estudio que encontró que los nutrientes en los aerosoles transportados desde el continente africano por el viento depositan hasta la mitad del fósforo necesario para mantener la cuenca del Amazonas fértil, lo que a su vez proporciona la energía vigorosa. biodiversidad y productividad para secuestrar cantidades significativas de dióxido de carbono atmosférico. Además, estos aerosoles fertilizan el Atlántico tropical y los océanos meridionales (TAO), manteniendo el fitoplancton que es la base del ecosistema marino.

Fig. 1. Los datos se muestran solo desde el resorte. A muestra la concentración de polvo y el porcentaje de SP en la parte superior y las concentraciones de TP y SP en la parte inferior. Las barras de error para las mediciones de P muestran una SD. B muestra la correlación entre el polvo y el TP (arriba), el polvo y el SP (medio) y el porcentaje de P soluble y polvo (abajo). C muestra gráficos de frecuencia HYSPLIT de trayectorias de retroceso de masa de aire a 1,000 m iniciadas cada 6 h del 1 de febrero al 31 de marzo de 2016. Crédito: PNAS 2019. DOI 10.1073 / pnas.1906091116

Estudios anteriores habían revelado hace mucho tiempo que el polvo transportado desde el Sahara y otras regiones desérticas de África suministraba nutrientes densos a América del Sur. La autora principal del estudio, Cassandra Gaston, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Atmosféricas de la Escuela Rosenstiel de la UM, lo resume claramente: «Se suponía que el polvo del Sahara era el principal fertilizante para la cuenca del Amazonas y el Océano Atlántico tropical al suministrar fósforo a ambos ecosistemas. Nuestros hallazgos revelan que las emisiones de quema de biomasa transportadas desde África son potencialmente una fuente de fósforo más importante para estos ecosistemas que el polvo «.

Ese es un hallazgo impresionante, y se requirió un trabajo considerable y un seguimiento cuidadoso para llegar a él. El equipo midió el polvo arrastrado por el viento, el fósforo (P) y el P soluble de un sitio costero en el borde del noreste del Amazonas. Además, los vientos que se originan en el continente africano se rastrearon utilizando datos satelitales. De hecho, el viento que transporta el polvo no está fuertemente fortificado con fósforo soluble, sino que proporciona a las regiones la mayor parte de su P de baja solubilidad (alrededor del 5 por ciento) a través de la primavera boreal (febrero a abril).

En la caída boreal (septiembre a noviembre), cuando los depósitos de polvo son más bajos, el equipo de investigación registró niveles inesperadamente altos de P soluble, que descubrieron que se origina en incendios de biomasa en el sur de África. La identificación de la fuente de P soluble de las regiones de Amazon y TAO se verificó de forma cruzada a través de múltiples medios: primero, a través de imágenes satelitales que mostraban aerosoles de África en días de medición de P altamente soluble. Nuevamente, la coloración de las muestras en esos días era generalmente gris o más gris que en otras épocas del año, lo que indica la presencia de materiales quemados. En tercer lugar, el análisis de la trayectoria de la masa de aire (BT) mostró que todos los aerosoles de P altamente solubles se originaron en las masas de aire que habían pasado sobre el Sahara y el Sahel, donde la quema de biomasa está activa, lo que proporciona evidencia de que esta quema contribuyó a los niveles más altos de P .

Fig. 2. Los datos se muestran solo para el otoño. A muestra la concentración de polvo y el porcentaje de SP en la parte superior y las concentraciones de TP y SP en la parte inferior. Las barras de error para las mediciones de P muestran una SD. B muestra la correlación entre TP y polvo (Superior), polvo y SP (Medio), y porcentaje de P soluble y polvo (Inferior). C muestra gráficos de frecuencia HYSPLIT de trayectorias de retroceso de masa de aire a 1,000 m iniciadas cada 6 h del 1 de septiembre al 31 de octubre de 2016. Crédito: PNAS 2019. DOI 10.1073 / pnas.1906091116

Las emisiones de quema de biomasa se han considerado durante mucho tiempo principalmente destructivas en términos de calidad del aire, pero también se sabe que contribuyen al nuevo crecimiento de pastizales y áreas boscosas (particularmente aquellas con ciertas variedades de pinos, que tienen casos de semillas que solo se abren después de la exposición a temperaturas extremas). Sin embargo, este estudio reveló un beneficio desconocido de los grandes incendios, y explica cómo una región como la cuenca del Amazonas, donde la fuerte lluvia durante todo el año deja pobres los nutrientes del suelo, puede seguir siendo tan fértil y productiva. También ayuda a los investigadores a identificar una importante fuente de nutrientes para los ecosistemas marinos de la región, que dependen del fitoplancton marino.

La autora principal del estudio, Anne Barkley, estudiante de posgrado de la UM Rosenstiel School, admite que los resultados del estudio son sorprendentes: «Para nuestra sorpresa, descubrimos que el fósforo asociado con el humo del sur de África puede volar hasta el Amazonas y, potencialmente, hacia afuera sobre el Océano Austral, donde puede afectar la productividad primaria y la reducción de dióxido de carbono en ambos ecosistemas «.


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