El cambio climático, definido como alteraciones a largo plazo en los patrones meteorológicos y de temperatura, representa una amenaza significativa para la vida en la Tierra.
Por Nishadini Widanagamage (nishadini@ksu.edu) y Jessica Bezerra de Oliveira, (jbezerra@ksu.edu), Universidad Estatal de Kansas
Estas variaciones pueden resultar de procesos naturales o actividades humanas (Hardy, 2003). Un importante impulsor del cambio climático hoy en día es el efecto invernadero, causado por los gases de efecto invernadero emitidos principalmente por la combustión de combustibles fósiles, la deforestación y el agotamiento de las reservas de carbono (C) del suelo. Entre estos gases, el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄), los óxidos de nitrógeno (NOₓ) y los gases fluorados, incluidos los hidrofluorocarbonos (HCF), los perfluorocarbonos (PFC) y los clorofluorocarbonos (CFC), contribuyen significativamente al calentamiento global, siendo el CO₂ el más abundante (Lehmann et al., 2006). En 2022, la agricultura representó el 11% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero de EE. UU., y la mitad de esas emisiones estaban relacionadas con las prácticas de gestión del suelo y los cultivos (USEPA, 2025).
El papel del secuestro de carbono en las emisiones de gases de efecto invernadero
El suelo es el mayor reservorio terrestre de carbono, ya que almacena aproximadamente 2500 PgC en la capa superficial, mientras que la vegetación retiene 620 PgC adicionales. En conjunto, estos dos depósitos de carbono almacenan casi tres veces los 880 PgC presentes en la atmósfera (Lal et al., 2021). Por consiguiente, el suelo desempeña un papel crucial en la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero al reducir los niveles atmosféricos de CO₂ (Lal et al., 2007).
El secuestro de carbono, el proceso de capturar y almacenar el CO₂ atmosférico en el suelo, ayuda a minimizar las emisiones netas de CO₂ de la agricultura. Retiene el carbono, ya sea en forma sólida como materia orgánica o disuelto en la solución del suelo, reduciendo así su presencia gaseosa en la atmósfera y mitigando el efecto invernadero (Cheddadi et al., 2001; Lal et al., 2021). Además de reducir el CO₂ atmosférico, el secuestro de carbono mejora la retención de humedad del suelo, mejora su fertilidad e impulsa la salud general del suelo y la productividad agrícola (Hao et al., 2025).
Las prácticas de manejo del suelo influyen significativamente en el potencial de secuestro de carbono. Si bien algunas prácticas mejoran el almacenamiento de carbono en el suelo, otras lo degradan. Enfoques sostenibles como los cultivos de cobertura, la labranza cero o mínima y la agricultura orgánica aumentan el secuestro de carbono, mientras que la labranza convencional, la deforestación y el sobrepastoreo lo disminuyen (Smith y Conen, 2006; Zerssa et al., 2021). Además, factores ambientales como la temperatura y la humedad del suelo desempeñan un papel clave en la regulación de la dinámica del carbono en el suelo. Dado que la descomposición de la materia orgánica del suelo depende de la actividad microbiana, las temperaturas más frías ralentizan la descomposición y aumentan el almacenamiento de carbono en el suelo, mientras que las temperaturas más cálidas la aceleran y disminuyen la retención de carbono (Lal et al., 2015).
El papel de la humedad del suelo en las emisiones de gases de efecto invernadero
La humedad del suelo afecta indirectamente las emisiones de gases de efecto invernadero al influir en el crecimiento vegetal, la actividad microbiana y la descomposición de la materia orgánica. Estos procesos inciden directamente en la fijación atmosférica de C, el secuestro de carbono en el suelo y los flujos de gases de efecto invernadero (Hao et al., 2025). La humedad limitada del suelo perjudica la fotosíntesis, reduciendo la fijación de CO₂ y disminuyendo el aporte de materia orgánica al suelo. En consecuencia, las comunidades microbianas del suelo se ven afectadas, lo que ralentiza la descomposición de la materia orgánica. Aproximadamente el 90 % de la variabilidad en la absorción global de C del suelo se atribuye a las fluctuaciones de la humedad del suelo (Humphrey et al., 2021).
La respiración del suelo, la liberación de CO₂ del suelo, consta de dos componentes: la respiración autótrofa (de las raíces de las plantas) y la respiración heterótrofa (de la descomposición microbiana). La humedad del suelo afecta ambos procesos a diferentes niveles (Hu et al., 2018). Por ejemplo, se ha demostrado que la sequía reduce la respiración autótrofa en un 50 % en los bosques subtropicales y en un 47 % en los pastizales (Huang et al., 2018; Balogh et al., 2016).
Sin embargo, las condiciones de humedad extrema, tanto la sequedad como la humedad excesivas, reducen la respiración heterotrófica. Este proceso sigue un patrón de «pico y declive», donde la respiración heterotrófica aumenta con la humedad del suelo hasta un umbral óptimo (~80% de porosidad acuosa, WFP), pero disminuye más allá de este punto debido a las condiciones anaeróbicas (Widanagamage et al., 2025). Con humedad excesiva (>80% WFP), la disminución del oxígeno promueve la respiración microbiana anaeróbica, lo que conduce a la producción de metano (metanogénesis). Prácticas agrícolas como el riego por inundación, el riego por surcos y el encharcamiento pueden aumentar las condiciones anaeróbicas, aumentando así las emisiones de metano. Por lo tanto, la gestión sostenible de la humedad del suelo es fundamental para minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero y maximizar el secuestro de carbono en el suelo. La textura y la estructura del suelo también influyen en el secuestro de carbono al regular la humedad del suelo y proteger la materia orgánica dentro de los agregados del suelo (Blanco-Canqui y Lal, 2004). La labranza y la compactación del suelo causadas por la maquinaria agrícola pueden alterar los agregados del suelo, exponiendo el carbono orgánico previamente estabilizado y aumentando las emisiones de gases de efecto invernadero.
Prácticas de manejo del suelo para minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero
Las prácticas sostenibles de gestión del suelo, como la labranza mínima, la agricultura de conservación, el acolchado y los cultivos de cobertura, desempeñan un papel fundamental en la promoción del secuestro de carbono y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (Follet, 2001). La labranza mínima minimiza la alteración del suelo, mientras que la labranza cero preserva su estructura y mejora la formación de agregados, mejorando así la capacidad de almacenamiento de carbono y las propiedades hidrológicas del suelo (Lal y Kimble, 1997). La agricultura de conservación y el acolchado aumentan el contenido de materia orgánica, protegen los agregados del suelo, reducen la erosión y mejoran la retención de humedad. De igual manera, los cultivos de cobertura garantizan una cobertura vegetal continua, previniendo la erosión del suelo, enriqueciendo la materia orgánica, estabilizando los agregados del suelo y mejorando la salud general del suelo y el almacenamiento de carbono (Kaye y Quemada, 2017).
Las prácticas de riego sostenibles son esenciales para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con la agricultura.
Las prácticas de riego sostenibles también son esenciales para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con la agricultura. Por ejemplo, en la producción de arroz, la saturación prolongada de agua crea condiciones anaeróbicas que promueven la producción de metano, cuyo potencial de calentamiento global es 28 veces mayor que el del CO₂ (Hao et al., 2025). Además, algunas prácticas de riego aumentan las emisiones de óxido nitroso (N₂O) debido al exceso de humedad del suelo.
La aplicación excesiva de fertilizantes nitrogenados agrava aún más las emisiones de N₂O, un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global 298 veces superior al del CO₂. Además, las prácticas de uso del suelo, como la labranza y la deforestación, aceleran las emisiones de CO₂, mientras que las técnicas de gestión del suelo y los cultivos que mejoran la disponibilidad de nitrógeno aumentan inadvertidamente las emisiones de N₂O.
Conclusión
El cambio climático, impulsado tanto por procesos naturales como por actividades humanas, se ve impulsado principalmente por las emisiones de gases de efecto invernadero, como CO₂, CH₄ y N₂O. La agricultura desempeña un papel importante en estas emisiones, en particular a través de las prácticas de gestión del suelo y los cultivos. Si bien prácticas destructivas como el uso excesivo de nitrógeno, la labranza y la deforestación contribuyen a las emisiones de gases de efecto invernadero, el suelo, al ser el mayor sumidero de carbono terrestre, tiene el potencial de mitigar el cambio climático mediante el secuestro de carbono. La implementación de estrategias de gestión sostenible, como los cultivos de cobertura, la agricultura sin labranza y la agricultura orgánica, mejora el almacenamiento de carbono, mientras que las prácticas deficientes de gestión del suelo reducen su capacidad de secuestro. Además, factores como la humedad, la temperatura y la estructura del suelo influyen en la dinámica del carbono, lo que hace que la gestión sostenible del suelo sea esencial para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero y combatir eficazmente el cambio climático.
Referencias
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