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2022-05-25Biocrusts reduce las emisiones globales de polvo en un 60 por ciento

Science News |Las costras construidas por microbios enfrentan amenazas del cambio climático y los cambios en el uso de la tierra.

En la batalla incesante contra el polvo, los humanos poseen un amplio arsenal de armas, desde paños de microfibra hasta plumeros y aspiradoras. Pero una nueva investigación sugiere que nada de esa tecnología puede compararse con el arma secreta de la naturaleza: las costras biológicas del suelo.

Estas biocortezas son capas delgadas y cohesivas de suelo, pegadas entre sí por organismos que habitan en la tierra, que a menudo tapizan paisajes áridos. Aunque son inocuos, los investigadores ahora estiman que estas pieles ásperas del suelo evitan que alrededor de 700 teragramos (30,000 veces la masa de la Estatua de la Libertad) de polvo se dispersen en el aire cada año, lo que reduce las emisiones globales de polvo en un asombroso 60 por ciento. A menos que se tomen medidas para preservar y restaurar las biocortezas, que están amenazadas por el cambio climático y los cambios en el uso de la tierra, el futuro será mucho más polvoriento, informan la ecologista Bettina Weber y sus colegas en línea el 16 de mayo en Nature Geoscience.

Los ecosistemas de tierras secas, como sabanas, matorrales y desiertos, pueden parecer estériles, pero brindan este importante servicio natural que a menudo se pasa por alto, dice Weber, del Instituto Max Planck de Química en Mainz, Alemania. Estos hallazgos "realmente exigen la conservación de la biocorteza".

Las biocortezas cubren alrededor del 12 por ciento de la superficie terrestre del planeta y se encuentran con mayor frecuencia en regiones áridas. Están construidos por comunidades de hongos, líquenes, cianobacterias y otros microorganismos que viven en los milímetros superiores del suelo y producen sustancias adhesivas que agrupan las partículas del suelo. En los ecosistemas de tierras secas, las biocortezas desempeñan un papel importante en la concentración de nutrientes como el carbono y el nitrógeno y también ayudan a prevenir la erosión del suelo ( SN: 4/12/22 ).

Y dado que la mayor parte del polvo del mundo proviene de tierras secas, las biocostras son importantes para mantener el polvo adherido al suelo. El polvo caído puede transportar nutrientes que benefician a las plantas, pero también puede reducir la calidad del agua y del aire, acelerar el derretimiento de los glaciares y reducir el caudal de los ríos. Por ejemplo, en la cuenca superior del río Colorado, los investigadores descubrieron que el polvo no solo disminuía la capacidad de la nieve para reflejar la luz solar, sino que también acortaba la duración de la capa de nieve en semanas, reduciendo los flujos de agua de deshielo en el río Colorado en un 5 por ciento. Eso es más agua de la que la ciudad de Las Vegas consume en un año , dice Matthew Bowker, un ecologista de la Universidad del Norte de Arizona en Flagstaff que no participó en el nuevo estudio.

Los experimentos ya habían demostrado que las biocortezas fortalecían los suelos contra la erosión, pero Weber y sus colegas tenían curiosidad por saber cómo se desarrollaba ese efecto a escala global. Entonces, extrajeron datos de estudios experimentales que midieron las velocidades del viento necesarias para erosionar el polvo de varios tipos de suelo y calcularon cómo las diferencias en la cobertura de la biocorteza afectaron la generación de polvo. Descubrieron que las velocidades del viento necesarias para erosionar el polvo de los suelos completamente protegidos por biocrusts eran en promedio 4,8 veces mayores que las velocidades del viento necesarias para erosionar los suelos desnudos. 

Luego, los investigadores incorporaron sus resultados, junto con los datos sobre la cobertura global de la biocorteza, en una simulación climática global que les permitió estimar la cantidad de polvo que atrapan las biocortezas del mundo cada año.  

“Nadie ha intentado realmente hacer ese cálculo globalmente antes”, dice Bowker. "Incluso si su número es incorrecto, nos muestra que el número real probablemente sea significativo".

Usando proyecciones de las condiciones climáticas futuras y datos sobre las condiciones que pueden tolerar las biocortezas, Weber y sus colegas estimaron que para 2070, el cambio climático y los cambios en el uso de la tierra pueden resultar en pérdidas de biocorteza del 25 al 40 por ciento, lo que aumentaría las emisiones globales de polvo en 5 al 15 por ciento.

Preservar y restaurar la biocorteza será clave para mitigar la erosión del suelo y la producción de polvo en el futuro, dice Bowker. Con suerte, estos resultados ayudarán a generar más discusiones sobre los impactos de los cambios en el uso de la tierra en la salud de la biocorteza, dice. “Necesitamos tener esas conversaciones”.


CITAS

E. Rodríguez-Caballero et al. Ciclo global y efectos climáticos del polvo eólico controlado por costras biológicas del suelo. Geociencias de la naturaleza. Publicado en línea el 16 de mayo de 2022. doi: 10.1038/s41561-022-00942-1.

E. Rodríguez-Caballero et al. Comunidades fotoautótrofas de la superficie del suelo de las tierras secas en peligro por el cambio global. Geociencias de la naturaleza . Publicado en línea el 26 de febrero de 2018. doi: 10.1038/s41561-018-0072-1.

TH Pintor et al. Respuesta de la escorrentía del río Colorado al forzamiento radiativo del polvo en la nieve . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . vol. 107, 5 de octubre de 2010, pág. 17125. doi: 10.1073/pnas.0913139107.


Acerca de Nikk Ogasa

Nikk Ogasa es un escritor del personal que se enfoca en las ciencias físicas para Science News . Tiene una maestría en geología de la Universidad McGill y una maestría en comunicación científica de la Universidad de California, Santa Cruz.

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