El carbono es omnipresente, encontrándose en la atmósfera, en el suelo, en los cultivos, en nuestra comida, en nuestros cuerpos y juega un papel muy importante en la estabilidad del sistema climático global.
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| Créditos: Pixabay/Bru-nO |
El ciclo del carbono en los agroecosistemas
El ciclo del carbono en los agroecosistemas se evidencia en tres flujos principales que viajan hacia y desde las plantas y el suelo. En primera instancia el carbono ingresa al sistema a través de la fotosíntesis, una fracción es liberada a la atmósfera a través de la respiración de las plantas y la respiración del suelo, mientras que otra parte en forma de biomasa es retirada cuando se cosechan los cultivos. La suma de estos flujos es igual al balance neto de carbono del sistema, y los cambios en ese balance, especialmente durante largos períodos de tiempo, evidencian las ganancias o pérdidas de carbono orgánico del suelo de un agroecosistema.
El carbono orgánico del suelo es muy importante porque se presenta en forma de moléculas orgánicas y en términos generales, cuanto mayor sea el contenido de carbono orgánico de un campo, mayor será su productividad. Es así como se infiere que una pérdida de carbono orgánico del suelo afectaría los rendimientos de los cultivos y contribuiría con la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y el cambio climático.
Esto último es justamente lo que está sucediendo en las tierras agrícolas el Medio Oeste de EE.UU., donde se ha perdido cerca de la mitad del carbono orgánico del suelo desde que las tierras empezaron a ser explotadas.
Un nuevo modelo para seguir los flujos de carbono
Un equipo de investigadores de Universidad de Illinois analizó la pérdida de carbono orgánico en los suelos de los agroecosistemas de Medio Oeste de EE.UU. utilizando un nuevo modelo computacional para rastrear los flujos de carbono a medida que circula a través de un agroecosistema. Según Kaiyu Guan, profesor asociado de Recursos Naturales y Ciencias Ambientales y líder del equipo:
Aunque el modelado del ciclo del carbono en los agroecosistemas se ha realizado antes, nuestro trabajo representa la integración más completa de modelos y observaciones, así como una validación rigurosa que incluye ricas mediciones de escalas de campo y regionales.
En la investigación publicada en Agricultural and Forest Meteorology, se empleó un modelo de agroecosistema avanzado llamado Ecosys desarrollado originalmente por el profesor Robert Grant de la Universidad de Alberta, que integra los mecanismos complejos para simular el ciclo de los flujos de energía, agua, carbono y nutrientes en el agroecosistema. Además, los investigadores utilizaron un enfoque innovador de "fusión de modelos-datos", para integrar simulaciones de modelos avanzados con datos de observación y garantizar que el modelo emula los procesos que impulsan el ciclo del carbono en todas las etapas.
Otro aporte de la investigación fue emplear observaciones avanzadas de satélites para restringir el modelo del agroecosistema para demostrar que esto puede lograr el mayor rendimiento en la estimación de diferentes componentes de carbono.
Este modelado posee un gran potencial para cuantificar créditos de carbono a escala de campo para tierras agrícolas de EE.UU. y la ambición del equipo investigador es utilizar este método para cuantificar con precisión los flujos de carbono a cualquier escala, y también respaldar la gestión inteligente a nivel de la granja para maximizar los rendimientos, y conservar los suelos y su contenido de carbono orgánico.
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