El suelo es el mayor reservorio de carbono de la biosfera. De hecho almacena más carbono en forma de materia orgánica que la biosfera y la atmósfera conjuntamente.
Los flujos entre el carbono orgánico del suelo y la atmósfera son de gran magnitud, aunque pueden ser positivos bajo la forma de secuestro o negativos como emisión de CO2.
El almacenamiento de Contenido de materia orgánica de los suelos (COS) es controlado por el balance entre insumos de la biomasa vegetal (pero también de la animal, aunque en mucha menor medida) y los retornos a la atmósfera (CO2, metano, etc.), vía descomposición de la materia orgánica.
Debemos reseñar dos aspectos que no suelen tenerse en cuenta cuando se estima el COS. En primer lugar, lo poco que aún se conoce sobre las tasas de secuestro de carbono inorgánico (mayoritariamente en forma de carbonatos, como la caliza), si bien, como señalan las cifras, las cantidades no son nada despreciables. Resulta lamentable, en consecuencia, que las investigaciones al respecto sean muy escasas. Del mismo modo, la mayor parte de las investigaciones y cuantificaciones actuales tan solo conciernen a los horizontes superficiales del perfil edáfico, por lo que raramente se alcanza un metro, y menos aun los dos metros, que es el espesor requerido para la clasificación de los suelos según FAO y la USDA Soil Taxomomy respectivamente. Tal es el caso, del macroproyecto realizado en Europa con vistas a la monitorización de los suelos forestales, cuyas estimas no se circunscriben a los 50 cm. superficiales. ¿Qué pasaría si estimáramos el contenido a tres metros? ¿Y a cuatro? Ya lo veremos en otro post.
Cuando se realiza una reforestación tan solo una pequeña parte de la materia orgánica del suelo se almacena en el suelo, por ejemplo el 10% en Europa Central. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la acumulación de biomasa en la parte aérea del ecosistema (foresta) tiende a ralentizarse con el crecimiento del arbolado, por lo que, a largo plazo, queda compensada por la respiración hasta alcanzar un balance nulo.
Del mismo modo, no toda la materia orgánica del suelo tiene la misma tasa de residencia (permanencia en el suelo antes de retornar a la atmósfera o exportarse como anhídrido carbónico disuelto en el agua drenada). Así, por ejemplo, tal residencia para el carbono albergado la hojarasca (horizontes orgánicos forestales) es muy baja, siendo en su mayor parte devuelta a la atmósfera en tres años en los ecosistemas boreales y tropicales y 8 en los templados. Por tanto, lo que interesa es acumular materia orgánica humificada y estrechamente unida a la fracción mineral en los complejos órgano-minerales a los que hemos denominado agregados del suelo. Algunas de tales fracciones tienen tasas de residencia que superan los mil años. Dicho de oro modo, no solo es cuestión de cantidad, sino de calidad.
La residencia depende también de la composición granulométrica y mineralógica del suelo. Por ejemplo, la cantidad y calidad de arcilla presentes en el suelo son de gran importancia, siendo los suelos arenosos poco aptos, como en los que abundan las arcillas caoliníticas, por cuanto estas últimas tienen escasa capacidad con vistas a fijar nutrientes.
Históricamente la cantidad de carbono en los suelos ha ido decreciendo, conforme a la deforestación a aumentado con vistas a su puesta en cultivo, o reconversión en pastos y prados. Houghton, en 1995, estimó que las emisiones correspondientes al cambio de uso de la tierra –deforestación- e incremento del pastoreo y de las tierras cultivadas- fueron cerca de 140 Pg entre 1850 y 1990 (de 0.4 Pg/año en 1850 a 1.7 Pg/año en 1990), con una liberación neta hacia la atmósfera de 25 Pg de carbono. De acuerdo con IPCC (2000), la pérdida histórica en los suelos agrícolas fue de 50 Pg de carbono en el último medio siglo, lo cual representa un tercio de la pérdida total del suelo y la vegetación. Empero actualmente esta tendencia puede ser revertida o acrecentarse en función de las prácticas agrosilvopastorales imperantes en los países. Así por ejemplo, en España, el abandono de extensas zonas agrícolas (debido a su escaso rendimiento) ha dado lugar a su transformación natural en matorrales y bosques debe haber favorecido el secuestro de carbono atmosférico. Así mismo, la conversión de considerables áreas con agricultura tradicional en otras de tipo orgánico, también puede considerarse beneficiosa en los mismos términos. Por el contrario, el sellado del suelo como consecuencia de la expansión de las zonas urbanas e infraestructuras repercute muy negativamente sobre el carbono almacenado. De llevarse a cabo una nueva reconversión de áreas abandonadas en cultivos para biocombustible, incrementarán las misiones de carbono a la atmósfera. En muchos países hay que balancear tales ganancias y pérdidas con vistas a conocer las tendencias actuales.
En climas templados, insumos y retornos incrementan conforme lo hace la temperatura (media anual), aunque los últimos parecen ser mayores que los primeros. Por su parte, como todos sabemos, al escasear las precipitaciones (ambientes subhúmedos, semiáridos y áridos) se genera un estrés hídrico que ralentiza, por término general la producción de biomasa. Sin embargo, existen otras variables, esta vez del suelo, que condicionan el almacenamiento potencial de COS. En especial el contenido de arcilla de un suelo, o de un horizonte de este, resulta ser de vital importancia. La arcilla (y en especial determinados tipos de ésta, como las montmorillonitas) estabiliza la materia orgánica, evitando su rápida descomposición. A sí se forman graso modo, los agregados del suelo, como hemos visto en varios post anteriores [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. 9, 10, 11, 12]. Como era de esperar, los escasos estudios rigurosos realizados sobre el tema, los patrones regionales de COS se encuentran pues positivamente relacionados con la precipitación media anual y el contenido de arcilla, pero negativamente con la temperatura media anual (aserto también testado en los pastizales y formaciones de matorral de Latinoamérica). Lo que no parece estar tan claro es si tales asociaciones se mantienen o modifican en los horizontes profundos del suelo, debido a la falta de estudios previamente mencionados.
Durante milenios, el desarrollo y extensión de la agricultura fue la principal causa del incremento de la concentración de CO2 en la atmósfera. Especialmente cuando se hizo extensivo el arada romano.
Sin embargo, con el advenimiento del desarrollo industrial, en el siglo XIX, se generó un salto cuantitativo y cualitativo sin precedentes. Desde entonces, las mayores contribuciones comenzaron a provenir de la combustión de los combustibles fósiles por parte de la industria y el transporte (6,5 Pg/año). Empero la puesta en cultivo de zonas vírgenes siguió su proceso silenciosamente. Podría señalarse, sin temor a equivocarse, que las concentraciones de carbono en la atmósfera desde el origen de la humanidad, son un indicador del desarrollo social en su sentido más amplio, tal como se entiende hoy. Más aún el crecimiento demográfico y la desorganización social de las culturas aborígenes de los países subdesarrollados han generado el proceso equívocamente denominado desertificación, que ha disminuido más aún las reservas de carbono en los suelos terrestres.
Resulta digno constatar que, mientras la deforestación de muchas áreas tropicales produce emisiones de carbono estimadas en 1,5 Pg/año (según se señala en el mencionado enlace de la FAO), al mismo tiempo se produce una acumulación en los ecosistemas terrestres de 1,8 a 2 Pg/año. Esto representa lo que es conocido como el carbono faltante en el ciclo: un sumidero que podría estar situado principalmente en las áreas más septentrionales del hemisferio norte, según señalo Schindler en 1999.
Los principales factores que actúan sobre la evolución de la materia orgánica conciernen a la vegetación -ingreso de residuos, composición de las plantas-, los factores climáticos -condiciones de temperatura y humedad- y las propiedades del suelo -textura, contenido y mineralogía de la arcilla y acidez, preferentemente. Otros factores relacionados con la fertilización del suelo (N, P o S), o con el riego, tienen efecto sobre la producción de las plantas, y por lo tanto sobre el contenido de materia orgánica de los suelos en los agroecosistemas terrestres. No debemos olvidar tampoco la creciente extensión de la agricultura orgánica y afines.
En el contexto de la búsqueda de medidas contra el calentamiento global y del Protocolo de Kyoto, sigue mentando el mencionado informe de la FAO: “un punto importante consiste en cómo generar en los suelos agrícolas de todo el mundo un sumidero de carbono bien cuantificado. Tal captura de carbono es relevante para los artículos 3.3 y 3.4 del Protocolo y también tendrá efectos positivos adicionales para la agricultura, el ambiente y la biodiversidad”. Empero las iniciativas puestas en marcha por la propia FAO, UE y otros gobiernos e instituciones, con vistas al cultivo de combustibles pueden poner en riesgo la eficacia de muchas medidas propuestas por el IPCC.
Finalmente, y para terminar, esta nota cabe enfatizar que, las medidas encaminadas a incrementar el secuestro de carbono de la atmósfera por los suelos, con vistas a incrementar sus cantidades en el compartimiento edafosférico, simplemente deben servir para restaurar un capital dilapidado durante milenios. Como ya hemos mentado, la materia orgánica del suelo fomenta la biodiversidad y actividad del suelo, mejora sus propiedades físicas, actúa de tampón contra la contaminación y frene los riesgos erosivos. Pero como acertadamente ha señalado Salvador González Carcedo, en algunas de sus contribuciones, no se trata tan solo de cantidad, sino de calidad. Debemos aumentar esencialmente las fracciones orgánicas de más difícil mineralización o más resistentes a la degradación.
Juan José Ibáñez