Un nuevo método es prometedor para realizar estimaciones precisas y eficientes del carbono del suelo

Jul 05, 2023

El suelo de la Tierra contiene grandes reservas de carbono, incluso más carbono que en la atmósfera. Una parte importante de este carbono del suelo se encuentra en forma orgánica (carbono unido a carbono), llamado carbono orgánico del suelo (COS). Sin embargo, históricamente el COS se ha visto muy disminuido por la actividad agrícola, liberando ese carbono a la atmósfera en forma de dióxido de carbono, lo que contribuye al cambio climático.

Para monitorear y gestionar de manera sostenible las reservas de COS bajo el uso de tierras agrícolas, es esencial contar con una forma precisa de medir el COS. Sin embargo, los métodos actuales para estimar con precisión el COS requieren muchos recursos y costos.En su nuevo estudio, publicado en Geoderma, los investigadores del Agroecosystem Sustainability Center (ASC) probaron un nuevo método de muestreo con la esperanza de mejorar la capacidad de estimar las reservas de COS.

La investigación anterior del equipo sugirió que la información espacial fácilmente disponible en bases de datos públicas podría mejorar la eficiencia del muestreo de COS en campos agrícolas. Este estudio, dirigido por Eric Potash de ASC, investigador científico del Departamento de Recursos Naturales y Ciencias Ambientales (NRES) de la Universidad de Illinois (U de I) Urbana-Champaign, probó esa hipótesis en ocho campos en Illinois y Nebraska.

Medir el COS es un desafío debido a su variabilidad. El stock de SOC en dos ubicaciones separadas por unos pocos pies puede diferir significativamente. Esto significa que es necesario muestrear muchas ubicaciones para estimar el stock total de COS, lo que se traduce en mucho trabajo en el laboratorio y en el campo.

"Estudios anteriores, incluido uno que hicimos hace un año, propusieron formas de reducir la cantidad de muestras necesarias", dijo Potash. “Pero no se sabía cuán eficientes eran esos métodos. Ponemos a prueba esos métodos utilizando un nuevo conjunto de datos de alta calidad que nuestro equipo de investigación reunió”.

El equipo descubrió que las reservas de COS en los campos agrícolas se pueden medir de manera más eficiente mediante el uso de un método llamado muestreo doblemente equilibrado, que tiene en cuenta la información auxiliar disponible en mapas de elevación, imágenes de satélite y estudios previos. El muestreo doblemente balanceado es una estrategia moderna que mejora el método clásico de muestreo estratificado al seleccionar ubicaciones más representativas del campo en términos de esta información auxiliar.

"Cuantificar las reservas de carbono del suelo a través del muestreo de suelos es una tarea difícil y costosa, pero se descubrió que nuestro enfoque reduce la cantidad de muestras de suelo necesarias en un muy prometedor 30 por ciento", dijo Kaiyu Guan, líder del proyecto y coautor, director fundador de ASC y profesor asociado de NRES. "Creemos que este es un avance significativo para mejorar la eficiencia del muestreo del suelo y los desarrolladores o investigadores de proyectos de carbono deberían promoverlo en prácticas futuras".

El trabajo es posible gracias a muestras de suelo únicas a nivel de campo y de alta resolución recopiladas por científicos de diferentes proyectos.

"Me alegro de que nuestro arduo trabajo y los datos de muestreo de suelo recopilados permitan el desarrollo de este enfoque", dijo DoKyoung Lee, otro coautor y profesor de ciencias de cultivos en la U de I.

El equipo ha puesto sus métodos y datos a disposición del público para que la comunidad científica pueda beneficiarse y colaborar para mejorar aún más la comprensión del SOC.

"Estoy especialmente entusiasmado de que compartamos públicamente los datos de este estudio", dijo Potash. "Espero que esto fomente una mayor colaboración para acelerar el progreso en la investigación del carbono del suelo".

Además de Potash, Guan y Lee, los coautores de esta publicación incluyen a Andrew Margenot, profesor asociado de Crop Sciences y director asociado de ASC; Arvid Boe, profesor de agronomía, horticultura y ciencias vegetales de la Universidad Estatal de Dakota del Sur; Michael Douglass, técnico de investigación de ASC y Crop Sciences; Emily Heaton, profesora de ciencias agrícolas; Chunhwa Jang, investigador postdoctoral en Ciencias de los Cultivos; Virginia Jin, científica de investigación de suelos del USDA-ARS en la Universidad de Nebraska; Nan Li, investigadora postdoctoral asociada de ASC y Crop Sciences; Rob Mitchell, agrónomo investigador del USDA y profesor adjunto de agronomía en la Universidad de Nebraska; Nictor Namoi, asistente de investigación graduado de ASC y Ciencias de los Cultivos; Marty Schmer, agrónomo investigador del USDA-ARS en la Universidad de Nebraska; Sheng Wang, profesor asistente de investigación de ASC y NRES; y Colleen Zumpf, especialista en bioenergía y servicios ecosistémicos del Laboratorio Nacional Argonne.

- Este comunicado de prensa se publicó originalmente en el sitio web de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.