Persistencia y renovación del carbono orgánico del suelo en los ecosistemas secos globales

Por qué importan los suelos secos para el clima

Los ecosistemas secos —los desiertos, matorrales y sabanas del planeta— cubren más del 40 % de la superficie terrestre y almacenan grandes cantidades de carbono en sus suelos. Este reservorio subterráneo escondido ayuda a regular cuánto dióxido de carbono se acumula en la atmósfera. Sin embargo, los científicos han tenido desde hace tiempo dificultades para determinar cuánto tiempo permanece ese carbono en el suelo y con qué rapidez vuelve al aire, especialmente en zonas con escasez de agua. Este estudio emplea "datación" por radiocarbono en casi un centenar de sitios secos en todo el mundo para revelar que gran parte de ese carbono subterráneo es mucho más antiguo, y más vulnerable, de lo que los modelos han supuesto.

Bancos de carbono ocultos bajo los ecosistemas secos

Los investigadores muestrearon los horizontes superficiales del suelo en 97 ecosistemas secos repartidos por seis continentes, desde pastizales y matorrales hasta desiertos y praderas alpinas. Se centraron en el carbono orgánico del suelo —el carbono ligado a restos vegetales y microbios en descomposición— y en el dióxido de carbono liberado cuando estos suelos fueron rehumedecidos y se les permitió respirar en el laboratorio. Midiendo radiocarbono, un isótopo natural que decae a lo largo de miles de años, pudieron estimar cuánto tiempo habían permanecido los átomos de carbono en el suelo y cuál es la edad real del carbono que se libera como CO2. Este método captura tanto el carbono antiguo fijado por plantas hace milenios como el carbono "de bomba", enriquecido en radiocarbono por las pruebas nucleares de los años sesenta.

Carbono antiguo, exhalaciones jóvenes

Las mediciones revelaron un contraste llamativo entre lo que está almacenado en el suelo y lo que sale en forma de gas. En promedio, el carbono orgánico total del suelo en estos ecosistemas secos tenía una edad media de unos 2.100 años, lo que indica que muy poco proviene de material vegetal fijado en los últimos 60 años. En otras palabras, los primeros centímetros de los suelos secos están dominados por carbono realmente antiguo. Sin embargo, el CO2 liberado durante las incubaciones era mucho más joven —con una edad media de aproximadamente 520 años— y mostraba una señal mixta tanto de aportes vegetales recientes como de carbono antiguo del suelo. Esto demuestra que los microbios no solo se alimentan de hojarasca fresca; también acceden a carbono almacenado durante mucho tiempo que antes se pensaba estaba firmemente atrapado.

Los climas más secos alteran el equilibrio

Para comprender qué controla estas edades, el equipo relacionó las señales de radiocarbono con el clima, la vegetación y las propiedades del suelo. La aridez —una medida que combina bajas precipitaciones y alta evaporación— emergió como el factor dominante que determina la antigüedad del carbono del suelo en los ecosistemas secos, más importante que la temperatura. A medida que las condiciones se vuelven más secas, la productividad vegetal y las reservas de carbono del suelo disminuyen, y la edad media del carbono almacenado aumenta. El estudio identificó un umbral marcado en un nivel de aridez de alrededor de 0,87, más allá del cual el carbono del suelo cambia repentinamente a edades mucho mayores y el carbono milenario se pierde de forma más abrupta. Al mismo tiempo, la brecha de edad entre el carbono almacenado y el CO2 respirado se amplía, subrayando un desacoplamiento creciente entre lo que se mantiene en el suelo y lo que está activamente circulando por la actividad microbiana.

El carbono antiguo no está completamente a salvo

Los patrones de radiocarbono cuestionan la suposición de larga data de que el carbono muy antiguo del suelo está protegido por su unión química a los minerales o por su atrapamiento físico en agregados. En estos ecosistemas secos, incluso el carbono de miles de años puede descomponerse tras la rehumectación, contribuyendo a los grandes picos de CO2 que a menudo se observan tras eventos de lluvia. Los autores muestran que una fracción apreciable del CO2 liberado en los ecosistemas secos proviene de estos bancos más antiguos, no solo del material vegetal más reciente. Este comportamiento está poco representado en los modelos actuales de sistema terrestre y en los modelos de aprendizaje automático, que suelen predecir una renovación del carbono del suelo en solo décadas y se centran principalmente en los aportes recientes de la vegetación.

Qué implica esto para nuestro futuro

Con el aumento de la aridez por el cambio climático en muchas regiones, este trabajo sugiere que los suelos secos podrían convertirse en bancos de carbono más antiguos y escasos, menos capaces de almacenar carbono nuevo y menos capaces de mantener su carbono antiguo seguro bajo tierra. Las estrategias de manejo del territorio que intentan incrementar el almacenamiento de carbono en ecosistemas secos —como plantar más vegetación— pueden aumentar inicialmente las reservas pero también acelerar el ciclo, limitando las ganancias a largo plazo. Dado que gran parte del carbono liberado tras las lluvias puede proceder de reservas con edad de siglos a milenios, el estudio advierte que los ecosistemas secos podrían desempeñar un papel mayor en la amplificación del cambio climático del que permiten la mayoría de los modelos actuales. Reconocer y representar la vulnerabilidad de estas reservas antiguas de carbono será esencial para hacer proyecciones fiables de los retroalimentaciones carbono–clima futuras.

Cita: Wang, H., Maestre, F.T., Lu, N. et al. Persistence and turnover of soil organic carbon in global drylands. Nat Commun 17, 3565 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70623-9

Palabras clave: carbono del suelo, ecosistemas secos, radiocarbono, aridez, ciclo del carbono