Emisiones de óxido nitroso y metano del suelo en usos del suelo contrastantes de la sabana sudaniana de África Occidental

Por qué los suelos en África Occidental importan para el clima

El aire que respiramos se ve afectado no solo por fábricas y automóviles, sino también por lo que ocurre silenciosamente bajo nuestros pies. En la sabana sudaniana de África Occidental, agricultores, pastores y guardaparques gestionan la tierra de maneras muy distintas —desde bosques protegidos hasta arrozales—. Este estudio pregunta cómo esas decisiones modifican la cantidad de dos potentes gases de efecto invernadero, el metano y el óxido nitroso, que salen del suelo hacia la atmósfera. Comprender estos intercambios invisibles puede ayudar a orientar prácticas agrícolas y de conservación que alimenten a las personas limitando al mismo tiempo su impacto climático.

Cuatro paisajes vecinos, cuatro historias diferentes

Los investigadores se centraron en cuatro usos del suelo típicos del norte de Ghana: un bosque de sabana protegido, un pastizal apacentado, un campo de cultivo mixto y un arrozal de secano en una zona baja. Los cuatro sitios se encuentran dentro de la misma zona climática, con una única estación lluviosa de mayo a octubre. Esto permitió comparar cómo el uso del suelo por sí solo moldea las emisiones de gases de efecto invernadero. Durante dos estaciones lluviosas (2023 y 2024), el equipo visitó cada sitio semanalmente y utilizó cámaras cerradas —pequeñas cajas colocadas sobre el suelo— para atrapar y medir los gases que emergen del suelo. Al mismo tiempo, registraron la humedad y la temperatura del suelo y analizaron muestras de suelo para medir el contenido de carbono y nitrógeno.

Arrozales como puntos calientes, bosques como aliados silenciosos

Las mediciones revelaron contrastes llamativos en el metano, un gas que atrapa mucho más calor por molécula que el dióxido de carbono. El arrozal liberó con diferencia la mayor cantidad de metano en cada estación, especialmente hacia el final de las lluvias cuando el suelo permanecía saturado. En este ambiente anegado, el oxígeno escasea en el suelo y los microbios cambian a producir metano, que luego se escapa hacia arriba. En el extremo opuesto, la reserva forestal actuó normalmente como sumidero de metano: su suelo bien aireado consumía más metano del aire del que emitía. El pastizal apacentado tendió a ser una fuente modesta de metano, mientras que el terreno de cultivo labrado se mantuvo cercano a neutral o ligeramente absorbente de metano, probablemente porque el arado y otras perturbaciones rompen el suelo y reducen los bolsillos estables y pobres en oxígeno donde prosperan los microbios metanogénicos.

Otro gas con un impacto más silencioso pero serio

El óxido nitroso contó una historia más sutil. Los cuatro sitios, desde el bosque hasta el arrozal, fueron en conjunto fuentes de este gas, pero las cantidades fueron pequeñas y sorprendentemente similares de un lugar a otro y de un año a otro. El óxido nitroso surge de microbios del suelo mientras transforman el nitrógeno, especialmente cuando fertilizantes o estiércol añaden nutrientes extra. En esta región, sin embargo, los niveles de nitrógeno en el suelo fueron generalmente bajos y el uso de fertilizantes moderado, lo que parece limitar la producción de óxido nitroso. Ráfagas de lluvia al inicio de la estación húmeda a veces desencadenaron picos de corta duración cuando suelos muy secos se rehumedecían de repente, pero esos pulsos no sumaron diferencias estacionales grandes entre los usos del suelo.

Agua y calor como controles ocultos

Al comparar las mediciones de gases con las condiciones del suelo, los investigadores pudieron ver qué factores ambientales eran más relevantes. Para el metano, el contenido de agua del suelo destacó como un control clave, especialmente en el arrozal y el pastizal. A medida que los suelos se humedecían durante la estación de lluvias, las emisiones de metano generalmente aumentaban, hasta un punto en que la saturación prolongada permitió una producción intensa. La temperatura del suelo también jugó un papel, pero en sentido opuesto: los suelos más cálidos tendían a reducir la captación de metano en los sitios más secos y a amplificar las emisiones en los más húmedos. En contraste, los flujos de óxido nitroso mostraron solo vínculos débiles con la humedad o la temperatura del suelo, lo que refuerza la idea de que el suministro limitado de nitrógeno, más que el clima por sí solo, mantiene las emisiones contenidas.

Qué significa esto para la agricultura y los bosques

Para un público no especializado, el mensaje clave es que la misma lluvia sobre distintos tipos de terrenos puede producir impactos climáticos muy diferentes. En esta parte de África Occidental, los arrozales de secano son fuentes importantes de metano, mientras que los bosques de sabana intactos eliminan silenciosamente algo de metano del aire. Los pastizales y los campos de cultivo se sitúan en un punto intermedio, contribuyendo con cantidades menores de metano pero aún liberando óxido nitroso. Aunque el óxido nitroso se emite en cantidades pequeñas, es extremadamente potente, por lo que incluso pérdidas moderadas desde suelos con bajo contenido de nitrógeno importan cuando se convierten a equivalentes de dióxido de carbono. El estudio sugiere que proteger los bosques, gestionar con cuidado el agua en los arrozales y evitar la degradación innecesaria del suelo podrían ayudar a limitar las emisiones de gases de efecto invernadero de la sabana sudaniana mientras se mantiene la producción de alimentos y los medios de vida.

Cita: Oussou, F.E., Kiese, R., Sy, S. et al. Soil nitrous oxide and methane emissions in contrasting land use of the West African Sudanian savanna. Sci Rep 16, 11398 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36221-x

Palabras clave: suelos de sabana, emisiones de metano, óxido nitroso, agricultura en África Occidental, cambio en el uso del suelo