En octubre de 2018, el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) publicó su (reporte) sobre la viabilidad de mantenernos por debajo del objetivo de 1.5 °C sugerido por las Naciones Unidas en la reunión sobre el cambio climático de París en 2015. El IPCC le dio al mundo alrededor de 12 años para reducir radicalmente las emisiones de carbono o nos enfrentaremos a una perturbación climática muy grave. Sin embargo, no solo estaban interesados ​​en reducir la quema de combustibles fósiles, sino también en las “emisiones negativas”, cómo podemos sacar el dióxido de carbono de la atmósfera. Las plantas y los suelos son grandes almacenes de carbono y, como resultado, están recibiendo mucha atención.

El 5 de julio de 2019 cuenca et al. publicó un artículo en Science abogando por un ejercicio global de plantación masiva de árboles para ayudar a resolver el problema del cambio climático. El documento causó cierta controversia. Todo el mundo está de acuerdo en que plantar árboles es algo bueno, pero la declaración hecha en abstracto, "Esto destaca la restauración global de árboles como nuestra solución al cambio climático más eficaz hasta la fecha", preocupó a muchos climatólogos. Sintieron que la mejor solución al cambio climático es reducir las emisiones. Mejor científico del clima, Stefan Rahmstorf, escribió una respuesta detallada al artículo. Plantar árboles es una buena idea, “pero no debemos caer en ilusiones sobre cuántos miles de millones de toneladas de CO₂ esto lo sacará de la atmósfera. Y ciertamente no por la ilusión de que esto nos dará tiempo antes de abandonar el uso de combustibles fósiles”, escribió Rahmstorf.

A nivel mundial, la cantidad de almacenamiento de carbono en los suelos es mayor que en las plantas, alrededor del 75 % de la reserva de carbono terrestre global, y existe un interés considerable en cómo podemos aumentar el secuestro y, por lo tanto, eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. Un problema clave con el secuestro de carbono en los suelos es su reversibilidad. Por lo tanto, la materia orgánica del suelo es vulnerable a la descomposición por parte de los microorganismos con la consiguiente liberación de dióxido de carbono a la atmósfera.

En la misma semana que el Bastin et al. artículo apareció en Science, con bastante menos fanfarria, publiqué mi artículo sobre el secuestro de carbono en fitolitos en Fronteras en Ciencias de la Tierra. ¡He trabajado en fitolitos durante casi 40 años y he visto crecer el campo notablemente en ese tiempo, pero todavía muchos científicos, incluso científicos de plantas, no tienen idea de qué es un fitolitos! La sílice soluble es absorbida por las raíces de las plantas y los fitolitos son cuerpos sólidos de sílice que se forman en las células vegetales. Los pastos y los cereales absorben más sílice que la mayoría de los otros grupos de plantas y, como resultado, contienen más fitolitos. Hay dos tipos principales de fitolitos, los que se forman en la luz celular y los que se forman en la pared celular en una matriz de carbohidratos. La sílice fortalece las plantas y actúa como defensa contra los herbívoros. Los fitolitos toman la forma de las células en las que se forman y mucho trabajo por el Comité Internacional de Taxonomía de Fitolitos (ICPT) se ha centrado en categorizarlos. Los fitolitos son resistentes a la descomposición en el suelo. Por lo tanto, los arqueólogos y paleoecólogos los utilizan de forma rutinaria para determinar las dietas, la agricultura y los entornos del pasado.

en 2005 parr y sullivan, los australianos, sugirieron que los fitolitos podrían secuestrar cantidades sustanciales de carbono en el suelo. Si es cierto, entonces el secuestro disminuiría la naturaleza reversible del almacenamiento de carbono en los suelos. Pero esta idea ha sido controvertida, principalmente porque los diferentes métodos para preparar fitolitos dan diferentes valores para las concentraciones de carbono en los fitolitos. Un valor alto sugeriría que el secuestro en fitolitos fue importante a nivel mundial, pero un valor bajo implicaría que fue insignificante.

Curiosamente, se ha considerado muy poco qué tipos de fitolitos fueron más significativos en el secuestro. ¿Fueron los tipos de lumen o los de la pared celular? En mi papel traté de averiguar. Primero describí la historia del carbono en los fitolitos y los debates actuales en torno a este tema. Luego investigué la literatura para descubrir qué fitolitos eran tipos de pared celular. A menudo no es fácil estar seguro usando microscopía de luz, así que busqué estudios usando microscopía electrónica de transmisión o de barrido y microanálisis de rayos X. Muchos de estos fueron publicados en la década de 1980, a menudo en el Annals of Botany, y con bastante frecuencia por mí y mis colaboradores! La epidermis de hojas y tallos es la ubicación principal, particularmente en pastos y cereales, y las paredes celulares primarias, los macropelos, los pelos puntiagudos y la protuberancia de la pared de las papilas a menudo están silicificadas.

A continuación, traté de calcular las concentraciones de carbono en los fitolitos de la luz y la pared celular. Hay muy pocos datos sobre esto, pero lo que hay sugiere que los tipos de pared celular tienen mucho más carbono que los tipos de lumen. Entonces, ¿los tipos de pared celular son más importantes en el secuestro de carbono? El problema es que se los considera delicados y frágiles y más susceptibles a romperse en el suelo, o al menos esta parece ser la sabiduría recibida. Pero cuando investigué la literatura no pude encontrar ninguna evidencia directa para esta afirmación. Los fitolitos más pequeños con una gran relación de área de superficie a volumen se descomponen más rápido, pero nadie parece haber observado los tipos de paredes celulares y compararlos con los del lumen. Luego me volví a la literatura arqueológica y paleoecológica. Lo que descubrí fue que los fitolitos de la pared celular pueden sobrevivir intactos en suelos y sedimentos durante cientos o incluso miles de años. En dos casos se habían encontrado asociados a restos de dinosaurios.

Entonces, al menos algunos fitolitos de la pared celular pueden sobrevivir mucho tiempo en el suelo, y parece muy posible que contengan cantidades sustanciales de carbono, protegido dentro de su estructura silícea. Entonces, ¿pueden los fitolitos ayudar en la lucha contra el cambio climático? No lo sabemos con certeza, pero al menos es una posibilidad que vale la pena investigar. En mi artículo, describí una serie de áreas de investigación que necesitan abordarse con urgencia para que podamos averiguarlo.