Los análisis de celulosa en núcleos de turba recopilados por científicos colaboradores que trabajan en los cinco continentes indican que un aumento impulsado por el dióxido de carbono en la fotosíntesis de los musgos depende en gran medida de la capa freática, que puede cambiar la composición de especies de las comunidades de turba. Los hallazgos ayudarán a predecir cómo reaccionarán las turberas ante un clima cambiante. Comprender las turberas es crucial, ya que, si bien cubren solo el tres por ciento de la superficie terrestre mundial, almacenan un tercio del carbono del suelo mundial.

Henrik Serk y sus colegas de los cinco continentes investigaron la respuesta de la relación entre la fotorrespiración y la fotosíntesis en Esfagno musgos al aumento del dióxido de carbono en el siglo XX. Con el agua, la fotosíntesis extrae el dióxido de carbono del aire y lo fija en las plantas. Sin embargo, además de la fotosíntesis, hay otro proceso, fotorrespiración. Este proceso ocurre cuando la rubisco, una enzima que capta dióxido de carbono, capta oxígeno y lo convierte en dióxido de carbono. “La fotorrespiración es fundamental para el balance de carbono de las plantas porque reduce la eficiencia de la fotosíntesis hasta en un 35 por ciento y se suprime al aumentar el CO2, pero se acelera al aumentar la temperatura”, dice el autor Jürgen Schleucher, profesor de la Universidad de Umeå, Suecia. en un comunicado de prensa.

Para el estudio, los investigadores recolectaron núcleos de turba de diez lugares en todo el mundo. Utilizaron la espectroscopia de resonancia magnética nuclear para comparar las distribuciones del isótopo de hidrógeno estable deuterio en la celulosa de los musgos de turba modernos y centenarios. Esto les permitió reconstruir los cambios en la eficiencia fotosintética durante el siglo XX al estimar el impacto de la fotorrespiración.

El análisis reveló que el aumento del dióxido de carbono durante el último siglo había reducido la fotorrespiración, probablemente aumentando el almacenamiento de carbono en las turberas hasta la fecha y amortiguando el cambio climático. Sin embargo, el aumento del dióxido de carbono atmosférico solo redujo la fotorrespiración en las turberas cuando los niveles de agua eran intermedios, no cuando las condiciones eran demasiado húmedas o demasiado secas. A diferencia de plantas vascularesLos musgos no pueden transportar agua, por lo que el nivel freático controla su contenido de humedad, lo que afecta su desempeño fotosintético. Por lo tanto, no se pueden aplicar modelos basados ​​en las respuestas fisiológicas de las plantas vasculares.

La importancia del nivel freático puede tener consecuencias significativas para la composición de especies de las turberas, ya que solo los musgos que crecen a una distancia intermedia del nivel freático se benefician de la mayor concentración de dióxido de carbono atmosférico. Los cambios en las precipitaciones podrían tener un efecto masivo en la capacidad de los musgos de turba para almacenar carbono a medida que el nivel freático sube o baja.

“Para obtener una imagen más clara de la importancia de la fotorrespiración para los musgos de turba y la acumulación de carbono en la turba, el siguiente paso es transferir nuestros datos a modelos de fotosíntesis personalizados para estimar los flujos de carbono de las turberas globales. Los niveles futuros de CO2, los aumentos de temperatura, los cambios en las precipitaciones y los niveles freáticos deberán tenerse en cuenta para pronosticar el destino de las turberas en un clima cambiante”, dice Jürgen Schleucher.

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Serk, H., Nilsson, MB, Bohlin, E., Ehlers, I., Wieloch, T., Olid, C., Grover, S., Kalbitz, K., Limpens, J., Moore, T., Münchberger , W., Talbot, J., Wang, X., Knorr, K.-H., Pancotto, V. y Schleucher, J. (2021) “Global CO2 fertilization of Esfagno musgos de turba a través de la supresión de la fotorrespiración durante el siglo XX”, Informes científicos. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02953-1

Actualizado el 18 de enero de 2022 con una imagen menos ambigua de Esfagno musgo.