Crecimiento descontrolado de plantas por CO₂ y la falta de nitrógeno en suelos

Las plantas crecen muy rápido debido al dióxido de carbono, pero requieren más nitrógeno

En todo el mundo, las plantas crecen como coles porque cada vez hay más dióxido de carbono en la atmósfera, pero esto está creando una batalla por los nutrientes. Algunas plantas están hambrientas de nitrógeno.

Al principio, las plantas crecen más rápido debido a las altas emisiones del gas de efecto invernadero dióxido de carbono (CO₂), pero la cantidad de nutrientes disponibles sigue siendo la misma. Como resultado, las plantas que crecen sin control reciben relativamente pocos nutrientes, como el nitrógeno, en sus hojas. Con el tiempo, esto puede ser perjudicial para los ecosistemas de las zonas naturales, sostienen investigadores estadounidenses en un nuevo estudio general publicado en la revista científica Science.

El nuevo estudio parece mostrar una "escasez" de nitrógeno, pero se trata más bien de un exceso de CO₂, y de lo que eso hace a las zonas naturales. La demanda de nitrógeno por parte de las plantas aumenta a medida que aumenta el CO₂ en la atmósfera, mientras que la cantidad de nitrógeno en una zona natural sigue siendo la misma. Por ello, los investigadores hablan de una escasez de "nitrógeno disponible", una sutil diferencia.

Hojas insalubres

El nitrógeno (N) es esencial para los ecosistemas, donde se presenta en muchas formas. Las moléculas de nitrato (NO3) permiten a las plantas crecer, tras lo cual la planta procesa sus átomos de nitrógeno en proteínas en las hojas. Estas proteínas hacen que las hojas sean nutritivas. Los comedores de plantas, como los insectos o los pastores, se alimentan de él y lo convierten en amonio (NH4). Las bacterias y los hongos lo convierten en nitrato. Esto debería completar el círculo.

Las plantas crecen ahora cada vez más rápido porque prosperan con el alto nivel de CO₂ en el aire. La concentración de este gas ha aumentado un 50 % en los últimos 150 años como consecuencia de la actividad humana. Pero en cierto punto, un suministro finito de compuestos de nitrógeno sigue impidiendo el crecimiento de las plantas.

Debido al "escaso" nitrógeno, menos proteínas ricas en nitrógeno acaban en las hojas. Según los investigadores, esto significa que los herbívoros, como los insectos, son cada vez menos capaces de alimentarse de las hojas y tienen menos descendencia, lo que reduce el tamaño de las poblaciones de insectos. A la larga, los animales que están más arriba en la cadena alimentaria también sienten los efectos: las aves y los murciélagos tienen menos insectos para comer.

Demasiado o demasiado poco

Es sorprendente porque la mayor atención, con razón, se presta a la contaminación por nitrógeno", afirma Scott Ollinger. Es profesor de ciencias ambientales y autor del estudio. Se refiere a los problemas de nitrógeno, donde un gran exceso de nitrógeno provoca daños en las reservas naturales. Pero en algunas partes de Europa, Asia Central y el África subsahariana se observa una tendencia a la baja en la concentración de nitrógeno en las hojas".

Por ello, la crisis del nitrógeno en algunos lugares, es todo lo contrario. Es precisamente un exceso de nitrógeno lo que está provocando aquí la disminución de la biodiversidad de diversas maneras, explica Jan Willem Erisman. Es profesor de Medio Ambiente y Sostenibilidad en la Universidad de Leiden, y está especializado en nitrógeno. Algunas plantas florecen con una mayor disponibilidad de nitrógeno, lo que hace que asfixien a otras plantas. Además, un exceso de nitrógeno hace que las plantas sufran más fácilmente las enfermedades y las plagas de insectos. Y el suelo se vuelve ácido, lo que hace que las raíces se aniden menos profundamente y que desaparezcan los minerales nutritivos.

No es una solución fácil

Esto crea dos problemas de nitrógeno opuestos y simultáneos. Por lo tanto, no es posible una solución sencilla para las plantas pobres en nitrógeno: añadir más nitrógeno al suelo. Más nitrógeno nutritivo conduce a un mayor crecimiento de un bosque, pero al mismo tiempo a una menor biodiversidad.

Así lo confirma también Wim de Vries, profesor de análisis de sistemas medioambientales de la Universidad de Wageningen. La gran diversidad de plantas ha surgido precisamente en condiciones de escasez de nitrógeno. Por tanto, la disminución de los niveles de nitrógeno suele ser favorable para la biodiversidad".

El resultado: las reservas naturales de todo el mundo están ya al máximo de nitrógeno, mientras que algunas plantas de crecimiento rápido siguen "hambrientas" de más. Pero añadir más nitrógeno no es saludable para los ecosistemas de casi todo el mundo.

Otras carencias

Además, tanto De Vries como Erisman señalan que no solo el nitrógeno, sino también un suministro finito de otros nutrientes, dificulta las plantas. En un ecosistema, primero hay una escasez de nitrógeno, en otro una escasez de fosfato. Quizás también haya escasez de manganeso, selenio o magnesio. La naturaleza no es un sistema fabricable", dice Erisman.

Ciertamente, en los lugares que han estado sobrecargados de nitrógeno durante décadas, se producen primero otras deficiencias", añade De Vries. 

El problema es realmente las altas concentraciones de CO₂ en la atmósfera", coincide Ollinger. También creemos que es peligroso interferir en los ecosistemas cuando no se comprenden las consecuencias. No recomendamos esparcir nitrógeno extra por el mundo. Lo único que podemos hacer es trazar adecuadamente las consecuencias del aumento del CO₂. Todavía es difícil predecir cómo responderán las plantas al cambio climático.

Clave de distribución

Sin embargo, los investigadores escriben que la adición de nitrógeno adicional a las áreas naturales tendría teóricamente una ventaja. Es cierto que la biodiversidad disminuiría, pero los bosques crecerían y, por tanto, almacenarían más CO₂ del aire. Esto contrarrestaría el cambio climático en una pequeña medida.

Sin embargo, De Vries señala varios experimentos anteriores con fertilización adicional de nitrógeno en los bosques, que han mostrado pocos efectos en el crecimiento. Las deficiencias de otros nutrientes, como el fosfato, suelen restringir el crecimiento antes. En consecuencia, la contribución estimada del nitrógeno al secuestro de carbono en los bosques a escala mundial es como máximo del 10, y posiblemente incluso inferior al 1 %. La fertilización requiere un suministro equilibrado de muchos nutrientes.

Quizá en el futuro haya una innovación que permita extraer el nitrógeno de un ecosistema contaminado y redistribuirlo a zonas más pobres en nitrógeno", afirma Ollinger. Pero no lo recomendaríamos durante mucho tiempo".

Publicar un comentario

Artículo Anterior Artículo Siguiente

Formulario de contacto