Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah han desarrollado un nuevo método para capturar dióxido de carbono mediante plantas y microbios productores de oxalatos. Con esto, buscan convertir los desiertos en sistemas de secuestro de carbono. Para implementarlo, el equipo inició experimentos en el noroeste de Arabia Saudita. Plantaron leguminosas fijadoras de nitrógeno, como las acacias, para favorecer el crecimiento de las plantas del desierto.
Reducir las emisiones por sí solo no es suficiente para disminuir los niveles extremos de CO2 presentes en la atmósfera. Necesitamos eliminar las concentraciones de dióxido de carbono ya existentes en el medio ambiente y almacenarlas. Un equipo de botánicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) publicó recientemente un artículo de opinión en el que afirma que las tierras áridas tienen el potencial de capturar dióxido de carbono.
Según los investigadores, es posible transformar un ecosistema árido en un sistema eficaz de secuestro de carbono . Esto se puede lograr mejorando la salud del suelo, aumentando la eficiencia de la fotosíntesis e incrementando la biomasa radicular. Esto se consigue mediante la ingeniería de combinaciones óptimas de microorganismos del suelo, tipo de suelo y la combinación adecuada de plantas para incorporar y promover un proceso biogeoquímico natural. La vía del oxalato-carbonato es el proceso que se analiza aquí y que contribuirá a la creación de sumideros de carbono subterráneos.
Heribert Hirt , autor principal y científico botánico de KAUST, afirmó: «La recuperación de zonas verdes en los desiertos mediante la restauración de las funciones del ecosistema, incluido el secuestro de carbono, debería ser el enfoque prioritario. La ventaja de recuperar regiones áridas para su reforestación y el secuestro de carbono es que no compiten con las tierras utilizadas en la agricultura y la producción de alimentos».
Importancia de los oxalatos
Este método aprovecha las plantas adaptadas a climas áridos que producen oxalatos, iones que contienen carbono y oxígeno y que están asociados con cálculos renales o gota. Ciertos microorganismos del suelo dependen exclusivamente de los oxalatos como fuente de carbono. Como resultado, liberan moléculas de carbonato en el suelo.
El carbonato a menudo se descompone rápidamente, pero cuando estos sistemas planta-microbio se cultivan en suelos alcalinos y ricos en calcio, el carbonato interactúa con el calcio para crear depósitos duraderos de carbonato de calcio.
El ciclo natural del carbono generalmente implica el intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera, los océanos y los ecosistemas terrestres. Sin embargo, debido a las actividades humanas, se ha producido una acumulación significativa de CO2 en exceso en la atmósfera.
Véase también : 6 ventajas y desventajas de la captura de carbono
Árboles vs. Tierras áridas
Los árboles suelen considerarse la solución ideal para capturar carbono, pero el desafío radica en que la reforestación a menudo compite con la agricultura por tierras cultivables valiosas. Sin embargo, la conversión de desiertos en sistemas de captura de carbono es un concepto novedoso. Existe una gran oportunidad en las tierras áridas, que representan aproximadamente un tercio de la superficie terrestre y que actualmente no se utilizan para la agricultura.
Los ecosistemas áridos se caracterizan por su escasa vegetación, principalmente debido a la escasez de agua. Ciertas plantas han desarrollado ingeniosas estrategias para sobrevivir en estas difíciles condiciones, superando con éxito la escasez de agua y las temperaturas extremas.
Ciertas plantas que prosperan en condiciones áridas poseen sistemas radiculares extraordinarios que les permiten acceder a fuentes de agua subterránea. Además, utilizan formas particulares de fotosíntesis que les permiten conservar agua durante las horas más calurosas del día.
También existen plantas conocidas como oxalogénicas, con la capacidad de producir cantidades sustanciales de oxalatos, que pueden transformarse en agua durante las sequías.
Los microbios no solo utilizan el carbono para su propio metabolismo, sino que también lo liberan en el suelo en forma de carbonato . Este carbonato tiene la capacidad de precipitar como carbonato de calcio, y su estabilidad puede perdurar durante varios siglos o incluso milenios. El sistema propuesto para la captura de carbono en tierras áridas combina plantas oxalogénicas , que liberan hasta una cuarta parte de su carbono en forma de ácido oxálico al suelo, con microbios oxalotróficos.
A partir de estos oxalatos, cierta cantidad de carbono se deposita bajo tierra, y el equipo quiere utilizar este mecanismo para el secuestro de carbono. Según el informe , «en general, en esta forma de secuestro de carbono, uno de cada dieciséis átomos de carbono fijados fotosintéticamente podría ser secuestrado en carbonatos».
Islas de la Fertilidad
Según los autores, al potenciar este proceso biogeoquímico que se produce de forma natural en las tierras áridas, es posible transformar estos ecosistemas improductivos y degradados en sumideros de carbono con suelos y plantas prósperos.
Los autores sugieren que las islas de fertilidad deben tomarse como punto de partida . Se trata de pequeñas áreas de hábitat revitalizado desde las cuales las plantas y los microbios pueden expandirse, creando finalmente una exuberante alfombra de vegetación.
El coautor Hassan Boukcim ya ha comenzado experimentos en el noroeste de Arabia Saudita, plantando leguminosas fijadoras de nitrógeno como las acacias para favorecer el crecimiento de otras plantas del desierto. Los autores creen que estas estrategias podrían generar un aumento significativo en la cantidad de carbono almacenado en las plantas y el suelo en un plazo de diez años.
Sin embargo, señalan que el éxito y la velocidad de este método estarán influenciados por el ritmo al que crezcan las plantas en condiciones secas, así como por la disponibilidad de fondos y apoyo político en diferentes países áridos.
“Como parte del Proyecto del Genoma Nativo de KAUST, ya hemos identificado algunas especies de plantas oxalogénicas nativas, pero este proyecto se va a ampliar ahora para caracterizar cientos de plantas y microbios nativos”, afirma el profesor Hirt.
El equipo del profesor Hirt ha revolucionado el proceso de recubrimiento de semillas aplicando microbios beneficiosos directamente sobre las semillas de plantas nativas. Estas semillas se cultivan cuidadosamente en viveros antes de ser plantadas en entornos desérticos hostiles. Por lo tanto, convertir los desiertos en sistemas de secuestro de carbono puede parecer una tarea inalcanzable, pero es mejor probar diferentes enfoques que no hacer nada.
Fuente : Ingeniería de la captura de carbono en tierras áridas
