El reservorio mundial más importante de carbono en el suelo es la turba, un tipo de suelo de origen vegetal que se encuentra en zonas saturadas de agua (que llamamos turberas, humedales o turberas). Estos suelos acumulan más de 550 Gt de carbono en forma de material de origen vegetal sin descomponer, lo que representa el 42% del carbono almacenado en los suelos de todo el mundo.

Aunque existen turberas desde los trópicos hasta los casquetes polares, las últimas cobran especial importancia por la gran superficie que ocupan y porque a menudo se encuentran en zonas de permafrost, que es el nombre que recibe el suelo permanentemente congelado. El permafrost mantiene el carbono inmóvil en la turba, y así contribuye a evitar que pueda liberarse a la atmósfera en forma de gases de efecto invernadero, como el CO₂ o el CH₄.  Encontramos permafrost bajo de aproximadamente el 25% de la superficie terrestre del hemisferio norte.

Los investigadores del CREAF Olga Margalef, Oriol Grau y Sergi Pla-Rabes han vuelto recientemente de una expedición al Norte de Alaska (Toolik, 68ºN) que les permitirá entender qué consecuencias tendrá la descongelación del permafrost en las turberas como consecuencia del calentamiento global. Es urgente y fundamental entender el papel clave que estas turberas juegan en el funcionamiento de la tierra. En primer lugar, por su papel como sumidero de carbono. Y en segundo lugar, porque también acumulan una gran cantidad de nutrientes esenciales, como nitrógeno o fósforo, el ciclo de los que ha sido muy poco estudiado en estos ecosistemas.

“El permafrost se está degradando porque el incremento de temperaturas funde el hielo que contiene. Las fronteras de suelo congelado de más al sur están retrocediendo hacia el norte. Las últimas décadas lo han hecho unos 30-80 km”, comenta Olga Margalef desde el CREAF, “estudiar qué efectos tiene la fusión de estos suelos congelados es básico para entender los cambios en los ciclos biogeoquímicos que se pueden llegar a dar a escala planetaria: con su descongelación esperamos emisiones enormes de CO₂ a la atmósfera, pero también la liberación de grandes cantidades de fósforo o de nitrógeno al agua y disponible para los organismos “, puntualiza.

Esta es la segunda campaña de campo que realizan. La anterior fue en Laponia, en Suecia, y ambas han sido financiadas por la convocatoria INTERACT (fondos europeos que permiten el acceso a estaciones de investigación remotas a investigadores jóvenes) a través de los proyectos P-PEAT y P-PEAT 2.

Las muestras recogidas en Suecia explican 9000años de historia de la región:
Durante el último año, en Suecia, donde el permafrost es discontinuo y el hielo forma pequeñas manchas semejantes a lentejas, los investigadores recogieron la vegetación y los suelos a diferentes profundidades. El objetivo era comparar zonas en que el permafrost se mantenía intacto con zonas donde se había fundido recientemente. “El muestreo de suelo congelado no es nada sencillo (es duro como una roca) y hay que usar un perforador. Hicimos usar un motor acoplado a un perforador diseñado expresamente para este trabajo”, explica Oriol Grau, miembro de la expedición.

También tomaron una muestra de suelo continuo de más de un metro en vertical, para permitir el estudio de las capas de turba acumuladas a lo largo del tiempo y preservadas intactas en el permafrost, como si fueran las páginas de un libro. Este registro se utilizará para hacer una reconstrucción de las condiciones ambientales en tiempos muy remotos. “En el registro tenemos más de 9000 años de historia de la región que nos ayuda a entender la dinámica de formación y degradación del permafrost durante el Holoceno”, comenta Oriol.

El permafrost de Alaska también se descongela:

Los investigadores han ido este año a Alaska, dónde el permafrost es continuo, a diferencia de las zonas muestreadas del año anterior. A pesar de esta continuidad, los investigadores pudieron ver zonas ya degradadas por el aumento de temperaturas, tanto en los márgenes como en las zonas centrales de las turberas.

Para ello extrajeron muestras de turba a diferentes profundidades, tanto de la capa superficial viva y deshelada, como de la parte congelada. Lo hicieron en zonas degradadas y no degradadas. También hicieron un muestreo de vegetación y un muestreo exhaustivo de aguas para estudiar la química y la abundancia de un tipo de algas microscópicas llamadas diatomeas.

“Este año fue una campaña mucho más dura que el año pasado, porque hacía más frío y porque nos llovió y nevó bastante. También porque teníamos dos horas y media de acceso hasta el lugar de muestreo”, comentan los investigadores.

La comparación entre las dos campañas les ayudará a entender mejor los efectos de la descongelación del suelo en permafrost continuo y discontinuo.