Un ciclo de nutrientes (o reciclaje ecológico) es el movimiento e intercambio de materia orgánica e inorgánica para regresar a la producción de materia viva. El proceso es regulado por los caminos de la red trófica que descomponen la materia en nutrientes minerales.
El ciclo de nutrientes se realiza en los ecosistemas. Los ecosistemas son sistemas interconectados en los cuales la materia y energía fluyen y son intercambiados en la media que los organismos se alimentan, digieren y migran. Los minerales y nutrientes se acumulan en configuraciones y densidades variables a lo largo de la Tierra.
Los ecosistemas reciclan a nivel local, incorporando los nutrientes minerales en la producción de biomasa, y en escala mayor ellos participan de un sistema global en el que la materia es intercambiada y transportada a través de grandes ciclos bioquímicos.
Desajustes por el aumento de dióxido de carbono
Un estudio reciente demuestra cómo los ciclos de nutrientes del suelo (movimiento e intercambio de materia orgánica e inorgánica que se realiza para volver a producir materia viva) pueden desincronizarse rápidamente en respuesta a un incremento del dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, pese a no existir cambios grandes en la disponibilidad de dichas provisiones.
La investigación es obra de científicos de la Universidad de Cádiz (UCA) en España y la Universidad de Western Sydney en Australia.
Para entender mejor este trabajo, coordinado por Raúl Ochoa-Hueso, investigador Ramón y Cajal en el departamento de Biología de la Universidad de Cádiz, se debe tener en cuenta que una relación adecuada entre los ciclos de nutrientes está asociada a suelos más sanos y funcionales tanto en ecosistemas naturales como en ecosistemas agrícolas. Así, tan importante es que estén en el suelo, como que las relaciones entre ellos sea la óptima. Las interacciones entre las sustancias alimentarias del suelo cambian de forma importante ante un aumento de dióxido de carbono atmosférico, algo que se ha podido constatar a través del trabajo que durante tres años se llevó a cabo en las instalaciones experimentales EucFACE, de la Western Sydney, y que ha sido publicado en la revista Journal of Ecology.
De esta forma, “la desincronización de los ciclos de nutrientes en los ecosistemas podría significar que los organismos no pueden satisfacer su demanda de nutrientes esenciales de forma simultánea. Este desajuste puede provocar, a su vez, un funcionamiento fisiológico no adecuado”, como explica el investigador de la UCA. Pero este efecto va más allá de las propias plantas y otros organismos que necesitan una correcta relación, ya que “los cambios en los ciclos de nutrientes pueden originar una cascada de efectos con consecuencias impredecibles para todos los niveles tróficos, con posibles implicaciones para el funcionamiento y la biodiversidad de dichos ecosistemas”, en palabras del profesor Ochoa-Hueso.
El experimento realizado ha consistido en aumentar mucho la cantidad de CO2 en algunas pequeñas partes de un bosque de eucaliptos, para lo que se instalaron en la zona unas grandes estructuras que liberaban este gas de manera continuada. De esta forma, se consiguió incrementar el CO2 desde las 400 ppm (partes por millón – es una unidad de medida de concentración) que hay en la actualidad hasta las 550 ppm, que es lo que se prevé que habrá en 2050 al ritmo actual de emisiones. A partir de ahí, se pudieron realizar las investigaciones necesarias para ver diferentes respuestas del bosque al aumento del dióxido que se está generando en la tierra.
Los resultados de este trabajo, financiado por el gobierno y la citada universidad australianos, sugieren que este tipo de respuestas sutiles, tales como la desincronización de los nutrientes en un ecosistema, podrían usarse como indicadores tempranos de los efectos del cambio climático y apuntan a que “podría haber consecuencias a largo plazo no previstas si no prestamos la suficiente atención a estos pequeños cambios”.