Ciclo del nitrógeno en ecosistemas terrestres en respuesta al calentamiento de campo: patrones globales y tendencias...

Área de la Ciencia:

• Ecología
• Biogeoquímica
• Ciencia del Clima

Sus antecedentes:

• El ciclo del nitrógeno es crucial para la productividad del ecosistema y el almacenamiento de carbono.
• No se comprende completamente el impacto del calentamiento climático en el ciclo del nitrógeno.
• Los modelos existentes muestran discrepancias con los datos empíricos con respecto a los efectos del calentamiento.

Objetivo del estudio:

• Evaluar de manera integral la respuesta global del ciclo del nitrógeno terrestre al calentamiento climático.
• Comparar datos empíricos con simulaciones de modelos (CLM5-BGC) para el ciclo del nitrógeno.
• Identificar los impulsores clave que influyen en el ciclo del nitrógeno bajo condiciones de calentamiento.

Principales métodos:

• Se compiló un conjunto de datos global de 7.941 observaciones de 413 experimentos de calentamiento de campo.
• Se utilizó la regresión de bosques aleatorios para el análisis de datos.
• Se emplearon simulaciones del Modelo de la Tierra Comunitario (CLM5-BGC) para la comparación.

Principales resultados:

• El calentamiento de campo aceleró el ciclo del nitrógeno, aumentando las emisiones de óxido nitroso (N₂O), la mineralización, la nitrificación y la desnitrificación.
• El nitrógeno inorgánico del suelo aumentó, mientras que el nitrógeno vegetal se mantuvo estable.
• El calentamiento alivió la limitación de nitrógeno, promoviendo ciclos de nitrógeno más abiertos, con la humedad del suelo, el tipo de ecosistema y la magnitud del calentamiento como impulsores clave.
• Los modelos de bosque aleatorio mostraron intensificación de las emisiones de N₂O y nitrificación con la magnitud del calentamiento.
• Las simulaciones CLM5-BGC$\u20; divergieron significativamente, mostrando respuestas débiles y cambios negativos en la mineralización.

Conclusiones:

• El ciclo del nitrógeno terrestre es más sensible al calentamiento climático de lo que se pensaba anteriormente.
• Las discrepancias entre los modelos y los datos sugieren limitaciones en los modelos actuales, particularmente en lo que respecta a los procesos microbianos.
• La integración de diversos enfoques analíticos es esencial para una síntesis precisa de datos ecológicos a diferentes escalas.