Amar los Microbios del Suelo
Imagina que inventásemos una máquina para extraer el carbono de la atmósfera.... una máquina autónoma, barata y que funcionase con energía solar.... sería genial ¿verdad?. Pues resulta que ya tenemos esas "máquinas". Son las Plantas!!!.
El problema es que las plantas mueren. Así que hay un obstáculo que superar: Tenemos que encontrar la manera de encerrar el carbono de las plantas muertas para que no se limite a volver a la atmósfera. El lugar obvio para poner ese carbono es el suelo. Y así, durante años, los científicos y los gobiernos han pedido a los agricultores que quemen o abandonen sus residuos de cultivos - los tallos y las hojas - en el terreno, por lo que se incorporarían en el suelo. El problema es que a veces esto no funciona: los agricultores dejarán residuos en un campo y no se convertirán en suelo rico en carbono - que sólo va a sentarse allí. A veces, todo el proceso termina liberando más gases de efecto invernadero.
Esto ha dejado a la gente rascándose la cabeza. Pero ahora una simple idea se está propagando y podría permitir a los agricultores comiencen fijar el carbono de una manera fiable.
Clive Kirkby fue uno de esos agentes del gobierno que instaban a los agricultores a dejar los residuos de plantas en sus campos. Él trabajaba en Nueva Gales el Sur, Australia, donde los agricultores tradicionalmente han quemado su rastrojo de trigo después de la cosecha. Kirkby imploró a los agricultores se replantearan el método y en lugar de incendiar todo lo que los residuos de plantas y liberar el carbono en el aire, les propuso dejarlo permanecer en el suelo. Parecía como un ganar-ganar: El carbón era nocivo en el aire, donde contribuyó al efecto invernadero, y beneficioso en el suelo, donde se hizo rico el suelo.
Como él era el proselitismo, Kirkby comenzó un enfrentamiento con un agrónomo llamado John Kirkegaard . "Mira, Clive," Kirkegaard diría, "el mejor tratamiento siempre ha sido quemar y cultivar -. Así logramos hacer crecer las mejores cosechas"
Kirkby, lo tenía claro y desde entonces comenzó una "lucha" para cambiar esa idea. Burning era bastante malo, y el cultivo, lo que significa esencialmente arado, también fue exactamente lo contrario de lo que quería.Cuando los agricultores rompen el suelo con cultivo libera parte del carbono almacenado allí, de acuerdo a la sabiduría convencional. Pero Kirkby tuvo que admitir que Kirkegaard tenía datos de su lado. El agrónomo le mostraría los números, y estaba claro que la materia orgánica del suelo (que tiene el carbono) no iba en aumento. En algunos casos, se disminuye.
"He estado volviendo los rastrojos al suelo ahora por seis años, y eso no está pasando en el suelo", le dijo Kirkegaard.
La forma en que la tierra encierra gases de efecto invernadero ha sido frustrantemente misteriosa, pero los fundamentos son claras: Después de las plantas absorben el carbono, los bichos (microbios y hongos e insectos) que pululan en la capa superior del suelo masticar moléculas vegetales, sometiéndolos a una reacción química tras otro a medida que pasan a través de un fantásticamente compleja red alimentaria. Si todo va bien, el resultado final es ladrillos microscópicos de carbono estable, que forman la base de rico suelo negro.
Kirkby sabía que debe haber algún capricho misteriosa de este ecosistema tierra vegetal que lo estaba frustrando. Pero, ¿cómo investigar una comunidad compleja, microscópico que vive bajo tierra? Hay tan muchos organismos diferentes que comen unos a otros, y cooperantes, y que parasitan el uno al otro, que no tenemos ni idea de lo que está pasando allí. Las personas están estudiando - pero sobre todo que están reportando que el microbioma del suelo, como se le llama, es mucho más confuso de lo que nadie sospechaba.
Kirkby, sin embargo, se le ocurrió una idea, que, en teoría, podría permitir a los agricultores para manipular el microbioma del suelo sin tener que entender todo lo que estaba pasando en ese cuadro negro. Persiguió a esta idea durante años, ya pesar de que ya estaba llegando a la edad de jubilación, regresó a la escuela y obtuvo un doctorado como él reunió pruebas. Si hubiera simplemente trató de ganar su enfrentamiento original con Kirkegaard, habrían permanecido encerrado en un punto muerto. En su lugar, porque permitieron que sus mentes se va a desplazar por la evidencia, que relación de confrontación era tremendamente productiva. Kirkby llegó al punto de partida cuando Kirkegaard lo tomó como un becario posdoctoral (a la edad de 66, Kirkby tenía que ser uno de los más antiguos postdoctorados nunca).
La idea que impulsó Kirkby era elegante en su simplicidad. "La forma en que recibe de carbono en el suelo", dijo, "es tomar los residuos vegetales y convertirlo en microorganismos." Para crecer los microorganismos que hay que darles de comer.
Ellos comen tallos de maíz y paja de trigo, pero que, por sí solo, no es una dieta equilibrada. Eso es como darle a la gente sin nada que comer, pero una montaña de azúcar. Hay ciertos elementos que todas las criaturas de la tierra necesitan para construir los cuerpos de la próxima generación: carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, oxígeno y de hidrógeno. Estos seis elementos son los ingredientes básicos de los organismos vivos. Al dejar tallos y tallos en los campos que estaban proporcionando una gran cantidad de carbono y el oxígeno y el hidrógeno viene fácilmente desde el aire, pero los bichos carecían de nitrógeno, azufre y fósforo.Proporcionar suficiente de estos bloques de construcción que faltan, Kirkby figurado, y los microorganismos del suelo serían finalmente ser capaz de consumir el residuo vegetal. Lo intentó. Funcionó .
Una prueba de laboratorio ofrece una dramática visual de cómo funciona esto. Los científicos agregaron paja de trigo a dos sartenes de suelo arenoso, y uno fertilizado con nutrientes. Ese pan se parece rico compost. El control no tratado se ve como sin vida como la superficie de Marte.
Cortesía de CSIRO Planta Industria / CSIRO Agricultura (CA Kirkby, JA Kirkegaard, AE Richardson)
Vi esta foto hace poco, cuando me encontré, a través de Skype, con Kirkby, Kirkegaard, y otro colaborador llamado Alan Richardson. Todos los trabajos en el Commonwealth Scientific del gobierno australiano y la Organización de Investigación Industrial. Se amontonaron juntos en frente de la computadora en la oficina de Canberra Kirkegaard.
"Esa es la tierra húmeda con rellenos de paja de trigo a la izquierda", dijo Kirkegaard. "No hay ninguna razón por la que no debería haber descompuesto, excepto por el hecho de que los nutrientes están desaparecidos. Cuando se les da los nutrientes, toda la paja de trigo se ha ido, y se obtiene el resultado de la actividad microbiana y sus cuerpos y crea un montón de ... "
"Humus!" Gritó Kirkby. Habló con intensidad entusiasta, de tiro rápido, su acento pellizcar los vocales a través de la nariz: "Con el equilibrio adecuado de nutrientes se obtiene una explosión demográfica. Y eso es lo que quieres. El carbón está en la materia orgánica del suelo, y eso es los bits de errores esencialmente muertas. Y vivir errores. Humus! "
Richardson, que estaba apoyado en la pared del fondo, intervino, brusco y tranquilo en comparación con Kirkby. "Históricamente hemos fecundación del cultivo", dijo. "Hemos estado interesados en el cultivo. El cambio de paradigma en el pensamiento es que usted tiene que abonar el sistema, los microbios y todo eso.Y a través de que usted apoya la cosecha ".
En lugar de simplemente tratar de optimizar para las plantas, se han dado cuenta, puede optimizar el suelo junto con la planta - puede optimizar todo el sistema.
Los tres hombres explicaron que, cuando miraron a la materia orgánica del suelo de todo el mundo , las proporciones de nutrientes - La proporción de átomos de carbono a nitrógeno, por ejemplo - son increíblemente consistente. La materia orgánica es microbios. Y si usted quiere construir más de lo mismo, hay que dar a los microbios las proporciones adecuadas de nutrientes para construir más diminutos cuerpos celulares.
En vez de intentar identificar cada microbio del suelo y entender lo que está haciendo, que han dado con una manera de tratar a todo el lío como un superorganismo que responde de forma previsible.
El científico Richard Jefferson , quien me presentó a este trabajo, lo llama la cría por la alimentación: En realidad no sé lo que estos microbios son que estamos cría; sólo sabemos que cuando nos propusimos las proporciones adecuadas de los alimentos, que se enganchen en el engranaje alto.
Todo esto ayuda a explicar por qué las granjas orgánicas a menudo capturan más carbono. En adición de compost para enmendar el suelo, los agricultores orgánicos están añadiendo las mismas proporciones de nutrientes. La afirmación de que la fertilización orgánica con nitrógeno sintético mata la vida del suelo realmente tiene sentido, dijo Kirkby; es sólo que el problema no tiene nada que ver con la artificialidad del nitrógeno. El problema es que los agricultores están aplicando el nitrógeno sin los otros nutrientes necesarios para nutrir el microbioma.
"A medida que los agrónomos, hablamos de la eficiencia del uso de nutrientes", dijo Kirkegaard. "Ahora, la mejor manera de tener una alta eficiencia de uso de nutrientes es minar la materia orgánica, ya que viene a usted de forma gratuita. Usted está queriendo poner en juuuust nutrientes suficientes para alimentar a la cosecha y no tener ninguna sobra. Y eso significa que el otro cultivo, bajo el suelo, el cultivo microbiano, se pierde. Como resultado, hemos perdido la mitad de la materia orgánica en la tierra que hemos estado usando para la agricultura ".
Quería salir de la realidad de otro científico, ya que todo sonaba casi demasiado bueno para ser verdad. Así que me puse en contacto con una verdadera autoridad en el campo, Rattan Lal, presidente electo de la Unión Internacional de Ciencias del Suelo . Lal dio un vistazo a ver algunos de los trabajos y pronunció su sentencia: "Estoy de acuerdo", dijo. "Este fenómeno se entiende bien." Un colega de Lal estaba enseñando a los estudiantes a aplicar exactamente las mismas proporciones de nutrientes hace 50 años , dijo.
Esto me detuvo. Si esto es noticia vieja, ¿por qué no hemos estado poniendo que funcione? ¿Por qué la confusión cuando no laboreo falla para capturar carbono?¿Por qué el misterio que rodea a la capacidad de la agricultura ecológica para hacerlo?
A veces una buena información simplemente no se propaga por todas partes que debe ir, Lal dijo, con una nota de cansancio. Esto no es un gran avance exactamente, dijo, pero él dio la bienvenida a la obra y dijo que espera que la gente preste atención esta vez. Cuando siguió con un correo electrónico, escribió: "El tema abordado es muy importante y debe ser llevado a la atención de los responsables públicos y de política general."
Cuando inicialmente hablé con Kirkby, Kirkegaard, y Richardson, que habían sido franca en que me decía que nos conocemos sobre esta proporción áurea de nutrientes durante mucho tiempo. También señalaron que había otros científicos como Sébastien Fontaine publicar documentos similares. En un correo electrónico de seguimiento, Richardson escribió: "Lo que pensamos que es nuevo es la conexión directa entre el microbioma del suelo y la [materia orgánica del suelo], que está mediada por [la proporción de nutrientes]. Pensamos que nuestro conjunto de trabajos recientes proporciona algunas de las primeras pruebas reales que sustenta esta conexión y muestra evidencia de que la dinámica de hecho pueden ser cambiadas ".
Jefferson dice que los australianos están siendo modesto y conservador con sus reclamos. Conexión de las proporciones de nutrientes conocidos con el microbioma realmente es un gran avance, dijo.
"Ahora tienen un mecanismo para explicar cómo funciona esto, lo que le permite hacer predicciones, por lo que se pueden imaginar experimentos que impulsan este avance. Una de las cosas que es emocionante para mí es que esto realmente un puente entre el empirismo y la ciencia académica muy bien. Ha habido decenas de miles de anécdotas señalado sobre el desempeño de pequeña escala, la agricultura tradicional - estudios empíricos o historias de los pequeños agricultores que hacen cosas interesantes en términos de rendimiento y capacidad de recuperación. Se ha descartado en gran medida por la comunidad científica de núcleo duro, ya que no ha sido escalable y replicable. No podemos tener éxito de un agricultor y pasar al siguiente agricultor o el siguiente ecosistema porque no tenemos conocimiento de cómo funciona - sistemas complejos no extrapolan así, ellos no trabajan fuera de contexto ".
En otras palabras, cuando vemos a un agricultor orgánico edificación del suelo y lograr resultados sorprendentes, es difícil de copiar porque no sabemos lo que imitar. ¿Qué es lo que hace este trabajo? El tipo de abono? El microclima local? La oración del agricultor dice antes del desayuno? El trabajo que sale de Australia ofrece la tracción para separar la superstición de las cosas que consigue resultados.
Tanto Lal y los científicos australianos están de acuerdo en que todavía hay un obstáculo más importante, que puede haber mantenido esta información se propague: Estos nutrientes cuestan dinero. Si se les pagaba a los agricultores por encerrar a carbono, que con mucho gusto comprar los fertilizantes, Lal dijo, pero ahora mismo los reembolsos son demasiado bajas. Incluso en el punto más alto de los mercados de carbono, cuando la gente estaba pagando $ 30 por tonelada, no sería suficiente para reembolsar a los agricultores. "Cuesta $ 800 por tonelada de CO2 que ver secuestro geológico, ya sabes, el bombeo subterráneo de carbono", dijo. "Si los agricultores podrían obtener incluso una décima parte de esa cantidad, $ 80 por tonelada, conozco a muchos agricultores de suelos pobres participarían."
Kirkby piensa que, por juguetear con el microbioma suelo, los agricultores podrían ver ganancias suficientes para pagar las entradas extra. Ya hay evidencia de que los microbios del suelo pueden ayudar a suprimir enfermedades de las plantas y mejorar la calidad de tierra. La extensión de este concepto de crecimiento de un sistema sano, no sólo un cultivo sano, podría rendir beneficios.
"Probablemente no vamos a aumentar el rendimiento increíblemente, pero que podría ser capaz de mejorar de forma incremental," dijo Kirkby. "En un suelo arenoso que podríamos mejorar la capacidad de retención de agua. En un suelo de arcilla pesada que podríamos reducir las enfermedades un poco - se suman podría pagar por los nutrientes al final del día ".
Una cosa es cierta: si la agricultura fueron capaces de pasar de un emisor de carbono a un absorbedor de carbono, el efecto sería enorme. Plantas, esas máquinas de remoción de carbono baratos que la naturaleza nos ha dado, funcionan bien. Si podemos conseguir que se hacen de nuestra cena, mientras que también están absorbiendo gas de efecto invernadero, lo que es un golpe de Estado que lo sería.
Pero sería un golpe aún mayor si pudiéramos empezar, ya que estos científicos han hecho, para entender cómo manipular los sistemas ecológicos enteros - y no sólo los sistemas que han sido simplificados y desnudaron a partes fácilmente controlables.
