Hallan otro factor del cambio climático

Según científicos argentinos, la fotodegradación puede liberar dióxido de carbono de los pastizales secos

Las controversias que desata cada una de las predicciones sobre el cambio climático no dejan lugar a duda de que la complejidad de las ecuaciones y modelos que describen los ecosistemas terrestres es abrumadora.

Pero un trabajo de investigadores de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires que hoy se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences amenaza con complicarlos todavía un poquito más: según muestran los doctores Amy Austin y Carlos Ballaré, ambos investigadores del Conicet, por la fotodegradación de la lignina (un polímero de las paredes de las células vegetales), los pastizales secos podrían emitir más dióxido de carbono [el principal gas de efecto invernadero] a la atmósfera de lo que se calculaba.

Lo singular de este caso es que hasta ahora se consideraba que la lignina era un compuesto "recalcitrante"; es decir, muy resistente a la acción degradante de los microbios del suelo.

"Ya Amy había demostrado en un trabajo previo, que se publicó en Nature, que el sol degrada la materia orgánica y produce sustancias volátiles, como dióxido de carbono -dice Ballaré-. Era evidente que eso incide en el balance de carbono atmosférico, pero lo que no quedaba demasiado en claro era cuáles eran los compuestos que absorbían la luz y participaban de este proceso de fotodegradación."

Un producto de la evolución

La lignina es un componente que se encuentra en todas las plantas terrestres. Se piensa que es la molécula que, al permitirles mantenerse erectas, facilitó su pasaje e implantación del agua a la tierra.

"Les da rigidez para que puedan capturar la luz -explica Austin-. Lo interesante es que en la bibliografía científica siempre se consideró que no era degradable. Cuando los microbios encuentran lignina, no les gusta nada porque no pueden descomponerla. Sólo hay un grupo selecto de hongos que logran hacerlo. Necesitan un sistema de enzimas bastante complicado y costoso. Es algo así como comer apio: para masticarlo y digerirlo, uno quema más calorías de las que recibe del vegetal. A los microbios les pasa algo así con la lignina."

Demostrar que el candidato menos "sospechoso" de esta historia era responsable de la emisión de dióxido de carbono, les llevó a los científicos más de dos años de trabajo.

"Lo primero que tratamos de averiguar fue qué compuestos podían absorber la luz solar, algo esencial para que se produzca una reacción fotoquímica -dice Ballaré-, y qué longitudes de onda eran las que causaban ese efecto. Descubrimos que una parte era la radiación ultravioleta y la otra, luz visible. Entonces, nos preguntamos: de estos posibles compuestos, ¿cuáles son los que absorben esa longitud de onda?"

La respuesta fue que la lignina tenía características de absorción que la hacían efectiva para producir el fenómeno de fotodegradación; en cambio, la celulosa, no.

Para probarlo, los investigadores fabricaron hojas sintéticas (con papeles de filtro) a las que les agregaron distintas cantidades de lignina.

Cuando las pusieron al sol, pudieron ver que cuanta más lignina tenían más rápido se degradaban. "Era justamente al revés de lo que uno hubiera esperado", exclama Austin.

Barajar y dar de nuevo

La fotodegradación de la lignina no ocurre en las plantas vivas, porque éstas poseen compuestos que absorben la radiación solar y las protegen, del mismo modo en que la piel humana sintetiza melanina para protegerse de los rayos ultravioletas.

En cambio, cuando las hojas se secan y mueren, desaparece la clorofila y quedan las paredes de las células, una matriz de polímeros cuyo principal compuesto es la celulosa y que contienen alrededor de un 10% de lignina.

"La lignina tiene una estructura químicamente complicada -explica Ballaré-, pero cuando empiezan a romperse los enlaces químicos, parte de los átomos de carbono que contiene forman moléculas de dióxido de carbono. Este hallazgo modificaría los cálculos por incorporación de este gas a la atmósfera, porque este proceso nunca se había tenido en cuenta."

Afirma Austin: "Muchos de los modelos que calculan la materia orgánica que se degrada en el suelo, cuando estiman qué entra [al suelo], una de las cosas que tienen en cuenta es cuánta lignina posee. Podemos estar subestimando ese contenido y calcular más materia orgánica de la que efectivamente está ingresando".

Entre otras cosas, los científicos subrayan que este factor podría cumplir un papel aún más importante si, como prevén algunos modelos climáticos, en el futuro y en algunas zonas del planeta probablemente aumentarán las condiciones de aridez y disminuirá la nubosidad.

"Esto implicaría mayor radiación incidente y, por lo tanto, un aumento en la importancia cuantitativa del proceso de degradación", destaca Ballaré.