Nuevo método para capturar carbono a través de exudados de raíces en bosques silvestres

aoki Makita y Maiko Akatsuki de la Universidad de Shinshu confirmaron que una gran cantidad de este carbono es expulsado al suelo a través de exudados de raíces. Anteriormente se había confirmado que las plantas exudan compuestos orgánicos en forma líquida de sus sistemas de raíces en cultivos hidropónicos y plántulas cultivadas en experimentos de laboratorio. Sin embargo, las mediciones de los sistemas de raíces de los árboles que crecen en la naturaleza rara vez se realizaron debido a problemas técnicos. Fue necesario desarrollar un nuevo método de medición para dilucidar la asignación de carbono subterráneo en los ecosistemas forestales para confirmar los exudados de árboles en el entorno natural. Este método, para los sistemas de raíz más finos a pequeña escala, debía ser conveniente para el trabajo en el sitio.

Cuando el sistema de raíces se extrae del suelo, las raíces se secan inmediatamente y su bioactividad se reduce significativamente. Los investigadores tuvieron que cavar con mucho cuidado para no dañar las raíces para evaluarlas con precisión. La cantidad de exudado que se tomaba a la vez era muy pequeña, por lo que no había lugar para suciedad u otros contaminantes. Necesitaban desarrollar un método que sea rápido, fácil y suave en las raíces de escala fina. Makita y Akatsuki desarrollaron este nuevo método trabajando a través de muchas pruebas y errores para el mejor método de excavación, tiempo de medición, tamaño y material del filtro. Fue muy difícil desenterrar las raíces sin dañarlas. Sin embargo, con su esfuerzo diligente finalmente pudieron detectar y medir los exudados de las raíces finas a pequeña escala con un tiempo de medición corto. Al principio, no pudieron registrar el exudado porque la cantidad cayó por debajo del límite de detección del dispositivo de medición. Al ajustar el tiempo de medición y el tamaño de la muestra, lograron detectar los exudados.

A menudo se dice que el carbono es el componente básico de la vida, y en esta investigación, Makita y Akatsuki pudieron demostrar que una gran cantidad de este carbono se libera del sistema de raíces de los árboles como exudados. También se descubrió que no todas las partes raíz son iguales. Las raíces más delgadas y finas exudan más que las raíces más gruesas. Los grupos simbióticos microbianos circundantes, como la ectomicorriza y las micorriizas arbusculares, forman una fuerte relación con las raíces de los árboles y desempeñan un papel importante en la química y la morfología de la exudación de la raíz.

Sistemas intactos de raíces finas de cuatro árboles coníferos. Crédito: Naoki Makita Ph.D., Facultad de Ciencias, Universidad de Shinshu

Las raíces liberan exudados que incluyen aminoácidos, ácidos orgánicos, azúcares, fenólicos y otros metabolitos secundarios. Tienen un efecto alelopático, demostrando inhibitorios o estimulantes en microorganismos y otras criaturas que prosperan alrededor del sistema radicular. Los exudados inhiben el crecimiento de plantas competitivas mientras promueven el crecimiento y la colonización de plantas similares. Al cambiar química y físicamente las propiedades del suelo rizosférico cerca del sistema radicular exudado, pueden cambiar el número y la actividad de los microorganismos que a su vez afectan la velocidad de cebado y descomposición de las hojas caídas, ramas y raíces muertas a través de la disponibilidad de inorgánicos. iones Las raíces finas en la extremidad de los árboles ejercen tales efectos y hacen una gran contribución al ciclo material del ecosistema forestal.

El Dr. Makita quisiera continuar midiendo exudados de raíces de muchas especies de árboles utilizando este nuevo método. Con este estudio, quedó claro que las características de liberación de los exudados difieren según el tipo de hongo micorrícico que coexiste con las raíces, pero la especie de muestra era muy limitada. Al poder medir con precisión cuánto carbono emana un tipo de ecosistema de árbol y sus asociaciones microbianas simbióticas desde sus raíces hacia el suelo, se pueden hacer estimaciones más precisas del ciclo del carbono a escala local y global. Esta área de estudio aún está en pañales, por lo que la esperanza es que otros investigadores también puedan aprender este método y recopilar más datos para comprender mejor los exudados y el papel que desempeñan en el carbono forestal. ciclo.

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