Fecha: 2 de junio de 2026

Fuente: Universidad de Aarhus

Resumen:

Un análisis global masivo encontró que la contaminación por nitrógeno puede acelerar o ralentizar drásticamente la "respiración" natural de los suelos forestales, dependiendo de la condición del ecosistema. Los resultados revelan puntos de inflexión ocultos que podrían afectar la forma en que los bosques almacenan carbono y afrontan el cambio climático.

HISTORIA COMPLETA

Durante siglos, los bosques han seguido un ritmo sorprendentemente constante. Bajo los árboles, las raíces y los organismos microscópicos liberan dióxido de carbono de forma constante a la atmósfera mientras descomponen materia orgánica y alimentan el crecimiento de las plantas.

Los científicos llaman a este proceso respiración del suelo, y representa uno de los mayores flujos de carbono en la Tierra.

Nuevas investigaciones sugieren que este ritmo natural está siendo alterado por una forma creciente y a menudo pasada por alto de contaminación: el exceso de nitrógeno.

La contaminación por nitrógeno está llegando a los bosques de todo el mundo

En una fresca mañana de primavera, el suelo del bosque puede parecer tranquilo e inmóvil. Sin embargo, bajo la superficie, miles de millones de microbios trabajan duro descomponiendo hojas, madera y otra materia orgánica. Al mismo tiempo, las pequeñas raíces liberan dióxido de carbono a medida que crecen y funcionan.

Juntos, estos procesos crean un intercambio constante de carbono entre la tierra y la atmósfera.

Sin embargo, durante décadas, los bosques han estado expuestos a cantidades crecientes de contaminación por nitrógeno. Los fertilizantes, las emisiones de vehículos y las actividades industriales liberan nitrógeno reactivo al aire, gran parte del cual finalmente regresa al suelo a través de la lluvia, la nieve o partículas en el aire.

Desde la Revolución Industrial, las actividades humanas han triplicado aproximadamente la deposición global de nitrógeno.

Los científicos saben desde hace tiempo que el exceso de nitrógeno afecta a los ecosistemas forestales. Lo que seguía sin estar claro era por qué algunos estudios encontraron que el nitrógeno aumentaba la respiración del suelo mientras que otros encontraron el efecto contrario.

Resolviendo un misterio forestal de larga data

Para investigar, un equipo internacional de investigadores reunió uno de los conjuntos de datos más grandes jamás utilizados para estudiar la respiración del suelo.

El análisis combinó:

168 experimentos de adición de nitrógeno realizados en bosques de todo el mundo

3.689 observaciones de la respiración natural del suelo

Mapas globales que muestran bosques con y saturación de nitrógeno

Datos de alta resolución de deposición de nitrógeno

Mediciones tanto de la respiración radicular como de la respiración microbiana

El equipo utilizó entonces aprendizaje automático para modelar cómo responden los bosques de todo el mundo al aumento de los aportes de nitrógeno.

Su conclusión fue sorprendentemente sencilla: no todos los bosques reaccionan igual. En su lugar, generalmente siguen una de dos vías distintas.

Cuando el nitrógeno actúa como fertilizante

En los bosques donde el nitrógeno es escaso, el nitrógeno adicional puede estimular inicialmente la actividad biológica.

Estos bosques con pocos nitrógenos se encuentran a menudo en regiones boreales y paisajes montañosos remotos.

Cuando el nitrógeno está disponible, los microbios se vuelven más activos, las raíces crecen más rápido y la materia orgánica se descompone más rápido. Como resultado, la respiración del suelo aumenta.

Pero los beneficios no continúan indefinidamente.

A medida que los niveles de nitrógeno siguen subiendo, los efectos positivos empiezan a desvanecerse. Puede desarrollarse toxicidad, las fuentes de carbono fácilmente disponibles se agotan y el aumento de la respiración del suelo finalmente se estabiliza antes de disminuir.

Los investigadores describen este patrón como una respuesta en forma de U invertida. La respiración del suelo sube, alcanza su punto máximo y luego comienza a bajar.

Cuando el nitrógeno empuja los bosques más allá de sus límites

La imagen es muy diferente en bosques que ya contienen altos niveles de nitrógeno.

En estos ecosistemas saturados de nitrógeno, el nitrógeno adicional puede llevar el sistema más allá de su umbral de tolerancia.

Las comunidades microbianas cambian. Las especies sensibles desaparecen. Las raíces finas se encogen o se mueren. La acidez del suelo aumenta.

En lugar de mostrar una respuesta gradual, la respiración del suelo puede disminuir bruscamente.

Según el estudio, este tipo de descenso abrupto es común en regiones que han experimentado una fuerte contaminación por nitrógeno durante décadas, incluyendo partes de Europa, el este de China y el este de Estados Unidos.

Como resultado, dos bosques que reciben cantidades similares de nitrógeno pueden responder de formas completamente diferentes. Uno puede experimentar un aumento de la actividad del suelo, mientras que otro puede sufrir un descenso importante.

Una conexión oculta con el clima

Los hallazgos importan porque la respiración del suelo es enorme a escala global.

Los investigadores estiman que el carbono liberado por la respiración del suelo es de siete a ocho veces mayor que las emisiones anuales de combustibles fósiles producidas por los humanos.

Incluso cambios relativamente pequeños pueden tener implicaciones significativas.

En general, el estudio encontró que la deposición de nitrógeno aumenta la respiración global del suelo en aproximadamente un 5%. La mayoría de los bosques siguen siendo lo suficientemente limitados en nitrógeno como para que el nitrógeno adicional estimule la actividad biológica.

Sin embargo, el descenso de la respiración observado en los bosques saturados de nitrógeno no es necesariamente una buena noticia.

Las menores emisiones de dióxido de carbono del suelo en estas zonas suelen reflejar la disminución de la actividad radicular y la disminución de poblaciones microbianas. Estos son componentes clave de ecosistemas saludables y desempeñan un papel importante en la construcción y mantenimiento de las reservas de carbono del suelo.

En otras palabras, una menor liberación de dióxido de carbono puede a veces señalar una pérdida de resiliencia del ecosistema más que un beneficio medioambiental.

Un nuevo marco para predecir las respuestas forestales

Al combinar miles de observaciones con décadas de investigación ecológica, los científicos desarrollaron un nuevo marco que ayuda a explicar tanto las respuestas graduales como abruptas observadas en todo el mundo.

El marco incluye:

Límites bioquímicos

Tolerancia específica de nitrógeno por especie

Cambios en la composición de la comunidad

Puntos de inflexión ecológicos

Patrones globales de deposición de nitrógeno

Por primera vez, los investigadores afirman que pueden predecir con mayor fiabilidad cómo la contaminación por nitrógeno influirá en la respiración del suelo en todo el planeta.

Por qué es importante reducir la contaminación por nitrógeno

Ya se están llevando a cabo esfuerzos para reducir la contaminación por nitrógeno debido a las preocupaciones sobre la pérdida de biodiversidad y la calidad del aire.

Los nuevos hallazgos sugieren otro beneficio importante.

Reducir los insumos de nitrógeno procedentes de la agricultura, el transporte y la industria podría ayudar a proteger el carbono almacenado en los suelos forestales.

Al evitar que los ecosistemas superen los umbrales de saturación de nitrógeno, los bosques pueden mantener mejor sus procesos naturales de ciclo del carbono y mantenerse resilientes a medida que el clima sigue cambiando.

Colaboradores: Land-CRAFT en la Universidad de Aarhus, Universidad de Stanford, Administración Nacional de Silvicultura y Praderas de Harbin, China, Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, Academia China de Ciencias, Universidad Normal de Pekín, Universidad de Maastricht, Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC, Universidad de Duke e Instituto de Tecnología de Karlsruhe.

Financiación: Este trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (32430067, 32588202, 42141004) y el Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo de China (2023YFF1305900, 2022YFF080210102) recibido por N.H., y el Centro Pionero para la Investigación del Paisaje en Futuros Agrícolas Sostenibles (Land-CRAFT), subvención DNRF número P2 recibida por K.B.B.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Aarhus. Nota: El contenido puede editarse por motivos de estilo y extensión.

Referencia de la revista:

Xiaoyu Cen, Peter Vitousek, Nianpeng He, Ben Bond-Lamberty, Shuli Niu, Enzai Du, Kailiang Yu, Mianhai Zheng, Kevin Van Sundert, Elizabeth L. Paulus, Liyin He, Li Xu, Mingxu Li, Klaus Butterbach-Bahl. Un marco general para los efectos de la deposición de nitrógeno en la respiración del suelo en bosques globales. Nature Communications, 2025; 17 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-67203-8

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Universidad de Aarhus. "Un contaminante oculto está cambiando la forma en que respiran los bosques del mundo." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 de junio de 2026. <www.sciencedaily.com/lanzamientos/2026/06/260602021659.htm>.