Durante décadas, los científicos han creído generalmente que los ríos emiten más dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, del que absorben. Pero un nuevo análisis de todas las redes fluviales de los Estados Unidos contiguos —incluidos ríos poco representados en desiertos y zonas de matorrales— pone en entredicho esta suposición, revelando indicios de que muchas vías fluviales occidentales podrían estar absorbiendo dióxido de carbono de la atmósfera.
Por el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas
Los hallazgos se publican en Science y están dirigidos por Taylor Maavara, biogeoquímico acuático del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas.
“Los ríos son una de las partes más inciertas del ciclo global del carbono ”, explicó Maavara. “Por lo tanto, en términos de equilibrar los presupuestos globales de carbono, es esencial averiguar de dónde proviene el carbono en los ríos y adónde va”.
Una de las mayores fuentes de incertidumbre en los ríos es el metabolismo: el equilibrio entre la cantidad de dióxido de carbono que los ríos absorben a través de la fotosíntesis y la cantidad que emiten a través de la respiración de plantas, animales y microbios.
Históricamente, los datos de monitoreo del metabolismo fluvial se han centrado en ríos boscosos de zonas templadas. Mediante el aprendizaje automático, Maavara y sus colegas ampliaron grandes conjuntos de datos observacionales para obtener una visión más integral. Este estudio constituye el análisis más extenso del metabolismo fluvial hasta la fecha, e incluye las tasas mensuales y anuales de fotosíntesis y respiración de todos los arroyos y ríos de Estados Unidos.
«Estimar el metabolismo de los arroyos a gran escala ha sido un problema difícil de resolver a pesar de su importancia para comprender las redes alimentarias de estos sistemas únicos y biodiversos», dijo el coautor Pete Raymond de la Universidad de Yale.
«Este trabajo ha mejorado nuestra comprensión del funcionamiento de los arroyos, lo que permitirá una mejor gestión de estos importantes ecosistemas.»
El equipo utilizó datos del Servicio Geológico de Estados Unidos para establecer las tasas de fotosíntesis y respiración en cientos de sitios de todo el país. Luego, utilizaron esos datos para entrenar un algoritmo de aprendizaje automático que clasificara los factores que influyen en las tasas de fotosíntesis y respiración.
Entre los factores considerados se incluyeron la disponibilidad de luz, la temperatura del agua , los nutrientes y la materia orgánica , y el caudal del río. El modelo pudo entonces estimar las tasas de fotosíntesis y respiración en tramos de río donde no se habían recopilado datos.
Hasta ahora, el pensamiento científico sobre el papel de los ríos en el ciclo del carbono ha estado en gran medida sesgado por estudios realizados en el noreste de Estados Unidos, donde los ríos tienden a fluir a través de bosques en climas templados.
En estos entornos, donde hay menos luz para la fotosíntesis y gran cantidad de carbono orgánico que llega a los arroyos para alimentar la respiración, los ríos tienden a emitir más dióxido de carbono del que absorben. Por lo tanto, los científicos dedujeron que la mayoría de los ríos deben ser predominantemente emisores de carbono.
Sin embargo, Maavara y su equipo demuestran que cuando los modelos incluyen áreas poco estudiadas como desiertos, entornos áridos y matorrales donde hay menos cobertura vegetal que bloquea la luz solar y menos carbono orgánico que llega a los arroyos, los ríos pueden actuar como sumideros de carbono.
«Eso es lo que observamos en el oeste, donde abundan estos entornos áridos», explicó Maavara. Los resultados indican que aproximadamente el 25 % de los tramos fluviales occidentales absorben más carbono del que emiten anualmente, en comparación con el 11 % de los tramos orientales.
«Nuestro trabajo sugiere que los ríos que se consideraban casos atípicos en estudios anteriores pueden ser más comunes de lo que pensábamos, especialmente en estas áreas poco estudiadas», dijo Maavara.
En conjunto, los ríos de Estados Unidos siguen emitiendo más carbono del que absorben, pero las nuevas cifras sugieren que el déficit podría ser mucho menor de lo que se pensaba. Maavara sospecha que estas tendencias podrían aplicarse de forma más generalizada a escala global, dado que el 65 % de la superficie terrestre del planeta es árida o semiárida.
Curiosamente, el cambio climático podría estar convirtiendo a los ríos del oeste de Estados Unidos en mejores sumideros de carbono, al menos por ahora. Con temperaturas más altas y menores precipitaciones, los ríos fluyen más lentamente, lo que permite que la luz solar penetre más profundamente en el agua, favoreciendo la fotosíntesis y, por lo tanto, la absorción de carbono. Sin embargo, si los ríos se secan por completo, este beneficio desaparece y los arroyos pueden convertirse en una fuente de dióxido de carbono.
Maavara advierte que aún existe mucha incertidumbre en el cálculo de los balances de carbono de ríos y arroyos. Sin embargo, «este estudio nos acerca considerablemente a reducir la gran brecha que existe en la comprensión del ciclo del carbono, lo que a su vez nos ayudará a gestionar y mitigar el CO₂ en la atmósfera».
Más información: Taylor Maavara, Metabolismo fluvial en los Estados Unidos contiguos: Un oeste de extremos, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu9843 . www.science.org/doi/10.1126/science.adu9843
