Sensibilidad térmica de la actividad enzimática en los procesos de descomposición de la materia orgánica en suelos chilenos

Abstract

El efecto de la temperatura sobre la descomposición de la materia orgánica (MO), debido al cambio climático y su efecto a largo tiempo sobre el reservorio de carbono en el suelo (CS) son tópicos de investigación contemporánea en distintos campos de Ciencia del Suelo y medioambiental. Las enzimas y su actividad son considerados el principal agente en la descomposición de la MO; por tanto nuestro objetivo es elucidar el rol de los factores geoquímicos y climáticos en el control de procesos de descomposición enzimática del SC, y cómo estos factores afectan la sensibilidad a la temperatura de las reacciones de descomposición enzimática, en un gradiente climático y latitudinal. La degradación de la MO en el suelo es catalizada principalmente por reacciones hidrolíticas y oxidativas, donde 6 enzimas relacionadas con el ciclo del carbono (C) fueron seleccionadas (hidrolasas: cellulosa, β-glucosidasa y β-galactosidasa; y oxidoreductasas: dehydrogenasa, catalasa y lacasa). Para determinar la actividad de estas enzimas, se incubaron 13 muestras de series de suelo, a cuatro niveles de temperatura, abarcando cuatro zonas climáticas, con el objetivo de determinar la energía de activación (Ea) de la descomposición de la MO catalizada por enzimas y el coeficiente de temperatura Q10 para determinar la tasa de reacción. Concluimos ix que independiente de la estructura química del substrato, la Ea de la reacción de descomposición de la MO y los valores de Q10 observados son determinados por la precipitación media anual (PAM) y los factores geoquímicos así como también por las característica textural del suelo. Lo que puede explicarse por los procesos de adsorción y protección física afectando la sensibilidad térmica de las reacciones enzimáticas. Nuestros resultados revelan que a mayor Ea de la catálisis de un compuesto orgánico, mayor será la tasa de descomposición de éste, haciendo que el proceso de descomposición del reservorio más recalcitrante de C sea más sensible a la temperatura que el reservorio más lábil.