[ca] Els sistemes de sòl-atmosfera tenen un paper determinant en el cicle global del carboni, i hi ha una gran incertesa sobre com responen els sòls als canvis mediambientals, especialment pel canvi climàtic. Això és crucial per comprendre el cicle del carboni. El canvi climàtic afecta també els climes locals, els ecosistemes i els sòls. L'altiplà tibetà conté una reserva de carboni molt important als seus sòls i és sensible al canvi climàtic, escalfant-se més que altres regions i disminuint-ne la capa de neu. A la regió mediterrània s'han reduït les precipitacions, provocant un gran estrès hídric als sòls, alterant els processos del cicle bioquímic. En aquesta tesi he investigat la resposta d'aquests ecosistemes (l'altiplà tibetà i el Mediterrani) al canvi climàtic (escalfament i sequera). A l'altiplà tibetà he investigat respostes de les propietats del sòl i processos biològics (respiració, agregats, microorganismes, enzims i biomassa radicular) a la retirada de la neu simulant l'efecte de l'escalfament global. Això va provocar que la concentració d'àcids grassos fosfolipídics i l'activitat enzimàtica es reduïssin, sense alterar-ne l'estequiometria. Els canvis microbians van ser més pronunciats als microagregats petits (capítol 1). La reducció de la capa de neu va augmentar significativament la intensitat i la freqüència de les gelades, la disponibilitat de nitrogen, reduint la biomassa radicular. Això va provocar una reducció de l'eflux de CO2 del sòl a l'hivern (17% de mitjana). Tot i això, no va tenir cap efecte sobre la respiració del sòl i l'activitat microbiana posterior a l'estació de creixement (forta resistència microbiana al canvi mediambiental) (capítol 2). Els intercanvis de compostos orgànics volàtils biogènics (COVBs) del sòl també es veuen afectats pel canvi climàtic. Les emissions de COVBs del sòl (amb fullaraca) s'havia menyspreat, subestimant-se la seva capacitat d'embornal. Per això, he revisat estudis recents sobre les fonts de COVB del sòl i l'efecte del canvi global sobre el seu intercanvi entre el sòl i l'atmosfera en diferents ecosistemes. Els sòls forestals emeten principalment isoprenoides. La tundra i les terres de cultiu emeten principalment no isoprenoides. Entre el 17 i el 36% dels COVBs poden ser absorbits pels sòls. També vaig demostrar que el canvi climàtic afecta aquests intercanvis segons l'ecosistema, i que la resposta a l'escalfament dels COVBs del sòl no pot coincidir amb els patrons mostrats per les emissions d'altres fonts (Capítol 3). Els boscos mediterranis s'enfronten a greus problemes derivats de la sequera persistent i la deposició de nitrogen (N). Vaig dur a terme un experiment de manipulació de la sequera i la deposició de N en un alzinar mediterrani i vaig mesurar els fluxos estacionals de COVBs i CO2 del sòl durant dos anys. La sequera perllongada va provocar una reducció significativa del contingut d'aigua del sòl, cosa que va afectar l'equilibri de COVBs entre el sòl i l'atmosfera. La deposició de N va augmentar l'alliberament de monoterpens per la fullaraca. Tot i que l'estacionalitat va tenir un paper crucial en la regulació de l'intercanvi de COVBs dels sòls, tant com a fonts com a embornals, la seva influència pot disminuir a mesura que s'incrementa la sequera (capítol 4). En conclusió, la meva tesi demostra el significatiu impacte que la disminució de la neu i les sequeres tenen en els processos del cicle bioquímic del sòl i el seu paper al cicle del carboni. També la importància dels processos del sòl i les diferències entre ecosistemes pel que fa a les respostes al canvi climàtic. Destaco la necessitat de millorar la modelització del cicle del C considerant els sòls.

[es] Los sistemas de suelo-atmósfera desempeñan un papel determinante en el ciclo global del carbono, existiendo una gran incertidumbre sobre cómo responden los suelos a los cambios medioambientales, especialmente por el cambio climático. Esto es crucial para comprender el ciclo del carbono. El cambio climático afecta también los climas locales, los ecosistemas y a los suelos. La meseta tibetana contiene una reserva de carbono muy importante en sus suelos y es sensible al cambio climático, calentándose más que otras regiones y disminuyendo su capa de nieve. En la región mediterránea se han reducido las precipitaciones, provocando un gran estrés hídrico en los suelos, alterando los procesos del ciclo bioquímico. En esta tesis he investigado la respuesta de estos ecosistemas (la meseta tibetana y el Mediterráneo) al cambio climático (calentamiento y sequía). En la meseta tibetana, he investigado respuestas de las propiedades del suelo y procesos biológicos (respiración, agregados, microorganismos, enzimas y biomasa radicular) a la retirada de la nieve simulando el efecto del calentamiento global. Esto provocó que la concentración de ácidos grasos fosfolipídicos y la actividad enzimática se redujeran, sin alterar su estequiometría. Los cambios microbianos fueron más pronunciados en los microagregados pequeños (capítulo 1). La reducción de la capa de nieve aumentó significativamente la intensidad y la frecuencia de las heladas, la disponibilidad de nitrógeno, reduciendo la biomasa radicular. Esto provocó una reducción del eflujo de CO2 del suelo en invierno (17 % en promedio). Sin embargo, no tuvo ningún efecto sobre la respiración del suelo y la actividad microbiana posterior a la estación de crecimiento (fuerte resistencia microbiana al cambio medioambiental) (capítulo 2). Los intercambios de compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVBs) del suelo también se ven afectados por el cambio climático. Las emisiones de COVBs del suelo (con hojarasca) se había menospreciado, subestimándose su capacidad de sumidero. Por ello, he revisado estudios recientes sobre las fuentes de COVBs del suelo y el efecto del cambio global sobre su intercambio entre el suelo y la atmósfera en diferentes ecosistemas. Los suelos forestales emiten principalmente isoprenoides. La tundra y las tierras de cultivo emiten principalmente no isoprenoides. Entre el 17 y el 36 % de los COVBs pueden ser absorbidos por el suelo. También demostré que el cambio climático afecta estos intercambios según el ecosistema, y que la respuesta al calentamiento de los COVBs del suelo puede no coincidir con los patrones mostrados por las emisiones de otras fuentes (Capítulo 3). Los bosques mediterráneos se enfrentan a graves problemas derivados de la sequía persistente y la deposición de nitrógeno (N). Llevé a cabo un experimento de manipulación de la sequía y la deposición de N en un encinar mediterráneo y medí los flujos estacionales de COVBs y CO2 del suelo durante dos años. La sequía prolongada provocó una reducción significativa del contenido de agua del suelo, lo que afectó al equilibrio de COVBs entre el suelo y la atmósfera. La deposición de N aumentó la liberación de monoterpenos por la hojarasca. Aunque la estacionalidad desempeñó un papel crucial en la regulación del intercambio de COVBs de los suelos, tanto como fuentes como sumideros, su influencia puede disminuir a medida que se incrementa la sequía (capítulo 4). En conclusión, mi tesis demuestra el significativo impacto que la disminución de la nieve y las sequías tienen en los procesos del ciclo bioquímico del suelo y su papel en el ciclo del carbono. También la importancia de los procesos del suelo y las diferencias entre ecosistemas en cuanto a las respuestas al cambio climático. Destaco la necesidad de mejorar la modelización del ciclo del C considerando los suelos.