Aproximadamente dos tercios del carbono del mundo se encuentra justo debajo de la superficie en el suelo sucio. Cuando ese elemento vivificante disperso agota el dióxido de carbono (CO2), el fenómeno se conoce como respiración del suelo o respiración subterránea. Causada naturalmente por una variedad de procesos ambientales, desde la exudación de las plantas hasta la salida de CO2 químico, la respiración del suelo aumenta cuando las temperaturas son altas y desciende cuando el suelo se vuelve demasiado húmedo o demasiado seco.
Diferentes reacciones naturales se combinan para crear la cantidad total de eflujo de CO2 que ingresa a la atmósfera desde el suelo. Las raíces emiten CO2 durante el crecimiento de las plantas. El carbono se encuentra en las excreciones y cuerpos de animales, insectos e incluso amebas. Aparte de estos procesos biológicos, la oxidación y la desgasificación ocurren en los niveles químicos más profundos. En un sentido agrícola y ecológico, la respiración del suelo implica lograr el equilibrio perfecto de carbono.
Las temperaturas superiores a la media son las que más contribuyen al aumento de la respiración del suelo. Esto tiene a muchos investigadores del cambio climático apuntando a la respiración del suelo como otro sospechoso del calentamiento global, ya que el dióxido de carbono atmosférico es uno de los principales gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. Sin embargo, la respiración del suelo no es el principal sospechoso. Incluso en 2011, las centrales eléctricas de carbón todavía predominan en la industria energética y los combustibles fósiles aún hacen girar las ruedas de los automóviles y la industria, emitiendo niveles anormalmente altos de dióxido de carbono, óxido nitroso y metano. El suelo, por el contrario, ha estado allí tanto tiempo como la vida en la Tierra, respirando lo suficiente para alcanzar el equilibrio de carbono necesario para sustentar la vida.
Desde el comienzo de la Revolución Industrial en el siglo XVIII, la cantidad de dióxido de carbono atmosférico ha aumentado un 18 por ciento, según varios estudios citados por el exvicepresidente estadounidense Al Gore. Las temperaturas medias en todo el mundo han aumentado lentamente durante el mismo tiempo. Dado que el carbono subterráneo aumenta exponencialmente a medida que aumentan las temperaturas, a algunos observadores les preocupa que los niveles promedio de respiración también aumenten, perpetuando aún más la creación de más dióxido de carbono y temperaturas más altas.
Otros factores también afectan las tasas de respiración del suelo, como la humedad de la tierra y su nivel de materia orgánica del suelo (MOS). Cuando los niveles de humedad o MOS son demasiado bajos, las emisiones de CO2 disminuyen. Por el contrario, cuando la humedad aumenta demasiado por encima de lo normal, la salida de CO2 también disminuye. Solo en condiciones moderadas de humedad puede funcionar correctamente la respiración subterránea. Los agricultores regularmente rotan, labran, riegan, fertilizan, airean e incluso cubren sus suelos para lograr el equilibrio justo de carbono crucial.