Flujos y almacenes de carbono edáfico en un ecosistema árido del noroeste de México: un enfoque multiescalar

"El bióxido de carbono (CO2) es uno de los gases de efecto invernadero más importantes a nivel global y su concentración en la atmósfera se ha incrementado considerablemente por las actividades humanas. Actuando como un sumidero de carbono (C), los ecosistemas terrestres participan dentro del flujo y balance global, por lo que la estimación de los almacenes y flujos de C a diferentes escalas de aproximación es fundamental para entender la dinámica sobre el suelo, la vegetación y la atmósfera. En México las zonas áridas constituyen poco más de la mitad del territorio sin embargo, en estos ecosistemas la información disponible sobre el ciclo del C y sus interacciones aún es escasa. Los objetivos de la presente investigación fueron: (i) conocer el contenido y capacidad de almacenamiento de C mediante perfiles edáficos en los suelos de una región árida y su relación con la geomorfología a escala regional; (ii) estimar la influencia de las costras biológicas del suelo (CBS) y del cambio de uso de suelo sobre las tasas de respiración edáfica; y (iii) comparar mediante el análisis de datos (eddy covariance e índices hidroambientales), la influencia del monzón de Norteamérica sobre los flujos de CO2 entre dos ecosistemas del noroeste de México. Tras la elaboración de un mapa geomorfológico, perfiles de suelo fueron descritos y muestreados. Se identificaron un total de ocho grupos de suelo, así como contenidos de carbono orgánico de 15 a 45.55 Mg ha-1 e inorgánico de 0.045 to 32.07 Mg ha–1. Para estimar la tasa de respiración edáfica se colocaron treinta collares de acero en dos condiciones de uso de suelo (matorral y erosión) con la presencia y ausencia de CBS. Durante 24 meses se midió el intercambio neto de CO2, el flujo neto de agua, temperatura del suelo y radiación fotosintéticamente activa. Se registraron valores positivos de respiración al inicio del periodo de estudio (0.099 a 0.828 µmol s-1 m-2) tras el paso del huracán Odile en septiembre de 2014, posterior a este evento solo se registraron valores negativos (0.000 a -0.055 µmol s-1 m-2). Zonas con matorral y presencia de CBS funcionan como un sumidero de C y sólo bajo condiciones específicas de humedad y temperatura actúan como una fuente de C; zonas con ausencia de CBS y erosión mostraron ser una fuente de C. Para comparar el intercambio neto del ecosistema entre dos ecosistemas (matorral sarcocaule y selva baja caducifolia), se utilizaron series de datos de flujos de C para los años 2006 y 2007..."

"Globally, carbon dioxide (CO2) is one of the most important greenhouse gases. Its concentration in the atmosphere has increased considerably due human activities. Acting as carbon (C) sink, terrestrial ecosystems take part in the flux and balance of this element. Therefore, the estimations of fluxes and C storage at different scales is essential to understand the dynamics between soil, vegetation and the atmosphere. In Mexico, arid and semiarid regions constitute more than a half of the territory; however, information about C cycle and interactions in these ecosystems is scarce. The study to: (i) know the content and C storage capacity in an arid region through soil pits, and their relation with geomorphology at the regional scale, (ii) to estimate the influence of biological soil crusts (BSC) and land use changes on soil respiration rates, and (iii) to compare the influence of the North American Monsoon System (NAMS) over the CO2 fluxes between two ecosystems of northwest Mexico, using eddy covariance and precipitation data analysis. After the creation of a geomorphologic map, selected soil profiles were described and sampled. A total of eight soil groups were identified with organic carbon content ranging from 15 to 45.55 Mg ha-1, and soil inorganic carbon was from 0.045 to 32.07 Mg ha-1. To estimate the soil respiration rate, thirty stainless steel soil collars were placed in two land use conditions (desert scrub and erosion), with the presence and absence of BSC. During 24 months Net Exchange Carbon Exchange (NCER), water flux (Wflux), soil temperature (Tsoil), and Photosynthetically Active Radiation (PAR) were measured. Positive values of soil respiration were recorded at the beginning of the study period (0.099 to 0.828 µmol s-1 m-2) due to the hurricane Odile event in September 2014; after that, only negative values were recorded (0.000 to -0.055 µmol s-1 m-2). Scrub areas with presence of BSC acted as C sink and only under specific conditions of humidity and temperature they become a C source; areas with absence of BSC showed to be a C source. To compare the net ecosystem exchange between two ecosystems (desert scrub and tropical dry forest) of northwest Mexico, datasets of C flux of years 2006 and 2007 were used..."