Em três localidades de La Gran Sabana, Venezuela, se recolheram (1997-2003) partículas suspensas totais e por tamanho. Os ânions inorgânicos (NO3-, SO4=, Cl- e PO4=), orgânicos (HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- e C2O4=) e os cátions (NH4+, Na+, K+, Ca++ e Mg++) se analisaram por cromatografia iônica. Se determinou o N orgânico dissolvido. Não houve variação estacional ou espacial significativa, sugerindo homogeneidade de fontes; as queimadas, mais freqüentes em épocas menos chuvosas, não teriam impacto significativo sobre a composição da atmosfera regional. Observaram-se concentrações em exceso de Na+, K+ e Ca++, indicando a existencia de uma fonte adicional. Estes cátions se encontram em partículas finas e grossas, sugerindo uma fonte de partículas finas, possivelmente recirculação de cinzas; o ânion acompanhante seria HCO3-. Os níveis de NH4+ são baixos e neutralizariam ao H2SO4. O 72% do SO4= é de origem não marinho, em partículas finas e sua concentração (~0,55µg/m³) é similar a das regiões polares, insinuando que a atividade biogênica da região não produz precursores do SO4=. O NO3- está nas partículas grossas em concentração (~0,3µg/m³) similar ao dos bosques tropicais. Os níveis de PO4= são baixos, distribuído em partículas finas e grossas; se discute sua possível formação a partir de fosfina gasosa. Os níveis de HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- e C2O4= são similares aos de zonas rurais. HCOO- e CH3COO- se encontram em partículas grossas, enquanto CH3COCOO- e C2O4= em finas. Sua fonte seria a oxidação de COV naturais. Seu possível papel como núcleos de condensação de nuvens, especialmente do C2O4=, indica a importância de caracterizar os aerossóis orgânicos na atmosfera tropical. A alta porcentagem (~75%) de N2 solúvel na fração orgânica das partículas indica um ciclo biogeoquímico dominado por N orgânico solúvel. Se discutem as características ácido-base dos aerossóis em função da reação do NH3 gasoso com ácidos fortes, a solubilização do CaCO3 e a liberação de HCl gasoso desde aerossóis marinhos. | At three sites from La Gran Sabana, Venezuela, total and size fractionated suspended particles were collected (1997-2003). Using ion chromatography inorganic anions (NO3-, SO4=, Cl- and PO4=), organic anions (HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- and C2O4=) and cations (NH4+, Na+, K+, Ca2+ and Mg2+) were analyzed. Soluble organic N was also determined. No significant seasonal or spatial variation was registered, suggesting homogeneous sources and that biomass burning, more frequent during less rainy periods, does not produce a direct impact in the chemical composition of the regional atmosphere. Excess concentrations of Na+, K+ and Ca++ were observed, indicating additional sources. These cations are in fine and coarse particles, suggesting a source of fine particles, like re-suspension of ashes; HCO3- should be the companion anion. NH4+ levels are low and would neutralize H2SO4. 72% of SO4= is of non-marine origin, it is in fine particles and its concentration (~0.55µg/m³) is similar to those in polar regions, suggesting that biogenic activities in the region do not produce significant amounts of SO4= precursor compounds. NO3- is present in coarse particles and its concentration (~0.3µg/m³) is similar to those found in tropical forests. PO4= levels are low, evenly distributed between fine and coarse particles; its possible formation from gaseous phosphine is discussed. Levels of HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- and C2O4= are similar to those reported in rural regions of the world. HCOO- and CH3COO- are in coarse particles, whereas CH3COCOO- and C2O4= are in fine particles. The source of these anions would be the oxidation of natural VOCs. Their possible role as cloud condensation nuclei, especially C2O4=, indicates the importance of characterizing organic aerosols in the tropical atmosphere. Soluble N2 is in high percentage (~75%) in the organic fraction of particles, indicating a biogeochemical cycle of N dominated by the soluble organic N. Finally, acid-basic characteristics of aerosols are discussed, considering the reaction of NH3 with strong acids, the solubilization of CaCO3 and the release of HCl from marine aerosols. | En tres localidades de la Gran Sabana, Venezuela, se recolectaron (1997-2003) partículas suspendidas totales y por tamaño. Los aniones inorgánicos (NO3-, SO4=, Cl- y PO4=), orgánicos (HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- y C2O4=) y los cationes (NH4+, Na+, K+, Ca++ y Mg++) se analizaron por cromatografía iónica. Se determinó el N orgánico disuelto. No hubo variación estacional o espacial significativa, sugiriendo homogeneidad de fuentes; las quemas, más frecuentes en épocas menos lluviosas, no tendrían impacto significativo sobre la composición de la atmósfera regional. Se observaron concentraciones en exceso de Na+, K+ y Ca++ indicando la existencia de una fuente adicional. Estos cationes se encuentran en partículas finas y gruesas, sugiriendo una fuente de partículas finas, posiblemente recirculación de cenizas; el anión acompañante sería HCO3-. Los niveles de NH4+ son bajos y neutralizarían al H2SO4. El 72% del SO4= es de origen no marino, se encuentra en las partículas finas y su concentración (~0,55µg/m³) es similar a las regiones polares, insinuando que la actividad biogénica de la región no produce precursores del SO4=. El NO3- está en las partículas gruesas en concentración (~0,3µg/m³) similar a la de bosques tropicales. Los niveles de PO4= son bajos, distribuido en partículas finas y gruesas; se discute su posible formación a partir de fosfina gaseosa. Los niveles de HCOO-, CH3COO-, CH3COCOO- y C2O4= son similares a los de zonas rurales. HCOO- y CH3COO- se encuentran en partículas gruesas, mientras CH3COCOO- y C2O4= en finas. Su fuente sería la oxidación de COV naturales. Su posible rol como núcleos de condensación de nubes, especialmente del C2O4=, indica la importancia de caracterizar los aerosoles orgánicos en la atmósfera tropical. El alto porcentaje (~75%) de N2 soluble en la fracción orgánica de las partículas indica un ciclo biogeoquímico dominado por N orgánico soluble. Se discuten las características ácido-base de los aerosoles en función de la reacción del NH3 gaseoso con ácidos fuertes, la solubilización del CaCO3 y la liberación de HCl gaseoso desde aerosoles marinos.

The current perspectives of climate change (CC) in the agricultural sector forcé the establishment of solutions to increase the resilience of agricultural systems and their capacity to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions. Conservation agriculture (CA), consisting of the combination of minimum or no tillage, permanent surface coverage of crop residues, and crop rotation, has the double potential for CC adaptation and mitigation. CA protects the soil structure against water erosion and has the potential to emit less GHGs into the atmosphere, and to conserve water and sequester carbon in the soil, although literature reviews show highly variable results and few studies on irrigated crops. Regarding GHG emissions (CO2, CH4 and N2O) from the soil to the atmosphere, CA can reduce CO2 emissions and provide favorable conditions for CH4 uptake; however, regarding N2O, whose global warming potential is 273 times that of CO2, it may increase its emissions. CA can have other negative effects on the crop e.g. by compacting the soil and limiting root growth. CA impact on crop yields, compared to conventional systems, is highly variable. Results from long-term trials show that, in general, the first few years often carry a penalty on crop performance, although this negative effect often diminishes over time and may become positive. CA has given good results in arid and semi-arid dryland conditions, but it is not clear in irrigated cultivation conditions. In the Mediterranean region, the availability of water is the most limiting factor in agriculture and the situation is expected to worsen with climate change. Various options, such as regulated deficit irrigation, allow irrigation water to be saved without significantly impairing crop yields as the deficit is applied in periods less sensitive to water stress. In this Thesis, the possible synergies and the potential for adaptation and mitigation against CC of CA in combination with regulated deficit irrigation in an irrigated maize crop system under Mediterranean conditions are explored. The general hypothesis is formulated as: in the long term, optimized CA under regulated deficit irrigation conditions can reduce global greenhouse gas emissions into the atmosphere and increase soil organic carbon and water productivity, without compromising crop grain yield. | Las actuales perspectivas de cambio climático (CC) en el sector agrario obligan a establecer soluciones para aumentar la resiliencia de los sistemas agrícolas y su capacidad para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEIs). La agricultura de conservación (AC), consistente en la combinación del mínimo o no laboreo, la cobertura superficial permanente de los residuos del cultivo y la rotación de cultivos, tiene doble potencial de adaptación y mitigación del CC. La AC protege la estructura del suelo frente a la erosión hídrica y tiene el potencial de emitir menos GEIs a la atmósfera y de conservar agua y secuestrar carbono en el suelo, si bien las revisiones bibliográficas muestran resultados muy variables y pocos estudios en cultivos regados. En lo relativo a las emisiones de GEIs (CO2, CH4 y N2O) del suelo a la atmósfera, AC puede reducir las emisiones de CO2 y proporcionar condiciones favorables para la captación de CH4; sin embargo, con respecto al N2O, cuyo potencial de calentamiento global es 273 veces superior al del CO2, AC puede aumentar sus emisiones. La AC puede tener otros efectos negativos en el cultivo al no hacer descompactación física del suelo. Su impacto en el rendimiento de los cultivos, en comparación con los sistemas convencionales, es muy variable. En los ensayos de larga duración, los primeros años suele conllevar una penalización para el rendimiento, aunque a menudo, este efecto negativo disminuye con el tiempo y puede llegar a ser positivo. En general la AC ha dado buenos resultados en condiciones de secanos áridos y semi-áridos, pero no está claro en condiciones regadas del cultivo. En la región mediterránea la disponibilidad de agua es el factor más limitante en agricultura y se espera que la situación se agrave con el cambio climático. Diversas opciones, como el riego deficitario controlado, permiten ahorrar agua de riego sin perjudicar sensiblemente el rendimiento del cultivo, al aplicarse el déficit en los periodos menos sensibles al estrés hídrico. En esta Tesis doctoral se exploran las posibles sinergias y el potencial de adaptación y mitigación frente al CC de la AC en combinación con el riego deficitario controlado en un sistema de cultivo de maíz regado en condiciones mediterráneas. La hipótesis general de la Tesis se formula como: a largo plazo, la AC optimizada bajo condiciones de riego deficitario controlado puede reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero a la atmósfera, y aumentar las reservas de carbono orgánico del suelo y la productividad del agua sin comprometer el rendimiento.