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Durante el desarrollo del proyecto se realizaron las medidas
en continuo de los flujos de CO2, de vapor de agua y de calor
sensible, y de las variables meteorológicas complementarias necesarias para la
interpretación de los flujos, en las estaciones experimentales de "Las
Majadas" (dehesa), de "Alinyá" (pastizal) y de "Sueca"
(arrozal).
Estimación de los
balances de carbono anual para los ecosistemas considerados
Para la dehesa de “Las
Majadas” se obtiene un balance neto de carbono (NEE) de -191, -95, -80, -150,
-100 y -104 g C m-2 año-1, respectivamente para 2004,
2005, 2006, 2007, 2008 y 2009, lo que indica que la dehesa de “Las Majadas”
se comporta como un moderado sumidero de carbono. Es destacable que en 2005
y 2008, a pesar del importante déficit de precipitación en invierno-primavera
que limitó claramente la producción primaria bruta anual del ecosistema (GPP de
756 y 982 g C m-2 año-1 en 2005 y 2008, frente a 1014,
1068, 1242 y 1011 g C m-2 año-1 para 2004, 2006, 2007 y
2009), la dehesa se comportó como un sumidero, con un NEE similar a los otros
años, debido a una reducción de la respiración equivalente a la del GPP (Reco
de 850 y 883 g C m-2 año-1 en 2005 y 2008, frente a 1205,
1148, 1091 y 907, g C m-2 año-1 para 2004, 2006, 2007 y
2009). La conclusión principal es que este ecosistema mediterráneo es bastante
resistente a la sequía y su capacidad de fijación del CO2
atmosférico no es muy vulnerable a sequías moderadas.
El pastizal de montaña
de Alinyà se comportó también como un sumidero de carbono moderado, con un NEE de -127,8
g C m-2 año-1 de promedio sobre el periodo 2005-2008.
Este pastizal tiene una capacidad de fijación de carbono similar a la dehesa, a
pesar de tener su actividad biológica limitada al periodo Abril-Noviembre por
el frío y la cobertura de nieve en invierno, lo que se refleja en tasas anuales
de producción primaria bruta y de respiración bastante más bajas (GPP de 683 g
C m-2 año-1 y Reco de 555,2 g C m-2 año-1
para 2005-2008) que las de la dehesa. Los valores obtenidos para el periodo
2008 son similares al promedio del periodo anterior (2005-2007), comportándose
el ecosistema como un sumidero moderado de carbono, con un NEE de -104 g C m-2
año-1.
Debido a su manejo, el
Arrozal muestra poca variabilidad interanual en sus tasas de intercambio de
carbono. Presenta un NEE de -595 g C m-2 año-1 durante el
periodo 2005-2008. Sin embargo, tratándose de un cultivo, se debe tomar en
cuenta la exportación de carbono asociada a la cosecha para valorar su
capacidad de fijación de carbono. A partir de los muestreos de biomasa
realizados unos días antes de la cosecha y de su contenido en carbono, se
estimó que la exportación de carbono asociada a la cosecha es de 408 g C m-2
año-1. Por lo tanto, el arrozal tiene un NBP (“Net Biome
Producción”) de -115 g C m-2 año-1 y se comporta como un
sumidero de carbono. Sin embargo, es probable que las emisiones de metano de
este arrozal sean suficientemente altas como para compensar e incluso superar
la fijación de CO2 atmosférico observada y que el arrozal sea
globalmente neutro en cuanto a su balance (sumidero/fuente).
Estimación de los
balances de otros GEIs anual para los ecosistemas considerados.
La campaña de medidas de flujos de otros GEIs en las
estaciones de Alinyà (pastizal de alta montaña) y en Sueca (arrozal), nos han
permitido realizar una primera estimación del balance de estos GEIs. Ambos
ecosistemas, pastizal y arrozal, se comportan como fuentes de N2O
con un balance de 2 y 5 Kg. N2O ha-1 respectivamente,
teniendo en cuenta que en el caso del arrozal este balance corresponde
exclusivamente al periodo de cultivo (mayo a septiembre). Estas emisiones
corresponden a 592 y 1480 CO2-equivalentes ha-1.
En el caso del metano, el arrozal se comporta como
una fuente de metano con un balance de 80 Kg. CH4 ha-1, lo
que supone 1840 CO2-equivalentes ha-1. El pastizal de
montaña se comporta como un ligero sumidero de metano con un balance
estimado de 0,7 Kg. CH4 ha-1 que suponen 16,1 CO2-equivalentes
ha-1.
Estos son resultados preliminares que requieren de
nuevas campañas de medidas, en el caso del arrozal incluyendo los periodos de
preparación del campo antes de la inundación para la siembra donde las
emisiones de N2O pueden ser importantes, que además incluyan la
variabilidad interanual.
En el ecosistema del
arrozal se ha estimado el balance de GEIs, teniendo en cuenta los componentes
que se especifican a continuación, la metodología utilizada para cada
componente se especifica en el articulo de Ceschia et al. (en revisión)
que se adjunta con los artículos publicados o en fase de revisión adjuntados al
informe. Esta estimación se incluye
-
La productividad
primaria neta derivada de las medidas tomadas directamente por la estación
de flujos.
-
La exportación de
C resultante de la cosecha y el tratamiento de los residuos (paja). L
-
Las emisiones por
fuegos (en los primeros años se procedía a la quema de la paja),
-
Las emisiones
producidas por la maquinaria agrícola: uso directo, mantenimiento y
amortización.
-
Pesticidas:
emisiones asociadas con la producción, transporte, almacenamiento y
transferencia.
-
Fertilizantes:
emisiones asociadas con la producción, transporte, almacenamiento y
transferencia de fertilizantes orgánicos e inorgánicos.
-
Emisiones de N2O
producidas por el uso de fertilizantes
-
Emisiones de N2O
producidas por la descomposición de los residuos abandonados en el campo
(paja).
-
Riego: emisiones
producidas la utilización de bombas para la regulación del nivel del agua
en el campo (inundación/drenaje).
Sin
considerar las emisiones de metano, el arrozal se comporta como un sumidero de
carbono, con un balance promedio para el periodo 2004-2008 de 561 CO2-equivalentes
m-2 año-1. Dado que nuestras estimaciones de las
emisiones de CH4 solo tienen en cuenta el periodo de cultivo, si
estimamos el balance anual del CH4 utilizando datos procedentes de
la literatura (Pathak et al., IPCC 2006, Zou et al. 2009), las
emisiones de CH4 resultan en 20 g CH4 m-2 y-1,
correspondiendo a una emisión de 460 CO2-equivalentes m-2 y-1.
Por lo tanto, teniendo en cuenta las incertidumbres y que se trata te
resultados preliminares, el cultivo del arrozal resulta un sumidero de carbono,
con un balance anual de 100 CO2-equivalentes m-2 y-1.
La revisión de dichas incertidumbres puede resultar en que el arrozal se
comporte finalmente como un ecosistema neutro en términos de emisiones o una
ligera fuente.
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Figura 1. Medidas en Sueca. A. Flujos de N2O. B. Flujos de CH4.
C. Flujos de CO2
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Inventario
de C en los suelos de la España
peninsular
El contenido total de
carbono orgánico en los suelos españoles (hasta un metro de profundidad) se
puede considerar próximo a los 3,5 Pg (1 Petagramo = 1015 g = 1 gigatonelada
Figura 2. Distribución
del contenido en carbono de los suelos peninsulares.
Los resultados obtenidos se han aplicado en el Inventario
de emisiones de gases de efecto invernadero de España años 1990-2008.
Resultados que han permitido estimar el valor del Carbono Orgánico del Suelo de
referencia (COS REF) a nivel provincial y por uso de suelo y realizar la
respectiva cartografía.
Capacidad de fijación de C en
tierras cultivadas:
El cese de
la labranza puede mejorar los niveles de materia orgánica de los suelos. Sin
embargo, en suelos calcáreos mediterráneos los cambios esperados serían
menores. Este hecho se debe tomar en consideración tanto para la mejora del
funcionamiento de los suelos como para la maximización de la fijación de C
atribuible a nuestros suelos. El uso de materia orgánica exógena puede ayudar a
aumentar la reserva de C orgánico en suelos carbonatados. Todo ello seria a
costa de una pérdida de la reserva de carbono mineral del suelo. La pérdida de
carbono mineral del suelo normalmente se traduce también en un aumento de la
movilidad del P y, por lo tanto, puede tener implicaciones en la productividad
de los cultivos que aumenten a su vez la reserva de C del suelo.
El uso
de estiércoles compostados ofrece un potencial de fijación de C mucho mayor que
el uso de estiércoles frescos, mezclados con purines y con fertilizantes
minerales. Sin
embargo el uso de estiércoles compostados ralentiza el reciclado de N en el
suelo. A pesar de todo, el uso de cantidades de estiércol compostado cercanas a
10 t/ha puede resultar en buenas disponibilidades de N.
Capacidad de fijación de C en sistemas forestales:
El papel
del fuego en la reserva de C orgánico edáfico parece no influir a largo plazo.
Incluso la acumulación de carbón vegetal en el suelo no parece aumentar con la
recurrencia de los incendios. Por otra parte, se ha visto que los efectos de la
sequía pueden ser de gran relevancia en los matorrales. España posee una buena
proporción de sus territorios forestales bajo matorrales. Este hecho se debe
tomar en consideración en los balances de C de los suelos a la escala del País.
La
regeneración de la vegetación post incendio parece ser un factor clave para los
balances de C en ecosistemas mediterráneos. La introducción de especies
arbóreas en zonas desarboladas puede aumentar en gran manera la capacidad de
fijación de carbono de nuestros ecosistemas forestales.
Capacidad de fijación de C en pastos:
Las
variables que afectan al microclima tales como pendiente y orientación son muy
relevantes para predecir la reserva de C en zonas culminales de montaña alpina.
Estas variables deberían ser incorporadas en los mapas de C a escala de
detalle.
La
disponibilidad de N tiene un papel relevante en la regulación de la
estabilización de C orgánico en los suelos de prados de alta montaña.
El abandono
de los pastos no parece comportar, a corto plazo, una disminución de la
capacidad de fijación de C. Se desconoce, a medio y largo plazo, como
evolucionaría el C acumulado en el suelo. La proliferación de piorno montano en
pastos tampoco comporta una pérdida de C acumulado. Más bien, se estima un
aumento del C fijado de unos 4-6 kg m-2
en la biomasa aérea y subterránea y hojarasca de matorrales de 20 a 40 años de edad.
Capacidad de fijación de C de los trabajos de revegetación:
La adición de compost ha comportado una fijación en el
sustrato de un 75% del carbono añadido a corto plazo. En cambio, no añadir compost
determina un ligero incremento en el contenido de carbono orgánico determinado
por la vegetación. Dentro del contexto de un proceso de revegetación, es
importante considerar que potenciar excesivamente un estrato herbáceo tiene
repercusiones negativas para el establecimiento de especies leñosas. Si se
tiene en cuenta este efecto, posiblemente la mejor actuación, aunque no sea tan
rentable desde el punto de vista de la fijación de Carbono edáfico, seria
limitar la adición de enmiendas orgánicas para potenciar una vegetación
leñosa que determine entradas de materia orgánica regulares.
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