■ Introducción
■ Objetivos
■ Observación Flujos de C
■ Aspectos Importantes
■ Grupos de Trabajo
■ Estaciones Medición C02
■ Política de uso de DB
■ Listado de variables mín.
■ Base Datos Flujos CO2
■ Metadatos
■ Cobertura Temporal
■ Links

  •  Red de Observación Sistemática de los Flujos de Carbono y Energía en Ecosistemas Terrestres en España  (CARBORED-ES)

Ref. CGL2006-14195-C02-01/CLI. Duración: 2006-2008. Plan Nacional I+D+I. Coordinación: Fundación CEAM, Dra. Maria José Sanz.   Contacto: carboredes@ceam.es             Introducción Objetivos Observación sistemática de los flujos de C en ecosistemas terrestres Aspectos particularmente importantes en ecosistemas mediterráneos Grupos de trabajo a nivel nacional Estaciones de medición de flujos de CO2 Política de uso de la base de datos Listado de variables mínimas  Base de datos de flujos de CO2 Metadatos      Cobertura Temporal      Links       Introducción El ciclo del carbono constituye una de las claves del funcionamiento de los ecosistemas terrestres, además está fuertemente acoplado al sistema climático, al ciclo del agua y a los ciclos de otros nutrientes en los ecosistemas terrestres. Entenderlo, supone mejorar notablemente nuestras predicciones sobre la evolución de los ecosistemas terrestres bajo futuros escenarios climáticos, lo que  constituye uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos en la actualidad. La incertidumbre asociada al actual conocimiento del ciclo del carbono es uno de los factores que están determinando la incertidumbre de las predicciones climáticas en los actuales modelos globales, en gran parte debido a la gran importancia de las retroalimentaciones o del acoplamiento entre los ecosistemas terrestres y los sistemas climáticos, que son aún poco conocidos pero potencialmente de gran importancia. En ciertas regiones, como la Cuenca Mediterránea, de la que forma parte importante la Península Ibérica, la influencia antropogénica en el ciclo del carbono tiene y ha tenido una gran importancia debido a las grandes perturbaciones que los ecosistemas terrestres han sufrido a lo largo de su historia Una de las razones por las que no se ha avanzado más en este entendimiento es la falta de observaciones sistemáticas, esto es más problemático en ciertas regiones, entre ellas el Sur de Europa. Así pues, es vital que se incrementen los sistemas de observación global en estas zonas, y que las medidas tengan la calidad suficiente.         Objetivos   Los objetivos globales del proyecto CARBORED-ES son los siguientes: o       La articulación de una red nacional de medidas en continuo de flujos de CO2, vapor de H2O y energía para diversos ecosistemas tipo en nuestro país, mediante la técnica micrometeorológica de “Eddy Covariance”, con los estándares de las redes mundiales y siguiendo las directrices de los Planes de Implementación del TCOS y del IGCO, utilizando como base de partida las estaciones que se han ido poniendo en marcha desde 1998 por parte de la Fundación CEAM, a las que se pretende añadir las estaciones que otros grupos han puesto o están poniendo en marcha. o   Obtención de una serie de medidas básicas indispensables, con un control de calidad adecuado de los datos, y su compilación en una base de datos a nivel nacional de acuerdo con los estándares de  CARBOEUROFLUX y FLUXNET, que facilite su uso por otros grupos de investigación interesados a nivel nacional. o  Puesta en marcha de campañas de campo para la obtención de parámetros complementarios para el mejor entendimiento de ciertos procesos. Ello incluye caracterización del C en el suelo, estimaciones de biomasa aérea y subterránea, medidas de variables ecofísiológicas y medidas de deposición de nitrógeno (incluyendo formas particuladas y gaseosas). o  Contribución al conocimiento y mejor comprensión de los factores que condicionan el comportamiento de los ecosistemas de la Península Ibérica en aspectos relacionados con el ciclo del carbono.         Observación sistemática de los flujos de C en ecosistemas terrestres   Como resultado de la necesidad de obtener estimaciones de los intercambios de carbono en los ecosistemas, se han establecido diferentes redes de medidas micrometeorológicas en el mundo. Europa inició un ambicioso programa de medidas de intercambio de carbono a nivel de ecosistema con el establecimiento de una red continental, que empezó con el programa  EUROFLUX (4º Programa Marco Europeo de I+D). Se estableció una red de medidas en quince bosques europeos que presentaban intercambios anuales de carbono fluctuando entre sumideros de 6.6 toneladas por hectárea en el sur (Italia) y fuentes de 0.9 toneladas por hectárea en el norte (Suecia), siguiendo aparentemente una tendencia latitudinal. A pesar de los grandes avances de conocimiento hechos en los últimos años, estas estimaciones plantearon nuevas cuestiones. Una de las carencias iniciales más notables fue que la representatividad de los ecosistemas era limitada, por lo que con posterioridad la red se amplió a algunos emplazamientos mediterráneos en el proyecto europeo MEDEFLU. Los resultados obtenidos hasta ahora parecen indicar que los bosques y sistemas mediterráneos en particular, actúan como sumideros de carbono y tienen capacidad para fijar carbono, y en el proyecto MEDEFLU se comenzó a vislumbrar la importancia del régimen de precipitaciones en la productividad neta de estos ecosistemas. Con todo ello, aún se necesitan series de medidas más largas y con mayor representatividad para los ecosistemas mediterráneos antes de entender los procesos y contar con suficientes datos para poder predecir cual es su potencial de fijación de carbono.   Tanto los logros como las cuestiones resultantes de EUROFLUX llevaron al establecimiento de una red mundial de torres, FLUXNET, cuyo objetivo es coordinar las redes en desarrollo en la mayoría de los continentes. Los últimos proyectos europeos, como CARBOEUROFLUX, ampliaron la red existente buscando un incremento tanto en la cobertura espacial (más países) como en la representatividad de los ecosistemas incluidos en el continente Europeo. En España, en estos momentos, existen varias estaciones que se han iniciado bajo diferentes proyectos, una dehesa en Extremadura, un arrozal en Valencia, un bosque en Valencia, un pastizal en Lérida, y un matorral en Granada. Entre todos estos ecosistemas, los menos representados son los matorrales mediterráneos,de los que se tiene menor información sobre este tipo de balances, a pesar de ser ecosistemas muy extendidos, particularmente en áreas de clima mediterráneo, y de los que no existen estimaciones de su potencial de fijación de carbono.   Las observaciones climáticas en la Cuenca Mediterránea Occidental comienzan a indicar que los patrones de precipitación están cambiando en la región. Este cambio “climático” parece que puede atribuirse a diversas causas, entre las que cabe destacar la contaminación atmosférica (incluyendo el aumento de gases de efecto invernadero) y el cambio de usos de la tierra (el Mediterráneo es una de las regiones más alteradas por el ser humano). La Cuenca Mediterránea en general, y la Península Ibérica en particular, constituyen un área de gran diversidad biológica, con un elevado porcentaje de especies endémicas muchas de ellas en peligro de extinción. Además, los ecosistemas Mediterráneos son potencialmente vulnerables a cambios en el régimen de precipitaciones. Por ello es de extrema importancia disponer de información que nos permita determinar a corto y medio plazo cuales son los procesos y variables que pueden condicionar su respuesta a cambios que sabemos ya se están dando. Ello permitirá realizar una mejor gestión de los mismos a medio y largo plazo para asegurar su conservación. Esto es de especial relevancia dado que dentro de las actuaciones encaminadas a la mitigación del cambio climático, instrumentos del Protocolo de Kyoto, se encuentra la creación de sumideros (reforestación, revegetación) y su protección y mejor gestión (gestión forestal). Estas actividades "positivas", en principio deben realizarse desde el conocimiento de los ecosistemas, que en nuestro caso son muy diversos y responden a las peculiaridades climáticas mediterráneas.   Para poder estimar como se enfocan en el futuro los cambios de gestión, de cara a maximizar los beneficios en términos de reducción de emisiones de los diversos gases y aumento del secuestro de CO2, es necesario poder realizar medidas precisas. La instrumentación y técnicas analíticas necesarias, aunque han avanzado en los últimos años, todavía en muchos casos son sistemas analíticos experimentales no comerciales en manos de los equipos de investigación que los han diseñado. Por ello, una de las finalidades del proyecto es armonizar la toma de datos y procedimientos de validación y control de calidad de la información, así como su introducción en una base de datos que cumpla los estándares de las redes internacionales y los planes de implementación TCOS, IGCO etc.         Aspectos particularmente importantes en ecosistemas mediterráneos   En cuanto a medidas y extrapolación de modelos, la escala más útil para describir el intercambio de carbono es la del ecosistema. El intercambio neto del ecosistema (NEE) es el resultado del balance entre dos procesos de magnitud similar, fotosíntesis y respiración. Aunque dicha caracterización pueda parecer sencilla realizando medidas de crecimiento de las plantas, la situación real es más complicada debido a las numerosas vías de intercambio entre la atmósfera, la vegetación, y el suelo. Este último incluye la respiración radical (respiración autótrofa) y la descomposición de la materia orgánica por los microorganismos (respiración heterotrófica). El suelo es el principal reservorio de carbono y un componente esencial del balance del C del ecosistema. La respiración del suelo depende de la temperatura, por este motivo se predice que el posible aumento de la temperatura global incrementará el flujo de CO2 del suelo a la atmósfera, lo que agravaría aún más el problema del incremento de CO2 en la atmósfera (retroalimentación positiva). Sin embargo, en el caso de los ecosistemas mediterráneos la humedad del suelo puede jugar un papel muy importante modulando esta respuesta. Dado que también se predice un descenso en las precipitaciones en ciertas áreas, entre ellas el Sur de Europa, es muy importante entender en que forma la respiración en este tipo de ecosistemas mediterráneos responden a cambios en la temperatura y la humedad del suelo.  La forma más adecuada y precisa de realizar medidas directas del intercambio de carbono entre un ecosistema y la atmósfera es empleando métodos micrometeorológicos como la técnica de “eddy covariance”.         Grupos de trabajo a nivel nacional   Los grupos nacionales que trabajan en este campo con estaciones operativas son:   Fundación Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo (CEAM) La Fundación Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo (CEAM), se creó en 1991 para abordar áreas de investigación medioambiental específicas de la cuenca mediterránea. Desde su creación en 1991, el CEAM ha participado en 27 proyectos de investigación enfocados en la atmósfera, sus contaminantes, y su relación con los ecosistemas. El equipo de investigación ha participado en varios proyectos Europeos (MEDEFLU, RECAB, CARBOEUROFLUX, CARBOMONT y MIND) sobre el balance del carbono en diferentes ecosistemas. Actualmente participan en los proyectos europeos  CARBOEUROPE-IP y NitroEurope-IP, todos relacionados directamente, excepto NitroEurope-IP, con el balance de carbono del continente europeo. Por tanto, el grupo cuenta con una vastísima experiencia en el objeto de estudio de este proyecto y dispone de la instrumentación apropiada para llevarlo a cabo..  El grupo de trabajo está dirigido por la Dra. Mª José Sanz, y formado por Dr. Arnaud Carrara, Dra. Cristina Gimeno Colera, Dña. Anna Fernandez, D. José V. Chordá, D. Francisco Sanz y D. Ramón López Jiménez. Actualmente operan cuatro estaciones dentro del proyecto directamente, siendo el grupo coordinador para el proyecto CARBOEUROPE-IP en España.   Universidad de Granada (UGR) El responsable de los temas relacionados con flujos de CO2 y energía es el Dr. Andrew S. Kowalski. En el grupo también participan el Dr. Lucas Alados Arboledas, la Dra. Penelope Serrano Ortiz y el licenciado Borja Ruiz Revelter. Miembros de este grupo participaron en el proyecto EUROFLUX, y  CARBO-AGE. Actualmente,  se encuentran como grupo asociado en el proyecto CARBOEUROPE-IP, con la estación de "Llano de los Juanes" establecida en la Sierra de Gador (Almería). Este grupo gestiona también la estación de medición de flujos de CO2 de "Laguna Seca" (piornal) establecida en la Sierra Nevada.   Estación Experimental de Zonas Aridas (EEZA-CSIC) El grupo de Desertificación y Geoecología de EEZA-CSIC de Almería perteneciente al CSIC. El investigador responsable que colaborará con el presente proyecto es la Dra. Ana Rey Simó. En el  grupo se integra además el Dr. Francisco Domingo Poveda. Este grupo gestiona actualmente la estación de medición de flujos de CO2 de "Balsa blanca" (matorral, Almería)       Estaciones de medición de flujos de CO2   Se identifican 4 ecosistemas en función de los tipos de usos del suelo en los que se realizan las medidas: Bosques (I), Pastizales (II), Cultivos (III) y Matorrales (IV). Los usos del suelo son representativos de los usos predominantes en España, y los ecosistemas representados dentro de estos usos son representativos de los ecosistemas mediterráneos en la Península Ibérica.     Medidas de flujos en Bosques: Estación de Las Majadas del Tiétar (CACERES) El emplazamiento estudiado (Las Majadas del Tiétar, Cáceres) se sitúa a 5°46’29’’ W de longitud y 39°56’26’’ N de latitud, a una altitud de aproximadamente 258 m s.n.m., con una temperatura máxima mensual de 34.9° C y mínima de 1.4° C. La precipitación anual es de 572 mm. La vegetación natural en la zona corresponde a la serie mesomediterránea Pyro bourgeaneae – Querceto rotundifoliae quercetum, cuyo manejo ha resultado en un bosque de encinas adehesado con un sotobosque dominado por unas pocas especies (Cistus ladanifer, Lavandula pedunculata y Ulex europaeus). La regeneración natural es buena y el manejo se centra básicamente en el pastoreo. La vegetación del sotobosque se sometió a un clareo en 1994. La zona está dominada por lixisuelos/lixisuelos estácnicos (suelos miocénicos no calcáreos), con una profundidad de suelo de más de 80 cm. En el análisis del suelo se obtuvo 71 C orgánico y 4.2 N total g/Kg. La zona es una Parcela de Seguimiento Intensivo (parcela de Nivel II) de la red ICP-Forest, actualmente gestionada por la DGB (Ministerio del Medio Ambiente). La densidad de los árboles es alrededor de 20 por hectárea (con una altura media de 8 m), con un DBH de 400 mm por término medio.  Esta estación está gestionada por la Fundación CEAM.   Medidas de flujos en Bosques: Estación de El Saler (VALENCIA) La torre (39º 20’ 41.17’’ N; 0º 19’ 12.03’’ W) está ubicada sobre una barrera arenosa de unos 700 m de anchura. El emplazamiento es prácticamente llano con una altitud de 2,8 m s.n.m., mientras que la zona de estudio tiene una elevación entre 0 y 5 m s.n.m., con un terreno ligeramente ondulado debido a la existencia de dunas. El emplazamiento se sitúa en una llanura costera Cuaternaria, principalmente del periodo Holoceno. Los suelos son arenosos, bien drenados, con 60-70 % de arena fina, 20-30 % de sedimentos y un porcentaje bajo de arcilla en el horizonte superior, que tiene aproximadamente 10 cm de profundidad. La mayor parte de este ecosistema está cubierta por una maquia alta (1 a 2 m de altura) y pinos (10 a 12 m de altura). La especie de pino dominante es Pinus halepensis (pino carrasco), mezclado con algunos ejemplares dispersos de Pinus pinea (pino piñonero). Alrededor de la torre (un andamio de 12 m)  se encuentran ejemplares de pino carrasco (Pinus halepensis) de aproximadamente 11 m de altura y de 50 a 100 años de edad. Las principales especies de la maquia son Quercus coccifera, Rhamnus alaternus, R. lycioides, Pistacia lentiscus, Smilax aspera, Ruscus aculeatus, Phyllirea angustifolia, Myrtus communis, Erica multiflora, Osirys quadripartita, Chamaerops humilis, Cistus albidus y Cistus salviifolius. Esta estación está gestionada por la Fundación CEAM.     Medidas de flujos en Pastizales: Estación de Alinyà (LERIDA) El emplazamiento estudiado se sitúa en el valle de Alinyà en los Pirineos orientales a 1770 m s.n.m. Se trata de un pastizal situado en una llanura (42°12’N, 1°27’E) dominada por especies herbáceas, con algunos arbustos aislados (Juniperus communis) y rodeada de bosques de Pinus uncinata. Para la instalación de la torre, se seleccionó una zona de pasto amplia y llana que cumple con los requisitos del método de eddy covariance.  Esta estación está gestionada por la Fundación CEAM.   Medidas de flujos en Cultivos: Estación de Sueca (VALENCIA) El emplazamiento estudiado (Sueca, Valencia) se sitúa a 0° 18’ 54.8’’ W de longitud y 39° 16’ 31.9’’ N de latitud, a una altitud de aproximadamente 10 m s.n.m. La torre está ubicada dentro de los límites del Parque Natural de la Albufera de Valencia, en la zona de marjal dedicada al cultivo del arroz (Oryza sativa). Se trata por lo tanto de un ecosistema agrícola con un monocultivo. El manejo está determinado por el cultivo. Los campos permanecen secos de enero a abril realizándose las tareas de fangeo y arado, en el mes de mayo se inundan para proceder a la siembra, a mediados de agosto vuelven a secarse para proceder a la recolección a mediados de septiembre, y se vuelven a inundar en noviembre. La torre está situada en un "tancat", se denominan así los campos circundantes al lago de la Albufera, cuyo nivel de inundación está determinado por el nivel de agua del lago. La inundación de los campos se consigue elevando el nivel del lago por medio de compuertas, mientras que el drenaje tiene que realizarse por medio de motores. Esta estación está gestionada por la Fundación CEAM.     Medidas de flujos en Matorrales: Estación Llano de los Juanes (Sierra de Gádor, ALMERIA) Gracias a la colaboración establecida entre la Universidad de Granada y el Centro de Estudios de Zonas Aridas (CSIC, Almería), se ha identificado una zona llana y extensa de matorral, donde ya se están llevando a cabo estudios hidrológicos que cumple los requisitos básicos de las medidas de eddy covariance. El sitio se encuentra en una “llana” con una superficie aproximada de 1.82 km2 (37º10' N; 2º40' W) a una altura de unos 1590 m s.n.m. en la Sierra de Gádor (Almería). Esta área está caracterizada por un afloramiento rocoso y una elevada pedregosidad salpicada en ocasiones por pequeñas dolinas de disolución. En términos sinfitosociológicos, se encuadra en la serie supramediterránea bética basófila de la encina (Berberido hispanicae-Querceto rotundifoliae S.). En la llana predomina un matorral de sustitución dominado por genistas y entremezclado con el lastonar, un pastizal de duriherbosa formado principalmente por gramíneas perennes entre las que destacan Festuca scariosa y Helictotrichon fililolium. De forma dispersa aparecen ejemplares de Crataegus sp. y elementos del piornal como Erynacea anthyllis y que son más propios de las partes altas de la sierra.  Esta estación está gestionada por la Universidad de Granada.         Política de uso de la base de datos     PoliticaDatos_CARBORED.pdf   Data Policy_CARBORED.pdf             Listado de variables mínimas   Variables obligatorias   A continuación se adjunta la lista de variables mínimas requeridas para que una estación de medición de flujos de CO2 mediante eddy covariance se pueda considerar como completamente operativa:   Tipo Parámetro medido Símbolo Unidades Método Frecuencia de medida Densidad de flujo CO2 Fc μmol m-2 s-1 Eddy cov. 30 min Calor sensible   H W m-2 Eddy cov. 30 min Calor latente (vapor de agua)   LE W m-2 Eddy cov. 30 min Momento   τau Kg m-1 s-2 Eddy cov. 30 min flujo de almacenamiento   Almacenamiento de CO2 en la capa de aire (bosques) Sc μmol m-2 s-1 Aproximación discreta/ Perfil 30 min Flujos suelo   Densidad de flujo de calor al suelo   G W m-2 Sensor 30 min variables meteorológicas / estado suelo   Radiación global Rg W m-2 Sensor 30 min Radiación neta Rn W m-2 Sensor 30 min radiación fotosintéticamente activa PAR μmol m-2  s-1 Sensor 30 min Temperatura del aire Ta °C Sensor 30 min Presión atmosferica Pa Kpa Sensor 30 min Precipitación P mm Pluviómetro 30 min Temperatura del suelo Ts °C Sensor/ Perfil 30 min Humedad relativa HR % Sensor 30 min Contenido de agua en el suelo SWC % volumen Sensor/ perfil 30 min Tabla 1. Variables consideradas como obligatorias en las estaciones de medida de la red.       Base de datos de flujos de CO2 Metadatos  Estacion Majadas Estación Alinyà Estación Sueca Cobertura Temporal La base de datos contiene actualmente los siguientes datos:   Estación de El Saler:                               1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Estación de Las Majadas del Tiétar:          2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Estación de Alinyà:                                 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Estación de Sueca:                                 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 Llano de los Juanes:                               2005, 2006, 2007, 2008   Please contact carboredes@ceam.es if you are interested in using the CARBORED-ES database.   Por favor contacte con carboredes@ceam.es si está interesado en usar las Base de Datos de CARBORED-ES.     Contacto: carboredes@ceam.es          Links   Ministerio de Medio Ambiente CARBOEUROPE: A cluster of projects to understand and quantify the carbon balance of Europe Integrated Project CarboEurope-IP: Assessment of the European Terrestrial Carbon Balance   NITROEUROPE IP; The nitrogen cycle and its influence on the European greenhouse gas balance Global Carbon Project FLUXNET Integrated Global Observing System Global Climate Observing System United Nations Framework Convention on Climate Change Intergovernmental Panel on Climate Change

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