Efecto de los Tratamientos Forestales Post- Incendio sobre los Flujos de CO 2 de Respiración del Suelo

Transcripción

1 Efecto de los Tratamientos Forestales Post- Incendio sobre los Flujos de CO 2 de Respiración del Suelo Sara Marañón Jiménez Jorge Castro, Andrew S. Kowalski, Penélope Serrano Ortiz, Borja Ruiz, Enrique Pérez Sánchez Cañete, Regino Zamora. Ávila, 24 de Septiembre de 2009.

2 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 1/11 1. Introduccion Respiración del suelo Papel clave en el contexto del cambio global Objeto de investigaciónes y políticas para maximizar la retención de CO 2 del suelo. Complejo proceso biológico afectado por numerosos factores abióticos (Tª, humedad del suelo, ph, disponibilidad de nutrientes, etc) y factores bióticos (productividad del ecosistema, etc). Determina la disponibilidad de nutrientes en el suelo.

3 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 2/11 1. Introducción Cuál es el Tratamiento Forestal Post-Incendio de la madera más adecuado para mejorar la disponibilidad de nutrientes y potenciar la fijación de CO 2 en el suelo? Extracción intensiva (corte y retirada de troncos y restos de madera) Tradicionalmente practicado por la administración tras los incendios. Desventajas: Incremento de la erosión y compactación del suelo Reducción de riqueza y diversidad de especies Reducción de la disponibilidad de nutrientes Amplio rango de posibles tratamientos forestales pueden aplicarse, de diferente grado de intervención. Estudio experimental del efecto de tres tratamientos de manejo post-incendio sobre el patrón de respiración del suelo.

4 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 3/11 2. Material y Metodología 2.1. Área de Estudio ü Parque Nacional y Natural de Sierra Nevada ü Incendio Lanjarón (Septiembre 2005) 1300 Ha. de reforestaciones de pino ü Vegetación actual: matorral y herbáceas (cobertura 60%) ü Veranos cálidos y secos ü Nieve de Nov. Marzo en mayores 20.0 cotas PRECIPITACIONES (mm) JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MES MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT

5 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 4/11 2. Material y Metodología 2.2. Diseño Experimental Tres tratamientos de manejo de la madera quemada en dos parcelas a diferente cota altitudinal. Micaesquistos ph: 5.57 E 20 collares R 20 collares C 20 collares PARCELA ALTA (2200 m) 1. Control (C) 2. Ramas (R) E 20 collares R 20 collares C 20 collares PARCELA BAJA (1500 m) Micaesquistos y caliza ph: Extracción (E)

6 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 5/ Instrumentación y Medidas 2. Material y Metodología Dos sistemas portátiles de cámaras dinámicas cerradas Medidas simultáneas de respiración del suelo en los mismos collares Corrección: Li-Cor 8100, sistema automático (Lincoln, NE, USA) EGM-4, sistema manual (PP-Systems, Hitchin, UK) FCO 2 PP-System = *FCO 2 Li-8100 R 2 =

7 Respiración del suelo en Tratamientos Forestales Post-incendio Marañón-Jiménez, S. 6/11 üflujos de CO 2 en cada collar en todos los tratamientos (n=120) durante 90 s. ütemperatura del suelo junto a cada collar a 5 cm. de profundidad ücobertura de vegetación dentro del collar (%) üaltura desde la superficie del suelo y el borde del collar Corrección: 2. Material y Metodología Donde: Datos ajustados a un modelo exponencial: Fco 2 =R 15 Q 10 Ts-15/10 Fco 2 = Flujos de CO 2 del suelo (μmol m -2 s -1 ) R 15 = Respiración predecida a 15 ºC Q 10 = Factor de incremento de la respiración por cada aumento de 10 ºC en la temperatura. T s = Temperatura del suelo (ºC) a 5 cm de profundidad. V Total = V collar +V sistema Campañas de Medida: (10 campañas) Periodo de Lluvias Primavera 2008 Otoño 2008 Periodo de Sequía Estival Verano Rango Q Valor medio: Q 10 =2.4 (Raich and Schlesinger. 1992) Q 10 1 Baja sensibilidad a la temperatura

8 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 7/11 3. Resultados Flujos de CO 2 (μmol m -2 s -1 ) PB Parcela Baja PA Parcela Alta Tratamiento: Control Extracción ón Ramas 5-jul 19-jul 2-ago 30-ago 25-sep 30-oct 15-abr 19-may 2-sep 1-oct Respiración del Suelo afectada por factores: Régimen de Precipitación Altitud Tratamientos Post Incendio Temperatura Inicio periodo de lluvias

9 Respiración del suelo en Tratamientos Forestales Post-incendio Marañón-Jiménez, S. 8/11 3. Resultados Periodo de Lluvias Flujos de CO 2 (μmol m-2s-1) Otoño 2007 Otoño Baja (1500 m) Alta (2200 m) Baja (1500 m) Alta (2200 m) Parcela Parcela 1. La Respiración del Suelo se dispara justo tras las lluvias Primavera 2008 Baja (1500 m) Alta (2200 m) Parcela 2. Altitud explica las mayores diferencias en la respiración del suelo: PB 2xPA 3. Diferencias claras entre Tratamientos: R a >C b >E c CONTROL EXTRACCIÓN RAMAS

10 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 9/11 Sequía Estival 3. Resultados Flujos de CO 2 (μmol m-2s-1) Verano 2007 Verano Baja (1500 m) Alta (2200 m) Baja (1500 m) Alta (2200 m) Valores muy bajos de Respiración del Suelo 2. Altitud explica las mayores diferencias en la respiración del suelo: PB 2xPA 3. Efecto restringido de los Tratamientos. R a >C b E b Parcela Parcela CONTROL EXTRACCIÓN RAMAS

11 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 10/11 3. Resultados Periodo de Lluvias Q 10 estacional conjunta (primavera y otoño)= 1.72±0.5 R 15 = 4.9±0.7 F CO 2 (μmol m -2 s -1 ) R 2 = X Sequía estival Periodo de lluvias Temperatura del Suelo (ºC) Sequía Estival Q 10 1 No dependencia de los flujos de CO 2 a la Temperatura. Respuesta limitada por escasez de Humedad.

12 Respiración del Suelo en Tratamientos Forestales Post-Incendio Marañón-Jiménez, S. 11/11 4. Conclusiones ülos flujos de CO 2 del suelo en este ecosistema mediterráneo están fuertemente determinados por la ocurrencia de Precipitaciones. La respiración del suelo es basal bajo condiciones de humedad limitante (sequía estival) y aprox. 3 veces superior durante el periodo de lluvias (primavera y otoño). Los valores se disparan tras las lluvias posteriores a un periodo de sequía. üel efecto de la Altitud es también muy significativo, resultando aprox. 2 veces superior en la parcela menos elevada. ülas diferencias en la respiración debidas al Manejo Forestal Post-Incendio de la Madera son mayores durante el periodo de lluvias. Ramas>Control>Extracción ülos flujos de CO 2 muestran una baja dependencia de la Temperatura, especialmente bajo condiciones de limitación por humedad.

13 Agradecimientos. Luis Miguel Oviedo y Cécile Lamouroux. Consejería de Medio Ambiente Dirección del Parque Natural y Nacional de Sierra Nevada Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) Organismo Autónomo de Parque Nacionales (MMA) Contacto: Sara Marañón Jiménez Departamento de Ecología Universidad de Granada smaranon@ugr.es