Deposiciones atmosféricas en el Río de la Plata. Qué nos trae la lluvia? Gervasio Piñeiro, Esteban G. Jobbagy, Robert B. Jackson, Celina S. Santoni, Silvina I. Portela and Carlos Dibella -Facultad de Agronomía, UBA. IFEVA/CONICET. Argentina. -GEA. Universidad Nacional de /CONICET. Argentina -Duke University, USA. -INTA, Depto de Suelos -INTA Castelar, Depto. ima y Agua Hoja de Ruta 1. Introducción 2. Red de deposiciones atmosféricas 3. Desarrollo de métodos de colección 4. Resultados de deposiciones regionales 5. Resultados de Métodos de colección 6. Conclusiones 7. Próximos Pasos Deposiciones atmosféricas en Sudamerica Análisis de los ciclos biogeoquímicos Las deposiciones atmosféricas son importantes para: Análisis de los ciclos biogeoquímicos Evaluación de la contaminación y calidad del aire Pastoreo Grazed sites Clausura Exclosure Stock N Stock N Pastoreo De donde viene el N que se acumula? 1. No hay leguminosas 2. Fijación asimbiótica? 3. Deposiciones atmosféricas? 1. Entradas por atm Cl 2. No alterado x vegetacion Ciclo del Agua Cl como estimador de la evapotranspiración 2.5 1.5 1.0 Córdoba Argentina ARG 18.0 Más Menos 16.0 1 1 1 8.0 6.0 Lavalleja URU
Deposiciones atmosféricas en Sudamerica Deposiciones atmosféricas en Sudamerica Lluvia Acida Revision de trabajos científicos Distribución espacial Deposition rainfall n=27 Venezuela 30% Bolivia 0% Brazil 51% Paraguay Peru 0% 0% Chile 15% 4% Argentina 0% Total USA n=75 Rodhe, H., F. Dentener, and M. Schulz. 2002. Environmental Science & Technology 36:4382-4388. Deposiciones atmosféricas en Sudamerica c Holland et al 1999. Biogeochemistry
Atm depo. Métodos Mejoras a metodos convencionales Filtro de 100 micrones Atm depo. Métodos Tipos de colectores Períodos de colecta de lluvias Húmeda Total (Hum+ Seca) Mensual Enero Febrero Marzo Resultados Deposición Húmeda ph y Conductividad De 3 hasta 1 año de datos ph 6.6 4.6 5.07 5.6 5.05 5.4 5.25 Conductividad microsimens 13.8 13.4 15.7 19.8 53.8 36.2 25.8 Rodhe, H., F. Dentener, and M. Schulz. 2002. Environmental Science & Technology 36:4382-4388.
Resultados Deposición Total de Iones Marino Cl Iones estudiados: cationes y aniones Industrias Marinos Terrestres Cl NH 4 PO 4 SO 4 NO 3 Na Ca Mg K 1.2 4.5 14 54 6.17 24 Resultados parciales de Ca, Mg, Na y K Marino Industrias SO4 1.6 1.6 3.0 1.2 4.8 4.6 5.8 PO4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 <1
Terrestre-suelos suelos Industrias NO3 N-NONO 3- (Kg/ha) 6 3.2 2.27 2.33 2.1 2.86 2.34 0.9 1.3 1.8 2.2 2.7 3.6 4.5 Wet deposition measurements N-NONO 3- (Kg/ha) Holland et al., Eco Appl 2005 Terrestre- Herbivoros domésticos NH4 2.5 6 5.5 4.21 2.73 3.82 1 3.59 Wet deposition measurements N-NHNH 4+ (kg/ha) Wet deposition measurements N-NHNH 4+ (kg/ha) Holland et al., Eco Appl 2005 0.3 0.7 1.1 1.5 1.9 2.3 2.7 3.5
Caracterización de eventos de lluvia Caracterización de eventos de lluvia NH 4 (mg/l) Correlación de elementos en deposició húmeda 0.9 y = 0.310x + 0.138 0.8 R² = 77 0.7 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 2 3 NO 3 (mg/l) 0.6 y = 0.811x + 01 R² = 0.728 0.4 0.3 0.2 0.1 00 0.200 0.400 0.600 ClMarinos NH 4 PO 4 Variable entre Terrestres SO 4 NO 3 sitios Na Ca Mg K SO 4 (mg/l) Terrestres Marinos Buenos Aires Otros iones Mg Estimaciones de deposición seca (colectores totales colectores dep humeda) Húmeda Total (Hum+ Seca) Diference Deposición bulk--wet sed (kg/hal) (Kg/ha) Diference Deposición bulk--wet sed (Kg/ha) (kg/hal) Cl 0.60 0 0.40 0.30 0.20 0.10 0-0.10 NO3 5 4 3 2 1 0-1 -2 y = 23x - 34 R² = 03 0 5 10 15 20 25 30 Días Prior previos days without sin lluvias rain y = 0168x - 0215 R² = 0.27599 0 10 20 30 Prior days without rain Días previos sin lluvias Diference Deposición bulk--wet sed (kg/hal) (Kg/ha) NH4 1 1 0-1 -1-2 -2-3 -3-4 0 5 10 15 Prior Días days previos without sin lluvias rain Estimaciones de deposición seca (colectores totales colectores dep humeda) Cl = 2.3 Deposicion Total= 24 Cl = 0.96 Deposicion Total = Colectores Mensuales 300 250 y = 1.031x - 2.624 R² = 0.999 Análisis de los ciclos biogeoquímicos Recuperación de iones Problemas con NH4 Rain (mm) 200 150 100 Grazed Exclosure NH 3 Grazed sites 6-20 Kg N /ha.año Exclosure 3-5 Kg N /ha.año NH 3 Total (Hum+seca) 50 0 0 100 200 300 Rain in collectors (mm) N storage N storage 42 Kg N /ha.año ~= NH 3 +NO x Humeda +seca 6 a 10 Kg/ha.año Mensual January Febuary March Grazed De donde viene el N que se acumula? 1. No hay leguminosas 2. Fijación asimbiótica? 3. Deposiciones atmosféricas?
0.6 0 0 0.4 0 0.3 0 0.2 0 0.1 0 0-0.1 0 y = 0.023 x - 3 4 R² = 03 0 5 10 1 5 2 0 25 30 El apsed Prior time days without without rai rain n (days) Holla nd et al 1999. Biogeoc he mistry Element recuperation Problems with NH4 Bulk (wet + dry) Monthly Maris cala 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 January Febuary March 5 0 0 y = 1.031 x - 2.62 4 R² = 0.999 0 100 2 00 30 0 Rain in collectors (mm) Ciclo del Agua Cl como estimador de la evapotranspiración 2.5 0.2 mg/l Conclusiones 1. La Red Atm depositions-met hods 7 months to 2 years of measurements Subtropical - Temperate Más Cordoba ET acion 610 XXXX Menos ET Pastizal 560 1010 Córdoba Argentina Lavalleja 1.5 1.0 18.0 16.0 1 1 1 8.0 6.0 ARG URU uruguay cordoba grass 1010 de 1200 forest 610 de 800 forest no grass 560 1.4 mg/l 2. Deposiciones regionales Baja influencia Industrial y de la población Alta influencia Marina Alta influencia de herbívoros (NH4) 3. Asociación de elementos y orígen de las lluvias 4. Deposición seca 5. Colectores Mensuales Cumulati Difere nce ve bulk- dry deposition -w et ( kg/hal) (Kg/ ha) Cl 1.2 Cl Cl Marine NH 4 PO 4 Land SO4 NO3 Br Na Mg Ca K Monthly collectors 6.17 Rain (mm) 4.5 24 6.2 54 Próximos Pasos Isótopos de agua Redistribución n espacial de nutrientes en la región Monitoreo y seguimento de tormentas Transferir el sistema a agencias estatales Agradecimientos Lorena Grion y Juan Manuel Piñeiro por la coordinacion. Lorena Grion, Juan M. Piñeiro, Joaquín and José Lapetina, Cristina y Alfredo Bianco, Enrique Piñeiro, Roxana Bruno, Will Cook y Sean Berthrong por los Análisis de laboratorio. Bill Schlesinger aportó comentarios y sugerencias muy estimulantes Fuentes de Financiación: IAIA- Inter-American Institute for Global Change Studies INTA. Instituto de Investigación Agropecuaria, Argentina. CONICET, Argentina. Mellon Foundation. Atm depositions-methods 7 months to 2 years of measurements