La Distribución de la Materia Orgánica del Suelo en Profundidad por Climas y Tipos de Vegetación (2)

Lo que E. G. Gobbágy y R. B. Jackson denominan tipos funcionales de vegetación, es decir bosques, matorrales y pastos, tienen una gran repercusión sobre como se distribuye verticalmente el carbono orgánico del suelo (COS).  Cuando se estima el contenido de los 20 cm. superficiales en relación al primer metro del perfil detectan un promedio de 33%, 42%, and 50% en formaciones para matorral, pastizal y bosque, respectivamente. En los matorrales el contenido de COS para el segundo y tercer metro fue del 77% respecto al primer metro, mientras que en los bosques y pastizales alcanzó el 56 y el 43% respectivamente. Es decir, no se mantenía el patrón detectado en el primer metro.

Contenido de carbono orgánico para el primer metro en función de los tipos estructurales de vegetación

 

Primer metro del perfil del suelo: Matorrales › pastizales › bosques

Segundo metro del Perfil del suelo: Matorrales › pastizales ˜  bosques

Tercer metro del Perfil del suelo: Matorrales  › bosque › pastizales

 

 

 

La distribución media de COS en profundidad estaba estrechamente correlacionada con la vegetación y en menor grado con el clima, empero lo contrario ocurría con los contenidos. En otras palabras el contenido de materia orgánica dependía fundamentalmente de la región bioclimática, mientras que su distribución de los tipos estructurales (mejor que funcionales) de la vegetación.  Para el caso de los matorrales, la distribución vertical de COS era más homogénea en los que aparecían en clima árido (0-250 mm. de precipitación anual) que en los semiáridos (250-500 mm. de precipitación media anual). En el caso de los bosques, la variación en el rango de las temperaturas medias atmosféricas tenía importantes reprecisiones, especialmente en los horizontes superficiales. Así, en los bosques húmedos la proporción de COS que contenían los 20 cm. superficiales fluctuaba del 57% en climas fríos, al 40 en los tropicales.

 

A nivel de la edafosfera, un perfil medio de la distribución de raíces en el suelo por tipos estructurales de vegetación, seguiría la siguiente secuencia Matorrales > bosques > pastizales. Por el contrario, la distribución de COS sería la siguiente Matorrales > pastizales > bosques. Este hecho podría ser explicado por la ya mentada razón biomasa aérea/biomasa edáfica para estos tipos estructurales de vegetación, mucho más alta en los bosques que en los pastos. Por ejemplo, la razón inversa biomasa edáfica/biomasa aérea en pastizales bajo clima templado oscila entre 3 y 4, mientras que en los bosques bajo el mismo tipo de clima es de 0.26.

 

 Por otro lado, la composición de la biomasa es una factor que debe terse muy en cuenta. El contenido de lignina (muy resistente a la descomposición) es, lógicamente, mucho mayor en bosques que en pasto, lo que podría también dar cuenta, al menos en parte, de las diferencias encontradas por Gobbágy R. B. Jackson. Una gran cantidad de lignina y elevadas razones Biomasa aérea/biomasa edáfica caracteriza a las estructuras arbóreas, por lo que, lógicamente deberían tener mucho más COS en los cm. superficiales que bajo ellos. Reiteramos que, la distribución relativa de COS a lo largo del perfil esta condicionada por el clima, siendo mayor en ambientes cálidos que en los fríos y en los secos que en los húmedos. Reiteramos que el efecto del clima en superficie es reemplazado por el del contenido de arcilla en los horizontes profundos.  A pesar de todo, dentro de un mismo tipo estructural de vegetación, la temperatura media imprime su huella sobre la distribución relativa del COS en el perfil. Así, en los bosques sigue en gradiente latitudinal de ambientes fríos a cálidos, en lo que concierne  a una distribución más penetrante del COS. Este patrón esta en consonancia con el reparto de la materia orgánica en el mantillo/suelo mineral, que desciende desde los bosques bajo clima templado hacia los tropicales. Y recordemos que un aumento de la temperatura incrementa ostensiblemente la  tasa de mineralización en los horizontes superficiales.

 

 

Así pues, los cambios de usos del suelo, no solo afectan al contenido y distribución de COS en los horizontes superficiales, sino también en los profundos. Así, por ejemplo, se constató que las repoblaciones con pinos en Nueva Zelanda en zonas naturalmente ocupadas con pasto generó un reparto más superficial del COS, tras veinte años. Del mismo modo, ha sido demostrado que, la introducción de especies herbáceas foráneas en las sabanas colombianas incrementaron substancialmente el almacenamiento de COS.

 

Un hecho al que aluden acertadamente E. G. Gobbágy y R. B. Jackson, es que debido a que la estabilidad de la COS en profundidad es muy alta (dependiendo a veces de los tipos estructurales de vegetación) puede dejar su huella mucho después de que se haya producido un cambio de uso, introduciendo ruido en este tipo de análisis.

 

El contenido total de COS en el suelo incrementa en función le la cantidad de precipitaciones y de arcilla, descendiendo en función de la temperatura. Obviamente, las variables climáticas mentadas afectan fundamentalmente a los horizontes superficiales y la textura a los profundos. Demos recordar que la tasa de mineralización del COS de los horizontes profundos es mucho menor que la superficial, por lo que es más resistente a los vaivenes climáticos.  Del mismo modo, las fluctuaciones de la temperatura se atenúan en gran medida con la profundidad, siendo despreciables a más de un metro.

 

 

En el citado trabajo, con vistas a concretar las repercusiones del clima y la vegetación sobre la cantidad de COS, agruparon los perfiles de suelos en función de los grandes tipos climáticos y estructurales de vegetación. De este modo, pudieron comprobar que el porcentaje de COS de los 20 cm. superficiales respecto al total que alberga el primer  metro del perfil fluctuaba desde el 29% en matorrales bajo climas árido-fríos hasta el 57% en bosques húmedo-fríos. Del mismo modo, para un tipo climático concreto, el COS se distribuía a mayor profundidad siguiendo la siguiente secuencia: matorral › pastos › bosques. Tales tendencias fueron estadísticamente significativas. En cualquier caso, los efectos de la vegetación fueron más importantes que los del propio clima.

 

 

El análisis daba lugar a plantearse la hipótesis (fuertemente corroborada por los datos) de que la relación biomasa epigea/biomasa radicular en combinación con  la distribución vertical de las raíces afectan en gran medida la distribución del COS en profundidad. El contenido de COS para los tres metros del perfil alcanzó la estima 2344 Pg, es decir el 56% más que los 1502 Pg que se obtenían para el primer metro (este último coincidía con el obtenido por otros autores).  Nótese la gran infravaloración de las estimas generalmente utilizadas que raramente suelen alcanzar la profundidad de un metro ¡tremendo error!

 

El contenido global de COS para el segundo y tercer metro alcanzaban en promedio, a nivel mundial, las cifras de 491 y 351 Pg. Del mismo modo, los biomas con mayor contenido de COS entre de 100 a 300 cm. de profundidad fueron los bosques tropicales de hoja perenne (158 Pg.) y la sabana tropical (146 Pg.)

 

En consecuencia, cabe destacar la enorme importancia de las estructuras de la vegetación (pastizales, matorrales y bosques) en la distribución vertical del COS en el suelo, por lo que cabe inferir el gran impacto que tienen los cambios de usos del suelo sobre la manera en que la materia orgánica se distribuye en el perfil. 

 

E. G. Gobbágy y R. B. Jackson, mencionan en su discusión los problemas inherentes para estimar el perfil de la materia orgánica de los suelos, por cuanto en el mejor de los casos casos, la analítica solo se realiza para los horizontes incluidos en el primer metro del perfil, lo cual, como ellos demuestran subestima el contenido de COS en gran medida. Ya hablamos en otras contribuciones sobre la imperiosa necesidad de ampliar las fronteras del suelo con vistas a incluir también lo que hoy se considera regolito. Cuando una asunción pasa a ser considerada como un dogma, la ciencia no progresa adecuadamente. Y estamos frente a tal situación. Necesitamos una nueva concepción de suelo, ya que se está constatando una y otra vez que el suelo no se circunscribe al metro o dos metros superficiales, como se asume desde hace muchas décadas. Tanto desde el punta de vista de la ciencia básica, como aplicada no se puede cerrar los ojos ante tal evidencia. Ya criticamos los daños que entrañan convertir nuestras teorías en dogmas. Desde esta perspectiva se requiere un cambio de paradigma. Diversas iniciativas internacionales impulsan a caminar en esta dirección. Sin embargo, la inercia de los edafólogos impide que entiendan que se trata de un cambio conceptual inevitable que podría haberse realizado ya hace mucho tiempo, si la edafología no hubiera progresado al amparo de la agronomía.

 

Los resultados aquí mostrados cuestionan también ciertas prácticas llevadas a cabo con efecto de secuestrar carbono de la atmósfera. Por ejemplo, si los matorrales distribuyen mejor el carbono en profundidad que los bosques (y por tanto ralentizan su reciclado, como hemos podido observar): ¿Por qué repoblar con arbolado y no con matorrales?, al menos en ciertos ambientes (incluyendo quizás a los mediterráneos secos). En lugar de considerar el carbono total, lo que debemos hacer es tener en cuenta como podemos incrementar el pool de las formas más estables que, corresponden en la mayoría de lo casos a la que se presenta en los horizontes profundos.

 

Por último, a la luz de estos resultados, también debe preguntarse acerca de los profundos efectos sobre las reservas de COS que implican los cambios de uso del suelo.

 

Mil gracias chavales por este estudio. Otra cosa es que los políticos y expertos no hagan buen uso de el, cuando no lo omiten.

 

 

Juan José Ibáñez

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Comentarios

esta muy buena su pag!!!!!!

juanjo, quizá no mas por joder, creo que la vegetación tropical corresponde a la selva y la de clima templado a bosque, tan solo por la amplia diversidad de la composición florística de la selva respecto al bosque. Esto tiene trascendencia inclusive hasta en la agricultura, ya no se diga en los trabajos de reforestación, a los que generalmente he denominado "linimento forestal". Esto desde luego me ha permitido ganar la antipatía de algunos funcionarios.

Por mera curiosidad, para determinar COS, ¿Utilizan el método de W & B? Parece ser que algunos de los supuestos de la metodología sólo se cumplen en el horizonte A y para otros es necesario hacer algunas correcciones. En el boletin especial # 1 de la Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, entre otras cosas revisamos algo al respecto.

HOLA SOY ESTUDIANTE DE BILOGIA DE LA UNIVERSIDAD MICHOACANA ESTOY EN EL NOVENO SEMESTRE Y LA INFORMACFION QUE PROPORCIONAN ME FUE MUY UTIL

GARCIAS

que tan importante es la materia organica para el desarrollo de una planta

muy interesante el tema, pero yo le quiero consultar sobre Biomasa microbiana del suelo (C y N), respiracion (Tasa de respiracion microbiana) y carbono total del suelo ya que estoy realizando mi tesis de agronomia en estos temas y queria ver si me podria facilitar informacion al respecto. desde ya muchas gracias y espero su respuesta.

ES MUY INTERESANTE ESTA MATERIA ORGANICA DEL SUELO PERO SIGAN PONIENDO MAS ACERCA DE ESTO PARA PODER APRENDER BUENO

Sus aportes sobre esta materia son muy curiosos para mi.

Por favor quiero saber cuantas toneladas de carbono por hectarea puede recuperar un suelo aplicando reforestacion con especies nativas (considerar el primer metro del suelo) Gracias

Es interesante todo el material pero si pudieran ser mas concretos e ir con el tema mas a fondo seria mejor, pero asi esta bien……. es bueno lo que hacen saludos y felicidades. chaaooooo.

ES INTERESANTE ESO SIGAN ASI BAY,.,.,.,.,.,,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.

Interesante el material, pero me gustaria un comentario suyo sobre los diferentes tipos de carbono que podemos encontrar en suelos tropicales ejemplo "carbono almacenado, humificado, oxidado labil" y su relacion C/N,P,K,S,Ca,Mg,Bo, etc donde es determinante para medir la fertilidad de un suelo y mas cuando hablamos de la conservacion de los suelos. Gracias

César,

Lo que pides es imposible ni aunque atesorara muchos datos (que no es así) debido a la variedad de ecosistemas tipos de suelos, tipos climáticos, etc. que albergan los trópicos, así como por los diferentes usos, etc.

Tan solo en mi Tesis (ya hace mucho tiempo) encontré una variabilidad enorme en un espacio de 20×20 Km2.

Saludos

Juanjo Ibáñez

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