La sucesión ecológica y su efecto sobre la fertilidad del suelo y secuestro de carbono en ambientes mediterráneos

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Fuente: Colage Imágenes Google

Me intrigan muchas veces las políticas de las revistas de mayor prestigio, por cuanto abundan los artículos en ellas que las “desprestigian”. La noticia que os ofrecemos hoy lleva el pomposo título de “Cómo la edad del bosque afecta a la acumulación de carbono en el suelo”. Pues bien, para echar más leña al fuego, tras leer las primeras líneas de  nota de prensa, redactada por un noticiero  “español” me he visto obligado inmediatamente a recurrir a la revista leer, el resumen y traducirlo. Veamos la razón. El subtitular cuenta para nuestro asombro que “Los científicos del suelo han demostrado que cuanto más antiguo es el ecosistema, más nitrógeno y carbono se acumulan en él en todas las capas del suelo y en la basura”. ¿Basura?. Se supone que los redactores de este tipo de boletines electrónicos debieran, “al menos”, poseer algún mayor conocimiento del tema que los de la prensa en general, empero en este caso el “e-plumillas” se ha cubierto de basura. ¡Increíble!. Se refería a la hojarasca que cubre la superficie del suelo y entre la cual debiera esconderse. ¡Vergüenza patria!. Y cito tan solo lo de la basura, porque la nota resulta ser rebosante de errores (por ejemplo en donde pone roble debía haberse escrito “encinas). A pesar de todo, entre ella y el resumen traducido  del suajili al español-castellano podéis extraer conclusiones generales. Pero vayamos al grano, separando esta “paja mental” del redactor.

A lo largo de la historia, en los periodos de mayor penuria, se labraba hasta el límite de lo imaginable, en lugares inhóspitos y casa ineccesibles. Cuando llegaba un nuevo periodo de bonanza tales tierras eran abandonadas, como ocurre actualmente. Resulta archiconocido que con las labores agrícolas y la extracción de biomasa, el suelo pierde tanto nutrientes como carbono y nitrógeno. Del mismo modo al volverlo a abandonar a su suerte, es decir la revegetación natural, vuelven a incrementarse la cantidad de nutrientes, carbono y nitrógeno. Se trata del conocido proceso de la sucesión ecológica secundaria. Todo esto era bien conocido cuando comencé mi carrera investigadora allá en 1977. Ahora resulta que una revista de norme impacto publica un trabajo más entre miles, diciéndonos más de lo mismo. Si los autores lo hubieran enviado a una revista de suelos, posiblemente se lo hubieran rechazado por no aportar novedad alguna. El siguiente error mayúsculo deviene de generalizar a partir de un único caso concreto. Dependiendo de la naturaleza de las especies que intervienen en la sucesión ecológica secundaria, el impacto sobre el suelo puede ser bien distinto, aunque no debe discutirse el incremento del carbono y el nitrógeno (a no ser que la parcela cultivada fuera un huerto estercolado), en ausencia de otras perturbaciones. Por ejemplo, muchos viñedos mediterráneos son reemplazados durante tal sucesión por matorrales pirófilos y pinos, que también pueden serlo. En este caso, su devenir se encontraría en riesgo ya que son especies que propician la aparición y expansión de los incendios forestales. Todo ello resulta ser muy frecuente en los ecosistemas forestales bajo ambientes mediterráneos, como demostraron muchos autores, al menos durante los últimos 60 o 70 años, denominándolos paraclimax debidos a la acción recurrente del fuego. En este último caso, tras los incendios, el suelo se erosiona, perdiéndose a veces por completo. Así pues, ni incremento e nutrientes, C, y N, sino todo lo contrario. Afortunadamente, en el caso que nos ocupa, un encinar (que no un robledal), este se fue restableciendo, pasando por  un estadio intermedio al que denominamos maquis/maquia o garriga, según lares, autores y antojos.

Realmente estamos hablando de un proceso reconocido por los agricultores desde tiempos inmemoriales. Tras el cultivo, los nutrientes se van exportando, vía cosechas, y a menudo por el propio manejo del suelo. Por esta razón, dependiendo de su fertilidad intrínseca, solían ser abandonarlos durante uno o más años, con vistas a que fueran recuperando “naturalmente” o ayudados (barbecho semillado) parte de los nutrientes perdidos, carbono, nitrógeno y así recuperar/mejorar también la estructura edáfica. Tal práctica, con multitud de variantes es denominada en España  barbecho, aunque también ha sido denominada, más recientemente, como “descanso del suelo”.

Reitero que un estudio no hace doctrina, tanto más cuando en otras publicaciones no se alcanzan las mismas conclusiones. Todo ello me recuerda al propio abandono de tierras, muy usual en los ambientes mediterráneo de Europa, debido a la migración de la población rural hacia las ciudades. Pues bien, cabía esperar que tras dejar de ser cultivadas, en las parcelas la sucesión secundaria diera paso, a alcanzar los mismos resultados que en el estudio que analizamos hoy. Sin embargo los científicos se toparon con muchas sorpresas, como un aumento considerable de la erosión, los aludidos incendios e incluso la pérdida de biodiversidad cuando se trataba de pastos. No deseamos decir que en muchos casos, ocurriera el patrón mentado, sino que dependía de cada localidad y sus pasadas historias. Lo dicho, generalizar de la manera que hacen, los autores o el e-plumillas, convierte la verdad en medias verdades, lo cual en ciencia no deja de ser una falacia. Os dejamos con el material mencionado.

Juan José Ibáñez

Continúa…….

Cómo la edad del bosque afecta a la acumulación de carbono en el suelo

FECHA | 06.02.2020; FUENTE | NCyT Noticias de la Ciencia y la Tecnología

Los científicos del suelo han demostrado que cuanto más antiguo es el ecosistema, más nitrógeno y carbono se acumulan en él en todas las capas del suelo y en la basura

Unos ecologistas de la RUDN (Rusia) que exploraron los viñedos y bosques abandonados en Italia descubrieron que en el suelo de un viejo bosque de robles, que se había “liberado” del estrés antropogénico hace unos 200 años, se observaba una alta concentración de nitrógeno y carbono, mientras que en los suelos de viñedos recientemente abandonados este parámetro era muchas veces menos. Estos datos dicen que incluso en las tierras mediterráneas afectadas por los humanos en el proceso del cambio de una comunidad de plantas a otra, los ecosistemas pueden acumular grandes cantidades de carbono y nitrógeno. El artículo fue publicado en la revista PLOS One.

En los últimos 100 años los ecosistemas mediterráneos han dejado de ser intensamente dominados por los humanos. Además, el régimen ambiental en Europa se ha fortalecido. Por lo tanto, una parte de bosques comenzó a recuperarse y pasar por los procesos de la sucesión secundaria, el cambio de una comunidad de plantas a otra después de su destrucción. Una de las consecuencias importantes de este proceso es la restauración de la fertilidad del suelo, agotado por las actividades humanas, en particular, el aumento en la concentración de carbono y nitrógeno en el suelo y la biomasa. Antes los investigadores creían que los ecosistemas forestales necesitaban al menos varios siglos para acumular carbono primero en las plantas, luego en el suelo, de modo que la cantidad de este elemento alcanzara al menos el promedio de un bosque virgen. Sin embargo, no hubo datos exactos sobre estos procesos, y prácticamente no hay investigación sobre los antiguos bosques de robles mediterráneos, aunque ocupan 160 mil hectáreas solo en Italia.

Giovanni Sala y Ricardo Valentini de la Universidad RUDN y sus colegas de Alemania e Italia exploraron los viñedos en la isla de Pantelleria, en Sicilia. Algunos de ellos fueron abandonados hace relativamente poco tiempo, hace varias décadas; otros, liberados de la influencia humana hace más de un siglo, ya se ha sustituido por un bosque de robles.

Los investigadores agruparon las zonas abandonadas hace menos de 45 años a una clase que se caracteriza por las especies típicas de arbustos: el árbol de masilla (Pistacia lentiscus) y phylaea de hoja ancha (Phillyrea latifolia). Segunda clase se compone por los territorios abandonados desde hace 45 a 70 años. Estas hábitats se caracterizan por los robles de piedra (Quercus ilex) que crecen solo hasta 5 metros y los arbustos, el árbol de masilla y filoera. La tercera clase es el bosque de maquis que tiene de 70 a 100 años. Los ecologistas usan el término “maquis” (del francés maquis) para los ecosistemas que están dominados por matorrales de arbustos espinosos de hoja perenne y los árboles de tamaño pequeño.

Los ecologistas compararon estos ecosistemas maquis con el bosque viejo de más de 100 años completamente formado por robles de piedra y lianas del género Smilax (Smilax).

Los investigadores evaluaron la composición química de la biomasa subterránea, la del suelo y de la basura para nitrógeno y carbono mediante el secado, el pesaje y el análisis químico de las muestras. Los resultados mostraron que los bosques antiguos dejan atrás los viñedos abandonados por la cantidad de nitrógeno y carbono en todas las capas del suelo. Si la biomasa subterránea de los maquis más jóvenes era 15 miligramos de carbono por hectárea, en el bosque de encinos de crecimiento antiguo esta cifra ya es 100 miligramos.

Al analizar las capas superficiales del suelo se observó la misma situación: la composición de carbono para los bosques viejos era 100 miligramos, y para los viñedos anteriores, 30 miligramos. La cantidad de nitrógeno en los viñedos abandonados fue 3.5 miligramos, y en los viejos bosques de roble, 10. Los ecologistas compararon los datos recopilados y descubrieron que la relación de carbono / nitrógeno no cambiaba durante el cambio de los ecosistemas, sus partes permanecieron iguales.

Los ecologistas de la RUDN mostraron la dinámica del desarrollo de los ecosistemas forestales durante el cambio de una comunidad de plantas a otra después de años de destrucción de los bosques por parte de los humanos. Los científicos del suelo han demostrado que cuanto más antiguo es el ecosistema, más nitrógeno y carbono se acumulan en él en todas las capas del suelo y en la basura.

 

Resumen del Trabajo Original

Carbon stock increases up to old growth forest along a secondary succession in Mediterranean island ecosystems

Emilio Badalamenti, Giovanna Battipaglia, Luciano Gristina, Agata Novara, Juliane Rühl, Giovanna Sala, Luca Sapienza, Riccardo Valentini, Tommaso La Mantia

Research Article | published 24 Jul 2019 PLOS ONE; https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220194

Abstract

The occurrence of old-growth forests is quite limited in Mediterranean islands, which have been subject to particularly pronounced human impacts. Little is known about the carbon stocks of such peculiar ecosystems compared with different stages of secondary succession. We investigated the carbon variation in aboveground woody biomass, in litter and soil, and the nitrogen variation in litter and soil, in a 100 years long secondary succession in Mediterranean ecosystems. A vineyard, three stages of plant succession (high maquis, maquis-forest, and forest-maquis), and an old growth forest were compared. Soil samples at two soil depths (0–15 and 15–30 cm), and two litter types, relatively undecomposed and partly decomposed, were collected. Carbon stock in aboveground woody biomass increased from 6 Mg ha-1 in the vineyard to 105 Mg ha-1 in old growth forest. Along the secondary succession, soil carbon considerably increased from about 33 Mg ha-1 in the vineyard to about 69 Mg ha-1 in old growth forest. Soil nitrogen has more than doubled, ranging from 4.1 Mg ha-1 in the vineyard to 8.8 Mg ha-1 in old growth forest. Both soil parameters were found to be affected by successional stage and soil depth but not by their interaction. While the C/N ratio in the soil remained relatively constant during the succession, the C/N ratio of the litter strongly decreased, probably following the progressive increase in the holm oak contribution. While carbon content in litter decreased along the succession, nitrogen content slightly increased. Overall, carbon stock in aboveground woody biomass, litter and soil increased from about 48 Mg ha-1 in the vineyard to about 198 Mg ha-1 in old growth forest. The results of this study indicate that, even in Mediterranean environments, considerable amounts of carbon may be stored through secondary succession processes up to old growth forest.

 Resumen

La presencia de bosques primarios es bastante limitada en las islas mediterráneas, que han estado sujetas a impactos humanos particularmente pronunciados. Se sabe poco sobre las reservas de carbono de ecosistemas tan peculiares en comparación con las diferentes etapas de sucesión secundaria. Investigamos la variación de carbono en la biomasa leñosa aérea, en la hojarasca y el suelo, y la variación de nitrógeno en la hojarasca y el suelo, en una sucesión secundaria de 100 años en los ecosistemas mediterráneos. Se compararon un viñedo, tres etapas de sucesión de plantas (maquis alto, maquis-bosque y bosque-maquis) y un bosque antiguo. Se recolectaron muestras de suelo a dos profundidades de suelo (0–15 y 15–30 cm) y dos tipos de hojarasca, relativamente sin descomponer y parcialmente descompuesta. La reserva de carbono en la biomasa leñosa aérea aumentó de 6 Mg ha-1 en el viñedo a 105 Mg ha-1 en el bosque viejo. A lo largo de la sucesión secundaria, el carbono del suelo aumentó considerablemente de aproximadamente 33 Mg ha-1 en el viñedo a aproximadamente 69 Mg ha-1 en el bosque viejo. El nitrógeno del suelo se ha más que duplicado, oscilando entre 4,1 Mg ha-1 en el viñedo y 8,8 Mg ha-1 en el bosque viejo. Se encontró que ambos parámetros del suelo se vieron afectados por la etapa sucesional y la profundidad del suelo, pero no por su interacción. Mientras que la relación C / N en el suelo se mantuvo relativamente constante durante la sucesión, la relación C / N de la hojarasca disminuyó fuertemente, probablemente debido al aumento progresivo de la contribución de la encina. Mientras que el contenido de carbono en la hojarasca disminuyó a lo largo de la sucesión, el contenido de nitrógeno aumentó ligeramente. En general, las existencias de carbono en la biomasa leñosa aérea, la hojarasca y el suelo aumentaron de aproximadamente 48 Mg ha-1 en el viñedo a aproximadamente 198 Mg ha-1 en los bosques primarios. Los resultados de este estudio indican que, incluso en ambientes mediterráneos, se pueden almacenar cantidades considerables de carbono a través de procesos de sucesión secundaria hasta bosques primarios.

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