Inventario y secuestro de Carbono: Tecnologías Nuevas y Clásicas
Fuente: Colaje imágenes Google
Durante muchos años, como edafólogo, he mantenido un pulso muy tenso con los edafólogos matemáticos a los que se denomina “pedometras”, ya que la palabra “edafometras” tan solo aparece “292” veces en mi motor de búsqueda y varias de ellas son repeticiones de un mismo producto. Siempre he defendido que los mapas de clases de suelos son mucho más informativos que los de cada una de las propiedades del suelo individualmente. Este debate duró un par de décadas y abajo os muestro en algunos de mis posts antiguos, las razones subyacentes a mis tesis sobre este asunto.
Sin embargo, bajo la demanda de información en la lucha contra el cambio climático, se ha solicitado mucha información acerca de ciertas variables del suelo, como el contenido de carbono “orgánico”, al objeto de evaluar la materia orgánica almacenada en la edafosfera. Del mismo modo, la eclosión de ingenios satelitales con una plétora de sensores y ganando en precisión y resolución ofrecen la posibilidad de un monitoreo continuado de estas y otras características de las capas superficiales de los suelos.
Ante esta perspectiva caben cuatro o más posibilidades: (i) obtenerlos de los mapas de suelos existentes, si hay posibilidades de georreferenciación; (ii) llevar a cabo programas exprofeso con vistas a obtener muchas más mediciones y usar este último producto; (iii) implementar los mapas de suelos con las nuevas medidas, hacer uso de la bases de datos resultante y (iv) partir de las bases de datos actualmente existentes y utilizar técnicas geoestadísticas sofisticadas o muy sofisticadas a la hora de inferir y rellenar las lagunas de información que padezcan.
Empero la calidad y veracidad de las evaluaciones obtenidas no solo depende de estos factores, sino también de las premisas y los diseños muestrales de partida. Se trata de un aspecto esencial que jamás debe olvidarse. Por ejemplo, no es lo mismo inferir un dato que tomarlo directamente en campo. Los productos geoestadísticos conllevan inevitables errores, como cualquier proceso de modelización. La densidad del muestreo dependerá “casi siempre” de la escala del producto que seseemos obtener. Obviamente si partimos de bases de datos muy detalladas tendremos siempre menos problemas. Por lo tanto, cuando más datos de campo se obtengan tanto mejor.
Hoy os mostramos un estudio llevado un cabo en Australia, bajo la dirección de Raphael Viscarra Rossel, un viejo rival de aquellas polémicas, aunque no uno de sus lideres, por aquel entonces. El estudio realizado atesora sus pros y sus contras al usar la pedometría y el mapeo pedométrico, haciendo uso del aprendizaje automático y más concretamente del denominado aprendizaje automático multiescalar con su inteligencia artificial. Si el objetivo fuera, como señalan los autores, mostrar una valoración a escala continental, podría ser útil como primera aproximación. Sin embargo, la segunda noticia procedente de USDA, nos narra un proyecto de investigación con vistas a obtener muchos mas datos de campo con los que implementar los ya detallados mapas de la USDA, al menos a nivel de resolución. Y todo ello con independencia de los mapas a lo que denominan de paisajes de suelos, los cuales, en contraste de los clásicos, ya hacen uso de geoestadística. Cuantos más datos tanto mejor, reiterémoslo una vez más. Seguramente la USDA buscará valoraciones más detalladas a resoluciones más finas.
Empero permanece un problema de fondo de envergadura, como la profundidad a la que se realiza el muestreo. En el caso de Australia afirman que se basa en el contenido hasta 30 centímetros de profundidad de carbono orgánico. Y de nuevo aquí debemos discrepar, por cuanto puede y suele existir carbono orgánico a mayor profundidad en los perfiles de suelos, lo cual dependerá en gran medida del taxon al que pertenezcan, en gran medida. Y finalmente volvemos a recaer en el mismo lapsus de soslayar los contenidos de carbonatos (carbono inorgánico) y más aun en ambientes áridos y semiáridos, muy abundantes en el continente australiano. Me imagino que la USDA atesorará carencias similares.
Por todo ello, los productos resultantes adolecerán de incertidumbres, por varios lados. Analizar tan solo los 30 cm del perfil pueden ayudar, en los monitoreos sistemáticos, y más aun con la ayuda de los sensores,con vistas a valorar mucho más rápidamente que antaño las pérdidas o ganancias del carbono, generalmente debido a la acción del hombre, desastres naturales, etc., pero nunca una valoración total de las reservas de carbono de los suelos australianos.
Así pues, aun dando por buenas las aproximaciones matemáticas más recientes (y ya os he esgrimido las razones de mis dudas)”, seguimos recayendo una y otra vez, en viejos hábitos que debieran erradicarse por cuanto numerosas evidencias empíricas así lo han demostrado.
Finalmente, observaréis lo que los autores nos mentan en interesantes comentarios sobre el carbono edáfico en el paisaje de Australia. Tras leerlos, no me aportan nada nuervo de lo que ya se sabía, excepto que mejoren la exactitud de las cifras. Es decir, con los respectivos mapas de los factores formadores del suelo. uno puede ya inferir aproximadamente lo que ellos encuentran.
Por último recordar también las incertidumbres a escala global cuando se mezclen productos llevados a cabo con diferentes fuentes, protocolos, etc. con vistas a obtener una valoración del carbono global de la edafosfera. Seguimos embelesados por las nuevas tecnologías, pero a veces también de viejos hábitos, es decir de los que en su día denominé “falsos tópicos impregnantes”
Juan José Ibáñez
Continúa………
El primer mapa de suelo de carbono terrestre y azul destaca la necesidad de conservación
de las reservas continentales de carbono del suelo por regla cubista. Distribución espacial de los datos recopilados en este estudio y los conjuntos de reglas que ocupan
Por Staff Writers; Perth, Australia (SPX) Jun 02, 2023
Una nueva investigación de la Universidad de Curtin ha identificado que los suelos más ricos en carbono en Australia se encuentran en las áreas más amenazadas por las actividades humanas y el cambio climático, incluidos los bosques de eucaliptos y manglares, y las áreas boscosas y pastizales que cubren gran parte del interior del país.
El investigador principal, el Dr. Lewis Walden, de Ciencias del Suelo y el Paisaje de Curtin en la Escuela de Ciencias Moleculares y de la Vida, dijo que los hallazgos resaltaron la necesidad de proteger los ecosistemas marinos terrestres y costeros clave, que desempeñan un importante papel contribuyente en las estrategias nacionales para mitigar el cambio climático.
«Utilizando el aprendizaje automático multiescala, mapeamos el almacenamiento de carbono de los suelos en Australia y descubrimos que todo el continente contiene un total de 27,9 gigatoneladas, o mil millones de toneladas métricas, de carbono en los 30 cm superiores del suelo, lo que equivale a alrededor de 700 veces las emisiones anuales totales de electricidad de Australia«, dijo Walden.
«De esta cantidad, 27,6 Gt de estaba en ecosistemas terrestres, con los 0,35 Gt restantes en ecosistemas marinos costeros o de ‘carbono azul’.
«También encontramos que el clima y la vegetación fueron los principales impulsores de las variaciones en el almacenamiento de carbono para el continente en su conjunto, mientras que a nivel regional esto estaba determinado por el tipo de ecosistema, la elevación y la forma del terreno, el contenido de arcilla, la mineralogía y los nutrientes.
«Los bosques de eucaliptos y manglares almacenan la mayor cantidad de carbono por unidad de área, pero los bosques y pastizales almacenan más carbono en total, debido a las vastas áreas en Australia que cubren».
El profesor Raphael Viscarra Rossel, quien dirige el Grupo de Investigación de Ciencias del Suelo y el Paisaje de Curtin, dijo que se sabía que estos ecosistemas ricos en carbono eran los más amenazados por las actividades humanas y el cambio climático.
«Nuestros hallazgos sugieren que estos son ecosistemas esenciales para la conservación, preservación, prevención de emisiones y mitigación del cambio climático basado en la naturaleza», dijo el profesor Viscarra Rossel.
«Estos ecosistemas son importantes como fuentes de productos y alimentos, y en el caso de los ecosistemas de carbono azul para proporcionar protección costera contra las marejadas ciclónicas y la erosión, y como hábitats pesqueros que proporcionan criaderos y viveros para muchas especies de vida marina.
«Comprender la variación y los impulsores del almacenamiento de carbono ayudará a administrar mejor esos ecosistemas e informar los inventarios nacionales de carbono y la política ambiental«.
El Dr. Walden es investigador asociado en el Grupo de Ciencias del Suelo y el Paisaje de Curtin.
La financiación de la investigación provino del Centro de Investigación Conjunta del Fondo Australia-China de Ciencia e Investigación del Gobierno australiano sobre «Sistemas de carbono del suelo de próxima generación».
La investigación utilizó la infraestructura de la Red de Investigación de Ecosistemas Terrestres (TERN), que está habilitada por la Estrategia Nacional de Infraestructura de Investigación Colaborativa del Gobierno de Australia, y recursos computacionales en el Centro de Supercomputación Pawsey, que está financiado por el Gobierno de Australia y el Gobierno de Australia Occidental.
Los mapas digitales de las reservas de carbono orgánico del suelo están disponibles para su descarga a través del portal de datos TERN.
Informe de investigación: Mapeo multiescala de las reservas de carbono terrestre y azul de Australia y sus impulsores
continentales y bioregionales
Lewis Walden Rafael A. Viscarra Rossel y col. Mostrar autores
Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente volume 4, Número de artículo: 189 (2023) Citar este artículo
Abstracto
El suelo en los ecosistemas terrestres y costeros de carbono azul es un importante sumidero de carbono. Los inventarios nacionales de carbono requieren evaluaciones precisas del carbono del suelo en estos ecosistemas para ayudar a la conservación, preservación y estrategias de mitigación del cambio climático basadas en la naturaleza. Aquí armonizamos las mediciones de los ecosistemas de carbono terrestre y azul de Australia y aplicamos el aprendizaje automático multiescala para derivar estimaciones espacialmente explícitas de las reservas de carbono del suelo y los impulsores ambientales de la variación. Encontramos que el clima y la vegetación son los principales impulsores de la variación a escala continental, mientras que el tipo de ecosistema, el terreno, el contenido de arcilla, la mineralogía y los nutrientes impulsan las variaciones subregionales. Estimamos que en la capa superior de suelo de 0-30 cm, los ecosistemas terrestres tienen 27.6 Gt (19.6-39.0 Gt), y los ecosistemas de carbono azul 0.35 Gt (0.20-0.62 Gt). Los altos bosques abiertos de eucaliptos y manglares tienen el mayor contenido de carbono del suelo por área, mientras que los bosques de eucaliptos y los pastizales de montículos tienen las mayores reservas totales de carbono debido a las vastas áreas que ocupan. Nuestros hallazgos sugieren que estos son ecosistemas esenciales para la conservación, preservación, evitación de emisiones y mitigación del cambio climático debido a los beneficios colaterales adicionales que proporcionan.
Profesor Raphael Viscarra Rossel
Breve resumen
La investigación del Prof. Viscarra Rossel ayuda a obtener nuevos conocimientos y una mejor comprensión de los efectos del cambio ambiental y antropogénico en las funciones del suelo. Está particularmente interesado en el secuestro de carbono, la preservación de la biodiversidad, el ciclo de nutrientes y la producción de alimentos. Desarrolla nuevos métodos para medir, mapear y monitorear el suelo, y utiliza modelos (estadísticos, de aprendizaje automático, mecanicistas) para la predicción a escalas espaciales y temporales relevantes. Es un investigador altamente citado de Clarivate Analytics, ha recibido numerosos premios y ha supervisado y cosupervisado a muchos estudiantes de pregrado y posgrado. La Prof. Viscarra Rossel se desempeña como editor asociada del European Journal of Soil Science y en el Consejo Asesor Editorial de Global Change Biology.
Después de 11 años en CSIRO, la profesora Viscarra Rossel se mudó a Curtin en 2019 para crear el grupo de Investigación de Suelos y Paisajes. Fue Científico Principal Senior de Investigación en CSIRO Land and Water en Canberra, donde dirigió el desarrollo de:
- las bibliotecas espectrales de suelos australianas
- los mapas digitales de suelos de toda Australia en la Cuadrícula de Suelos y Paisajes de Australia
- El mapa de referencia de las reservas de carbono orgánico del suelo
- el sistema de análisis de la condición del suelo (SCANS).
La Prof. Viscarra Rossel fue miembro activo del grupo de trabajo técnico del Departamento de Medio Ambiente y Energía del Gobierno de Australia sobre medición de carbono orgánico del suelo y contribuyó al desarrollo de las metodologías del Fondo de Reducción de Emisiones para el monitoreo del carbono orgánico del suelo: «Medición del secuestro de carbono del suelo en sistemas agrícolas«.
Ha ocupado puestos de investigación en el CSIRO, la Universidad de Sydney y un puesto postdoctoral en el Institut National de la recherche agronomique (INRA), Rennes. Completó su doctorado en Ciencias del Suelo y Agricultura de Precisión en la Universidad de Sydney en 2001.
Enlace de interés citado en la entradilla
Post antiguos sobre pedometrics.
La Edafología y sus Posibles Futuros: Los Falsos Cambios de Paradigma
Clasificación Universal de Suelos, la WRB y la Santísima Trinidad
La edafometría y sus vicios ocultos: ¿Dónde están los datos?
La edafometría y sus vicios ocultos: ¿Dónde están los datos?