El ciclo del carbono: conceptos básicos Taller de Mediciones Integradas de los Flujos de Carbono en la Amazonía  Iquitos, 23-26 de agosto de 2009 El ciclo del carbono: conceptos básicos Eurídice Honorio

Resumen Diferencia entre stock y flujos de carbono Distribución del stock en los bosques Los flujos de carbono en los bosques tropicales Los bosques húmedos tropicales se encuentran entre el trópico de Capricornio y el trópico de Cáncer. Tenemos: BHT americano, BHT africano, BHT indo-malasiano.

1 Megagramo (Mg) = 1000 Kilogramos = 1Tonelada Diferencia entre stock y flujos de carbono Flujo Flujo Stock Mg ha-1 a-1 Mg ha-1 Mg ha-1 a-1 1 Megagramo (Mg) = 1000 Kilogramos = 1Tonelada

Producción de metano (CH4): STOCK: FLUJOS: CO2 Fotosíntesis Respiración CO2 Descomposición Mortalidad CO2 PPN = Fotosíntesis - Respiración Hojas Hojarasca Ramas Madera CH4 Fuste CO2 Producción de metano (CH4): Atmósfera tiene 4700 Tg (1Tg = 1 millón de toneladas) o 1.7 ppm Emisión anual = 505 Tg CH4 / año Áreas inundadas = 110 Tg CH4 / año (60% de los trópicos) Actividades humanas (cultivo de arroz, ganadería) Agua Raíces Suelo

STOCK: FLUJOS: Fotosíntesis Respiración Mortalidad Descomposición Ca. Manaus, Brasil CO2 Fotosíntesis STOCK: FLUJOS: Respiración CO2 Mortalidad Descomposición Hojas Hojarasca Ramas Madera Fuste CO2 Raíces Suelo Stock (Mg C ha-1) Flujos (Mg C ha-1 a-1) Malhi & Grace (2000) TREE 15, 332-337.

Stock = cantidad almacenada Biomasa viva (BV): hojas, ramas, fuste, raíces DAP: ≥ 10cm, 2.5-10 cm, < 2.5 cm Necromasa (N): hojarasca (hojas), madera muerta (ramas y fustes) Suelos (S): materia orgánica del suelo Profundidad: 0-20cm, 20-30cm… STOCK TOTAL (Mg ha-1) = BV + N + S 50% de la biomasa seca es Carbono

Biomasa viva Perú: 304  64 Mg ha-1 hj rz f rm S H M Perú: 304  64 Mg ha-1 Quesada et al. (2009) Biogeosciences Discussions 6, 3993–4057.

Densidad de madera de las especies O Amazonia < C&E Amazonia Incluye densidad de madera! Baker et al. (2004) Global Change Biology 10, 545–562.

Madera muerta Perú: 23  4 Mg ha-1 hj rz f rm S H M Perú: 23  4 Mg ha-1 Chao et al. (2009) Biogeosciences Discussions 6, 1979–2006.

Flujos = cantidad en incremento Productividad (Fotosíntesis - Respiración): crecimiento del fuste, producción de ramas, producción de hojas, producción de raíces. Mortalidad: muerte y caída de troncos y ramas, caída de hojas, muerte de raíces. Descomposición de la madera muerta y de la hojarasca causada por los organismos degragadadores. FLUJOS (Mg ha-1 año-1) UNIDADES INCLUYEN TIEMPO

Productividad Perú: 6.8  1.6 Mg ha-1 a-1 hj rz f rm S CO2 Perú: 6.8  1.6 Mg ha-1 a-1 Quesada et al. (2009) Biogeosciences Discussions 6, 3993–4057.

Tierras altas de baja fertilidad Aluviales del holoceno Suelos recientes de altura Fluviales estacionales Pantanos Oxisol reciente Oxisol antiguo Arenosos Malhi et al. (2004) Global Change Biology 10, 563–591 Categoría de suelos

La productividad en la Amazonia está influenciada por la fertilidad del suelo, especialmente por la cantidad de fósforo disponible en el suelo. Quesada et al. (2009) Biogeosciences Discussions 6, 3993–4057.

Mortalidad hj rz f rm S Perú: 5  1.6 Mg ha-1 a-1 A mayor productividad en la Amazonia del oeste, más rápido crecen y mueren los árboles. Phillips et al. (2004) Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 359, 381–407.

Descomposición Pocos datos, mucha variación Baker et al. (2007) Oecologia 152, 495-504.

2. Distribución del stock en el bosque hj rz f rm S H N Caxuiana, Brasil Manaus, Brasil Tapajos, Brasil

Biomasa sobre el suelo : Biomasa debajo del suelo Hojas Biomasa sobre el suelo Necromasa mayor Hojarasca y necromasa menor Suelo 1-2 m Suelo 0-1 m Biomasa debajo del suelo Biomasa sobre el suelo : Biomasa debajo del suelo 50% : 50% hj rz f rm S H N Malhi et al. (sometido, 2009) Global Change Biology

Biomasa sobre el suelo : Biomasa debajo del suelo Parque Nacional Noel Kempff, Bolivia Stock total = 404 Mg/ha hj rz f rm S H N Biomasa sobre el suelo : Biomasa debajo del suelo 50% : 50%? Parque Nacional Noel Kempff, Bolivia Stock total = 202 MgC/ha

3. Distribución de la PPN en los bosques Promedio: 12.8 ± 0.9 Mg C ha−1 a −1 Tierra preta: 17.0±1.4 Manaus: 9.3±1.3 Hojas Tallos Ramas Raíces (<2mm) Raíces (>2mm) Volátiles PPN total también suele incrementar con la disponibilidad del fósforo en el suelo. Aragão et al. (2009) Biogeosciences Discussions 6, 2441–2488.

Conclusiones El stock de carbono es todo aquello que se encuentra almacenado en los componentes del bosque. Los flujos del carbono son todos aquellos procesos que afectan el stock en el tiempo. Se estima que los bosques tropicales presentan un stock casi siempre distribuido equitativamente sobre y debajo del suelo. Los factores edáficos principalmente influencian los flujos del carbono (p.e. disponibilidad de fósforo en el suelo). Forest structure and dynamics have been noted to vary across the Amazon Basin in an east-west gradient in a pattern which coincides with variations in soil fertility and geology. This has resulted in the hypothesis that soil fertility may play an important role in explaining Basin-wide 5 variations in forest biomass, growth and stem turnover rates