Los Suelos en México - Ciencias y futuro

Los Suelos en México - Ciencias y futuro

Los Suelos en México
Dr. Felipe García-Oliva
Centro de Investigaciones
en Ecosistemas, UNAM
Campus Morelia
Las Ciencias en la UNAM
Noviembre de 2010
Perfil del suelo
Factores formadores del suelo
Tiempo
Entisol
Histosol
Vegetación
Azonales
Zonales
Diferentes tipos de suelos
Molisol
Histosol
Podsol
Andosol
Vertisol
Aridisol
Número de ordenes de suelos por grandes
regiones climáticas de México (Flores, 1974)
Región Climática
Árida
No. de ordenes de
suelos (FAO)
6
Semiárida
10
Templada
14
Tropical
11
Servicios ambientales asociados al
suelo
Disponibilidad de agua
Mantenimiento del sustrato para las plantas
Mantenimiento de la biodiversidad
Cantidad y disponibilidad de nutrientes
Captura de carbono atmosférico
Almacenes y Flujos de la M.O.
CO2
Biomasa
Aérea
Mineralización
Hojarasca
Mantillo
N
Biomasa
Subterranea
(Anaya 2007)
P Ca
N
K
Lixiviación
Humificación
Suelo
Contenidos de C (Mg C ha-1) en los Principales
Almacenes del Ecosistema
Almacén
BTS, Chamela
(Jaramillo et
al. 2003)
BTH, Los Tuxtlas
(Hughe et al.
1999)
BTH, Lacandona
(De Jong et al.
2000)
B. Mix., Mich.
(García-Oliva et
al. 2010)
Biomasa
Aérea
59 (42%)
195 (47%)
233 (52%)
151 (22%)
Raíces
7 (5%)
9 (2%)
43 (9%)
37 (6%)
COS
(0-1 m)
76
(53%)
210 (51%)
176 (39%)
482 (72%)
TOTAL
142 (100%)
414 (100%)
452 (100%)
670 (100%)
Inventario Nacional de Carbono en la Biomasa
(Mg ha-1; de Jong et al. 2006)
BT
STH
Inventarios Nacionales del Contenido del C
orgánico del Suelo (Mg ha-1 Etchevers et al. 2009)
BT
STH
Contenidos de COS por principales tipos de
vegetación en México a -1 m (Balbotín et al. 2009)
Vegetación
Media (Mg C ha-1) DE
S.Trop. Húmeda
169
161
S. Trop. Estacional
118
111
B.Tem. Húmedo
163
103
B. Temp. Estacional
132
112
Semiárida Tem.
61
50
Árida
56
48
Factores que influyen en la capacidad
del suelo para secuestrar C
Tipo de suelo: textura, pH y estructura.
Calidad y Cantidad de MO.
Dinámica de la comunidad microbiana del
suelo.
Disponibilidad de agua y nutrientes.
Composición de especies vegetales.
Efecto del Tipos de Suelo
Chamela,
México
Vallecito,
Cuba
Navasfrías,
España
Características de los sitios
(García-Oliva et al. 2006)
Sitio
Chamela,
México
Vallecito,
Cuba
Navasfrías,
España
Temperatura (ºC)
24
24
11
Precipitación
(mm a-1)
741
2,014
1,580
Tipo de bosque
Tropical
caducifolio
Tropical
perennifolio
Templado
caducifolio
Tipo de suelo (F.A.O.)
Litosoles
Cambisol mólico
Umbrisol háplico
Textura, Ah horizonte
(arena, limo y arcilla, %)
60, 14 y 26
44, 24 y 31
22, 38 y 21
pH, Ah horizonte (H2O).
6.5-7.0
6.0-6.3
4.9-5.1
Contenidos de C (Mg C ha-1) en los Principales
Almacenes del Ecosistema
(García-Oliva et al. 2006)
Almacén
BTS, México
BTSC, Cuba
B Encinos,
España
Biomasa Total
48 (57%)
139 (73%)
47 (31%)
COS
(0-20 cm)
35 (43%)
51 (27%)
103 (69%)
Total
83
190
150
Hojarasca
(Mg C ha-1 a-1)
2.1
3.8
1.2
Edad Prom.
Mantillo (año)
2.2
0.5
2.0
Edad Media COS
(año)
17
13
86
Concentración de COS por tipo de
suelo y provincia fisiográfica
SOC
(%)
Type of Soil
Profile
Province
Mean† SD‡
Eutric histosol
Coastal plain southern Gulf
3
13.9
18.6
Mollic solonchak Yucatán Peninsula
3
12.6
11.5
Eutric histosol
Mexican Transvolcanic Belt
4
9.5
3.4
Eutric histosol
Yucatán Peninsula
6
8.9
6.4
Litosol
Yucatán Peninsula
78
7.2
4.3
Humic andosol
Sierra Madre Oriental
3
3.4
5.3
Mollic gleysol
Mexican Transvolcanic Belt
4
5.2
4.5
Mollic gleysol
Yucatán Peninsula
4
4.1
2.2
Rendzina
Sierra Madre del Sur
64
3.4
2.0
Rendzina
Mexican Transvolcanic Belt
14
3.3
1.9
Haplic phaeozem Mexican Transvolcanic Belt 332
1.4
1.4
Haplic phaeozem Sierra Madre del Sur
227
1.4
1.3
Calcic xerosol
Sierra Madre Oriental
274
0.9
0.7
Calcic xerosol
Northern Sierras and Plains 203
0.6
0.4
Calcaric fluvisol Baja California Peninsula
7
0.3
0.3
Luvic yermosol
Sierra Madre Oriental
3
0.2
0.1
Balbontín, Cruz, Paz &, Etchevers,.2009
Calidad y Cantidad de MO
Atecuaro
Contenidos de C en un gradiente de degradación
de bosques mixtos en Cuitzeo, Mich.
Almacén
CF
FL
BF
DF
Biomass (Mg ha-1)
Aérea
Mantillo
315
22
245
18
94
10
76
24
C content (Mg ha-1)
Aérea
Mantillo
Radical*
COS (0-1 m)
Total
142
9
37
482
670
110
7
29
366
512
42
4
11
273
330
34
10
9
250
303
Calidad MOS
CF:
Hojarasca: 731 g m-2 a-1
N: 2.4 g m-2 a-1
P: 0.35 g m-2 a-1
C/N: 129
DF:
Hojarasca: 384 g m-2 a-1
N: 1.4 g m-2 a-1
P: 0.18 g m-2 a-1
C/N: 135
CF
DF
SUELO
Biomasa
Mantillo
SUELO
CO2
Mantillo
Nutrientes
Biomasa
Captura de C
CO2
Nutrientes
Captura de C
Dinámica de la Comunidad
Microbiana
Cuatro Cienegas
Bacterial
richness
22 species
Total biomass
618 g m2
5 species
Total biomass
1244 g m2
GRASSL
AND
18 phyla
38 classes
DESERT
SCRUB
15 phyla
34 classes
Bacterial
composition
(Tapia-Torres
Thermoanaero
2009)
Thermovenabu
bacteria
Thermi
Deferribacteres
Acidobacteria
lae
Aquificae
GRASSLAND
TM7
Actinobacteria
Proteobacteria
AD3
Bacteroidetes
Planctomycete
s Lentisphaerae
Chloroflexi
Gemmatimona Firmicutes Caldithrix_KSB
1
detes
Cyanobacteria
Bacterial
composition
(Tapia-Torres
Synergistetes_ Thermoanaero
Verrucomicrobi
bacteria
Proteobacteria
2009) Aminanaerobi
a
a
Planctomycete
s
Acidobacteria
DESERT SCRUB
Sulfobacilli
Gemmatimona
detes
Firmicutes
OP11
Chloroflexi
Moorella
Bacteroidetes
Deferribactere
s
Actinobacteria
Materia
orgánica
del suelo
Chlorofl
exi COS
Fijación de N
bacterias de
vida libre
Plantas
Cyanobact
eria
Raíces
Proteobact
erias
Mineraliza
Biomasa
NH4+
ción
microbiana
C disponible
Despolimeriz
ación
Inmoviliza
Monómeros
ción
NOD
Despolimeriz
ación
PASTIZ
AL
Materia
orgánica
del suelo
Fijación
de N
simbiótic
a
Nitrificación
QUIMIOAUTÓTROFOS
Biomasa microbiana
NO3-
Desnitrificac
ión
Inmovilizac
ión
COS
C disponible
Despolimeriz
ación
Monómeros Inmoviliza
ción
NOD
Despolimeriz
ación
MATOR
RAL
Plantas
Fijación de N
bacterias de
vida libre
Proteoba
cterias
Biomasa
microbiana
Plantas
Raíces
Mineraliza
NH4+
ción
Inmovilizac
ión
Fijación
de N
simbiótic
Planctom
a
ycetes
Nitrificación
QUIMIOAUTÓTROFOS
Biomasa microbiana
Plantas
NO3-
Inmovilizac
Proteoba
cterias
Desnitrificac
ión
Materia
orgánica
del suelo
Plantas
fosfatasas
Despolimerización
Inmovilización
POD
Biomasa
microbiana
fosfatasas
PO4-3
Desorción
Acidobact
eria
Plantas
Materia
orgánica
del suelo
fosfatasas
Despolimerización
MATOR
RAL
Pi
ocluido
Mineralización
Gemmatimo
nadetes
Inmovilización
PASTIZ
AL
POD
Raíces
(micorrizas)
Inmovilización
Biomasa
microbiana
Raíces
(micorrizas)
Pi
ocluido
Mineralización
fosfatasas
Gemmatimo
nadetes
Inmovilización
PO4-3
Desorción
Acidobact
eria
Conclusiones
• Estudiar los procesos involucrados en la
disponibilidad-captura de C en suelos
Mexicanos.
• Estudiar los efectos de manejo sobre
estos procesos.
• Definir los niveles bases de captura de C
de los principales tipos de suelos.
• Definir la vulnerabilidad de perdida de C.
Oportunidades
• Estudiar los procesos integrales de
captura de C en ecosistemas mexicanos.
• Estudiar gradientes ecológicos: desiertos
a trópicos; milpa-agrícola intensivo.
• Definir los niveles bases de almacén de C
y de captura de C en los ecosistemas
mexicanos.
• Definir estrategias de mitigación y
adaptación al CCG.
Gracias…