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…
