Post on 11-Apr-2015
Cambio climático y ecosistemas tropicales
Resultados científicos de la Estación Biológica La Selva
Carolina Murcia, Ph. D.Directora Científica
Existe un vínculo crítico pero poco comprendido
entre el cambio climático y los bosques
suel
o/v
eget
ació
n/a
tmó
sfer
a
Carbono del suelo- orgánico- inorgánico
Biomasa bajo tierra- Raíces
- HojarascaTransferencia de
biomasa
Res
pira
ción
Fot
osín
tesi
s
Res
pira
ción
, D
esco
mpo
sici
ón
Caí
da
de
hoja
s, r
amas Biomasa
superficial- Tallos
- Ramas- Follaje
Relación entre plantas, carbón y temperatura
Respiration(Carbon emissions
by plants)
Photosynthesis(Carbon uptake
by plants)
Temperature c.f. D.A.Clark
La Selva:estudios sobre el
impacto del cambio climático
Estudios a largo plazo en La Selva
• Árboles
• Quebradas
• Medidas de mitigación
• Monitoreo anual • 10 especies• 22 años
• Investigadores principales:
Deborah Clark y David Clark
Crecimiento de los árboles en La Selva
Crecimiento inter-anual de 7 especies de árboles en el proyecto TREES
Clark et al 2003
Clark et al 2003
Relación entre el crecimiento de los árboles y la temperatura
Las emisiones de CO2 inferidas del trópico terrestre (eje derecho) son paralelas al crecimiento de los árboles en La
Selva, 1984-2000
Clark, Piper, Keeling & Clark. 2003. PNAS
Inversión Global del flujo de carbón
C.D. Keeling, Piper et al., 2001
TERRESTRIAL TROPICS
TROPICAL OCEANS
Los trópicos terrestres
son grandes emisores de C
The National Science Foundation BSR8717746 to C. M. Pringle; DEB9528434 and DEB0075339 to Pringle & F. J. Triska; DEB0545463 to Pringle, Triska & A. Ramirez; NSF International Research FellowshipProgram and Americas Program (INT-020202673) to R. Bixby;& Organización para Estudios Tropicales
¿Cómo las interacciones del agua subterránea - agua superficial afectan a ecosistemas tropicales de las quebradas en las tierras bajas tropicales y su respuesta al cambio climático en la Estación Biológica La Selva?
Investigadores principalesCatherine M. Pringle (University of Georgia) P.I.Frank J. Triska (U.S. Geological Survey) Co-P.I.
Alonso Ramírez (University of Puerto Rico) Co-P.I.
COLABORADORESDr. Ronald J. Avanzino (U. S. Geological Survey) Dr. John H. Duff (Hydrologist, U. S. Geological Survey) Dr. Jose Fernandez (Costa Rican Electric AuthorityDr. Wills Flowers (Florida A& M University) Dr. David Genereux (North Carolina State University) Dr. Alan Jackman (University of California, Davis) Dr. William McDowell (University of New Hampshire) Dr. Margarita Nuñez (Merida Inc., San Jose, Costa Rica) Dr. Pia Paaby (Merida Inc., San Jose, Costa Rica) Dr. Frederick Scatena (University of Pennsylvania) Dr. John West (University of California, Berkeley) Dr. Gary Zellweger (U. S. Geological Survey)
POSTDOCTORADOS Dr. Rebecca B. Bixby (University of Michigan) Dr. Amy D. Rosemond (University of Georgia) Dr. Toshihide Hamazaki (Alaska Department of Fish and Game, Alaska)
ESTUDIANTES GRADUADOS Elizabeth Anderson-Olivas (University of Georgia)Marcelo Ardón (University of Georgia) Joseph Bishop (Pennsylvania State University) Gregory Browder (University of California, Berkeley) Tamara Eklund (University of New Hampshire) Paul Keck (University of Georgia) Alonso Ramírez (University of Georgia) Gary Rowe (Pennsylvania State University) Chip Small (University of Georgia)Lindsay Stallcup (University of Georgia) Ruth Tiffer-Sotomayor (Universidad de Costa Rica) Rodney Vargas (University of Georgia) Sharon Wood (Florida International University)
TECNICOSMinor Hidalgo Gail A. Blake Dennis Chavarria Rodolfo Vargas-Ramírez Francisco Rojas
Conexión entre la ecología y la
biogeoquímica en quebradas de la selva • Quebradas en La Selva reciben geotérmicos- suministros modificados
• Altas concentraciones de cationes, aniones y fósforo
• No afecta la T del agua
• 16 sitios a largo plazo monitoreados
• Factores físicos y químicos del agua
• Contenido de Fósforo
• Nutrientes (nitrato, amonio, fosfato)– 3 sitios: 1988-presente– 16 sitios: 1997-presente
• Aniones/cationes (Cl-, SO42-, Mg2+, Ca2+, Na+, K+)
– Varios sitios: datos misc. desde 1988– 19 sitios: 1997-presente
• Datos físicos (temperatura, pH, conductividad, descarga)– 19 sitios: 1997-presente
Datos a largo plazo (mensuales)
Piper pH March 2007
5.7
5.75
5.8
5.85
5.9
5.95
6
6.05
6.1
6.15
3/6/2007 0:00 3/11/2007 0:00 3/16/2007 0:00 3/21/2007 0:00 3/26/2007 0:00 3/31/2007 0:00
pH
Taconazo pH March 2007
5.25.35.45.55.65.75.85.9
66.16.26.3
3/6/2007 0:00 3/11/2007 0:00 3/16/2007 0:00 3/21/2007 0:00 3/26/2007 0:00 3/31/2007 0:00
pH
pH
Disminución de pH en respuesta a eventos de mucha lluvia
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
Dec-96 Dec-97 Dec-98 Dec-99 Dec-00 Dec-01 Dec-02 Dec-03 Dec-04 Dec-05 Dec-06
pH
Carapa
Piper
Saltito 100
Salto 30
Sura 30
Arboleda
Disminuciones episódicas del pH en las quebradas Quebradas con más bicarbonatos están potegidas
contra disminución del pH
Quebradas bajas en solutos, son más vulnerables a la disminución del pH
Pringle et al. datos sin publicar
pH declina en quebradas
con bajo solutos
El fósforo reactivosoluble se incrementa
Estación muy seca y caliente
Aumenta lixiviado de DOC
Aumento de hojarásca y raices muertas(Clarks, datos sin publicar)
Ácidos orgánicos Aumenta dCO2,Ácido Carbónico
Aumenta respiraciónmicrobiana
Cambio en sedimento en condiciones redox
Sedimento disminuye capacidad de
absorción de P
Vínculo de ENSO y cambios químicos de quebradas : mecanismos hipotéticos
Oscilación del Sur El Niño
P-liberado del sedimento
RESUMEN
Flujp entre cuencas regionales: El agua-subterránea, alta en solutos, controla los patrones del paisaje en la estructura del ecosistema de las quebradas y su función.
Las corrientes que drenan La Selva son afectadas en diferentes formas por los eventos de ENSO dependiendo de como ellas reciban fluidos entre cuencas.
Quebradas bajas en solutos (que no reciben el agua subterránea regional) experimentan disminuciones episódicas en el pH las cuales se asocian a acontecimientos de ENSO.
En contraste, quebradas altas en solutos (que reciben agua subterránea regional) están protegidas contra cambios en pH.
Sin embargo, quebradas tanto ricas y pobres en solutos, muestran aumentos en niveles de fósforo durante eventos ENSO como un resultado de las condiciones de cambio redox.
Cultivando carbón:Proyecto ECOS
Jim Raich
National Science Foundation
5 Marzo 2008
19886 spp árboles
2008
Distribución de Biomasa• Biomasa en pie
– Por 17 años, equivale a un bosque maduro– Varía entre especies– Dominada por árboles sembrados
• Biomasa bajo suelo– Varía entre especies, pero– No hay grandes diferencias entre raíces y
tallos• Biomasa total de fijación de C es en
promedio– 5 MgC ha-1 yr-1, o– Casi suficiente para una persona por
hectárea
OET Iniciativa de Cambio Climático
• Monitoreo de datos climáticos en La Selva, Palo Verde y Las Cruces
• Investigación a largo plazo sobre cambio en los ecosistemas, asociado al clima.
• Desarrollo de una red de investigadores tropicales que evalúan ese cambio
Muchas gracias!