Busqueda de Vida en el Planeta Marte (Desiertos de Atacama y La Joya).

Carbono Orgánico en el Desierto de Atacama (Perú y Chile), un análogo a

Marte.

Renée M. Condori Apaza, Julio E. Valdivia-Silva, Lauren Fletcher, Saúl Pérez Montaño, Catharine Conley, Rafael Navarro-González, and Chris McKay

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Zona de Estudio

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Carbono Orgánico en el desierto de Atacama: analogías a Marte

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Carbono del suelo

Elemental

Inorgánico

Orgánico

Hollín, grafito, cenizas

Carbonatos

Moléculas Orgánicas (labiles y recalcitrantes)

Lucas et al 2004

Los valores de carbono a una profundidad especifica, son necesarios para calcular la cantidad de C almacenado en el suelo, y modelar el ciclo del carbono global sobre el tiempo.

Feng et al 2002, Schlesinger et al. 1990

La relacion de carbono en lugares caracteristicos del suelo puede ayudar a desarrollar modelos de formulacion y evaluacion de procesos.

Burke et al 1989

Sin embargo….…Análisis detallados demuestran la Baja interrelacion entre carbono de suelo y factores ambientales en suelos hiper-Aridos.

Feng et al 2002

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Ademas…..…Suelos Hiper-Aridos en la Tierra proveen un marco para interpretar el crecimiento regolitico de la base de datos en Marte y para desarrollar hipotesis predictivas en el origen de los suelos de Marte.

Amundson et al 2007


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El Desierto de Atacama es considerado el mas árido de la región sobre el mundo y un buen Análogo a Marte.

McKay et al 2003, Navarro-González 2003

Las zonas Hiper-Aridas son derivadas de un Indice de Aridez (AI) el cual es calculado entre la relacion de P/PET :Hiper-Arido = <0.05Arido = 0.05 - 0.2Semiarido = 0.2 – 0.5

Thornwaite en 1948, UNEP en 1997

Desertification ≠ Aridificacion

Houérou et al 1996, Schlesinger et al 1997


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1. Determinar la variabilidad de SOC and SIC a profundidades de 0–100 cm.

2. Determinar la relacion entre SOC y SIC, y lugares caracteristicos; y

3. Determinar variaciones de SOC y su significado en almacenaje de carbono.

Un total de 10 hoyos con profundidad de 1m fueron analizados y 485 muestras de suelo colectados.Desde 2004 a 2007.


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•Muestras de suelo por triplicado fueron colectados de hoyos (cada 10cm: 0 -100cm)

•El Area Hiper-Arida fue determinada usando la data de las Estaciones Climaticas de Houston y Hartley. (Houston and Hartley 2003)


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•La cantidad de Materia Organica fue medida o cuantificada por titulacion con Permanganato de Potasio.

Navarro-González et al 2006, Valdivia-Silva et al 2005, Pérez et al 2008

•Los contenidos de carbonato fue medido por titulacion del Ion hidronio (con NaOH y HCl).

Navarro-González et al 2006

•El carbono organico y/o carbono inorganico fueron medidos usando la Ecuacion siguiente:

SCSC==c1+c2+c3+cic1+c2+c3+ci==aa((b1b1ρρ 11o1+o1+b2b2 ρρ 2 2ob+……ob+……bi bi ρρ i ioi)oi)Donde:SC: Es el contenido de carbono total almacenado en la superficie del suelo 100m o 10 cm de capa (kg), c1,c2,…,ci :Es el contenido de carbono almacenado en el primero, segundo y n nivel de la superficie del suelo hasta el nivel mas bajo del mismo. a: Es el area de suelo hiper-Arido, arido o semiarido (km2)b1,b2,…,bi : Es la distancia de profundidad (cm) de el primero, …ρ1,ρ2,…,ρi : Es la densidad del suelo (Mg m−3) de el primero, …o1,o2,…,oi : Es la cantidad de carbono organico o inorganico. Contenido de carbono (%) de el primero, …

SCSC==c1+c2+c3+cic1+c2+c3+ci==aa((b1b1ρρ 11o1+o1+b2b2 ρρ 2 2ob+……ob+……bi bi ρρ i ioi)oi)Donde:SC: Es el contenido de carbono total almacenado en la superficie del suelo 100m o 10 cm de capa (kg), c1,c2,…,ci :Es el contenido de carbono almacenado en el primero, segundo y n nivel de la superficie del suelo hasta el nivel mas bajo del mismo. a: Es el area de suelo hiper-Arido, arido o semiarido (km2)b1,b2,…,bi : Es la distancia de profundidad (cm) de el primero, …ρ1,ρ2,…,ρi : Es la densidad del suelo (Mg m−3) de el primero, …o1,o2,…,oi : Es la cantidad de carbono organico o inorganico. Contenido de carbono (%) de el primero, …


Carbono Orgánico en suelos Hiper-Áridos del Desierto de Atacama.

160160

140140

120120

100100

8080

6060

4040

2020

00

CHILECHILE PERUPERU

Chile All Chile

Low

Chile High

Chile gullies

Chile Arid

Peru Low

Peru High

Peru Arid

ppm


Carbono Orgánico vs. Características del lugar.pp

m

ppm

Summits

Mid-slopes

Toe-slopes

GulliesMontains


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Superficie (0-10cm):

CARBONATOSCARBONO ORGANICO

4 - 12 ppm CO 250 - 500 ppm CI


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Subsuperficie (10-100cm):


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El contenido SOC Hiper-Aridos varian desde: 0.004 a 0.012% C/gr de suelo, (promedio = 0.136 g Cm2) para la profundidad 0 – 0.1 m. 0.001 a 0.029% C/gr de suelo (promedio = 2.998 g Cm2) para la profundidad 0–1 m. La Variabilidad en contenido SOC y la densidad contribuyen substancialmente a la variacion SC. La distribucion de organicos atraves del area no demuestran variacion debido a la topografia del lugar.

El contenido SIC varian desde: 0.017 a 0.14% C/gr de suelo (promedio = 1.93 g C m−2) para la profundidad 0-0.1 m. 0.02 a 0.48% C/g de suelo (promedio = 6.66 g Cm2) para la profundidad 0-1 m. Las mas grandes acumulaciones de carbonatos (SIC) fueron encontrados en suelos calcicos y en areas calurosas y aridas .


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1. En la cima de 1.0-m de capa tierra hiperarid la tierra contiene 1.13 Tg de carbono organico and 3.1 Tg de carbono inorganico.

2. De el total de carbono almacenado fue solo de 3.7 como carbono organico.

3. Entonces, el carbono almacenado en suelos hiper-aridos como en el desierto de Atacama es un factor importante que afecta en los cambios de concentraciones del dioxido de cabono atmosferico y es el unico modelo de distribucion organica sobre la superficie y subsuperficie de Marte a 1 m de profundidad.


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Agradecimientos

Dr. Chris Mckay

(Jefe de proyecto y Principal investigador de NASA Ames)

NASA Ames Research

UANT, UNAM.

Apoyos:

CONACYT-México

NASA Ames Research Center

Wright SAC-Div. WrightLab


Todas las cosas que puedas imaginar hoy, las puedes hacer en el futuro!!!

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