Los Suelos en México

Dr. Felipe García-OlivaCentro de Investigaciones en Ecosistemas, UNAM

Campus Morelia

Las Ciencias en la UNAMNoviembre de 2010

Perfil del suelo

Factores formadores del suelo

ZonalesAzonalesVegetación

Tiempo

HistosolEntisol

Molisol Histosol PodsolAndosol Vertisol Aridisol

Diferentes tipos de suelos

Número de ordenes de suelos por grandes regiones climáticas de México (Flores, 1974)

Región Climática No. de ordenes de suelos (FAO)

Árida 6

Semiárida 10

Templada 14

Tropical 11

Servicios ambientales asociados al suelo

Disponibilidad de aguaMantenimiento del sustrato para las plantasMantenimiento de la biodiversidadCantidad y disponibilidad de nutrientesCaptura de carbono atmosférico

Almacenes y Flujos de la M.O.

MineralizaciónHojarasca

NN

PK

Ca

Mantillo

BiomasaAérea

BiomasaSubterranea Suelo

Lixiviación

Humificación

(Anaya 2007)

CO2

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)

STH

BT

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

Type of Soil Province Profile SOC (%)

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 5.3 3.4 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

Concentración de COS por tipo de suelo y provincia fisiográfica

Calidad y Cantidad de MO

Atecuaro

Contenidos de C en un gradiente de degradación de bosques mixtos en Cuitzeo, Mich.

Almacén CF FL BF DFBiomass (Mg ha-1)

Aérea 315 245 94 76Mantillo 22 18 10 24

C content (Mg ha-1)

Aérea 142 110 42 34Mantillo 9 7 4 10Radical* 37 29 11 9COS (0-1 m) 482 366 273 250Total 670 512 330 303

Calidad MOSCF: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

Biomasa

Mantillo

SUELO

CF

Captura de C

CO

2

Nut

rient

es

Biomasa

Mantillo

SUELO

DF

Captura de C

Nut

rient

es

CO

2

Dinámica de la Comunidad Microbiana

Cuatro Cienegas

GRASSLAND

DESERT SCRUB

Bacterialrichness

5 species

Total biomass 1244 g m2

22 species

Total biomass 618 g m2

18 phyla38 classes

15 phyla34 classes

Bacterial composition(Tapia-Torres

2009)Acidobacteria

Actinobacteria

AD3Bacteroidetes

Caldithrix_KSB1

Chloroflexi

CyanobacteriaFirmicutesGemmatimona

detes

LentisphaeraePlanctomycete

s

Proteobacteria

TM7

AquificaeDeferribacteres

ThermiThermoanaero

bacteriaThermovenabulae

GRASSLAND

Bacterial composition(Tapia-Torres

2009) Acidobacteria

Actinobacteria

Deferribacteres

BacteroidetesMoorella

ChloroflexiOP11

Firmicutes

Gemmatimonadetes

Sulfobacilli

Planctomycetes

ProteobacteriaSynergistetes_Aminanaerobi

a

ThermoanaerobacteriaVerrucomicrobi

a

DESERT SCRUB

Materia orgánica del suelo

Monómeros NOD

NH4+ NO3

-

Despolimerización Mineraliza

ción

COSC disponible

Nitrificación

Raíces

Plantas

Biomasa microbiana QUIMIOAUTÓTROFOS

Biomasa microbianaInmovilizac

ión

Inmovilización

Desnitrificación

PlantasFijación

de N simbiótic

a

Fijación de N bacterias de

vida libre

Despolimerización

Inmovilización

Materia orgánica del suelo

Monómeros NOD NO3

-

Despolimerización

COSC disponible

Nitrificación

Raíces

Plantas

Biomasa microbiana QUIMIOAUTÓTROFOS

Biomasa microbiana

Inmovilización

Desnitrificación

Plantas

Fijación de N

simbiótica

Fijación de N bacterias de

vida libre

Despolimerización

Inmovilización NH4

+Mineraliza

ción

CyanobacteriaProteobacterias

Chloroflexi

MATORRAL

PASTIZAL

Proteobacterias

Proteobacterias Planctom

ycetes

Materia orgánica del suelo

POD PO4-3

Despolimerización

Mineralización

Raíces(micorrizas)

Plantas

Inmovilización

Biomasa microbiana

InmovilizaciónPi

ocluido

fosfatasas

fosfatasas

Materia orgánica del suelo

POD PO4-3

Despolimerización

Mineralización

Raíces(micorrizas)

Plantas

Inmovilización

Biomasa microbiana

InmovilizaciónPi

ocluido

fosfatasas

fosfatasas

Desorción

DesorciónGemmatimonadetes

Gemmatimonadetes

Acidobacteria

Acidobacteria

PASTIZAL

MATORRAL

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…