Materia orgánica del suelo y servicios ecosistémicos

La materia orgánica (SOM) tiene un papel importante para las propiedades físicas (estructura, retención de agua), químicas (disponibilidad de nutrientes, efecto tampón) y biológicas (diversidad microbiana, sustancias biológicas activas) del suelo.

Ante el problema generalizado de la pérdida de materia orgánica en los suelos mediterráneos, una de las soluciones es la adición de compost procedente de residuos orgánicos, como parte de una economía circular. Los suelos mejorados con compost aportan servicios ecosistémicos de abastecimiento (mejora de producción de alimento) y de regulación (reciclado de nutrientes y residuos, secuestro de carbono), contribuyendo así al bienestar humano.

FAO

En el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España) se está evaluando la efectividad de las medidas combinadas de adición de enmiendas y plantación de árboles, para dos servicios ecosistémicos: la estabilización de los elementos traza y el almacenamiento de carbono en el suelo.

Los investigadores del IRNAS Teodoro Marañón y Engracia Madejón presentaron la conferencia inaugural “Funciones del suelo y servicios ecosistémicos: importancia de la materia orgánica” en las V Jornadas de la Red Española de Compostaje, que tuvieron lugar en Sevilla, 16-18 noviembre 2016.

La copia en pdf de la presentación se puede consultar en el repositorio Digital CSIC.

El valor de los bosques

Los bosques tienen valores múltiples para el bienestar humano. Proporcionan materias primas (madera, leña, corcho) y alimentos (piñones, castañas, frutos, setas, ganado, carne de caza). Estos servicios ecosistémicos de abastecimiento tienen un valor económico reconocido por la sociedad y el mercado.

También tienen valor por sus servicios intangibles, como la mejora de la calidad del agua y del aire, la formación del suelo y la protección de la erosión, o la mitigación del cambio climático mediante el secuestro de carbono. Son servicios de regulación que nos benefician a todos pero que la sociedad a veces no reconoce y valora.

Por último están los servicios culturales, que contribuyen a nuestra salud física y mental. Son espacios idóneos para actividades recreativas al aire libre, proporcionan un placer estético y espiritual, tienen un valor paisajístico, y para muchos suponen una importante seña de identidad y un vínculo con la cultura local.

maranon_ep2016El investigador del IRNAS Teodoro Marañón ha sido entrevistado en el reportaje sobre “Valores de los bosques andaluces” para Espacio Protegido, emitido por Canal Sur el 2 de noviembre de 2016.

Se puede ver en Canal Sur a la carta o en el video de Youtube.

Papel del suelo en el efecto facilitador de la retama

foto_retamasEn ecosistemas áridos y semi-áridos, los suelos bajo matorral presentan mayor fertilidad y actividad biológica que los suelos desprovistos de vegetación. Este hecho se relaciona frecuentemente con un aumento en el reclutamiento de otras especies leñosas bajo la cubierta del matorral en estos sistemas, lo cual se conoce como efecto facilitador. El uso del efecto facilitador de matorrales como la retama (Retama sphaerocarpa (L.) Boiss.)  puede ser especialmente útil para la revegetación de zonas intensamente degradadas.

Un equipo del IRNAS-CSIC, liderado por MT Domínguez, ha estudiado la utilidad del efecto facilitador para la revegetación de zonas mediterráneas contaminadas por elementos traza. En particular, han evaluado si este efecto facilitador está relacionado con un aumento de la fertilidad y las actividades enzimáticas extracelulares del suelo, usando la asociación retama-encina como sistema de estudio. El estudio fue realizado en el Corredor Verde del Guadiamar, zona contaminada por un vertido minero, donde se estudió el contenido en nutrientes, materia orgánica y la actividad microbiana a lo largo de un gradiente de contaminación, distinguiendo entre micrositios con diferente vegetación (suelo desnudo, suelo bajo retama, suelo bajo encina, y suelo bajo la asociación retama-encina).

Trece años después de la revegetación de la zona contaminada el contenido en nutrientes y materia orgánica de los suelos estuvo aun escasamente influenciado por el desarrollo de la vegetación, siendo similar entre los distintos tipos de micrositios. Del mismo modo, los niveles de actividad enzimática del suelo estuvieron más influenciados por factores como el pH, el nivel de materia orgánica (con valores contrastados entre sitios, debido a las tareas previas de remediación de los suelos) que por el desarrollo de la vegetación. En los suelos bajo la asociación retama-encina se observó una fuerte acidificación del suelo (pH < 4) en el sitio más contaminado, que resultó en una alta solubilidad de elementos traza, potencialmente tóxicos, y una inhibición de la mayoría de actividades enzimáticas.

Los resultados confirman evidencias anteriores de que en este sistema el efecto facilitador de los matorrales de retama está más relacionado con la mejora en las condiciones abióticas (luz, temperaturas extremas) bajo la cubierta del matorral que con aumentos de la fertilidad o actividad biológica del suelo. También sugieren que las condiciones edáficas de partida en la reforestación de una zona degradada, modificables mediante la adición de enmiendas, son fundamentales para la recuperación de la actividad biológica del suelo a largo plazo.

El estudio ha sido publicado en la revista Ecological Engineering (disponible online desde el 18 de octubre de 2016).

 

Referencia:

Domínguez, M.T., Madejón E., López-Garrido, R., Marañón, T., Murillo, J.M. 2016. Shrubs for the remediation of contaminated Mediterranean areas: is the nurse effect mediated by increases in soil enzyme activities? Ecological Engineering, 97: 577-581.

Ayudar a la naturaleza para que nos ayude

Los cambios en las propiedades del capital natural influyen sobre los procesos del suelo, que soportan la provisión de los servicios ecosistémicos. Los beneficios producidos por estos serrvicios son valorados de una forma explícita o implícita por los individuos y la sociedad. Estas valoraciones influyen sobre las decisiones y las políticas implementadas a diferentes escalas, potencialmente dirigiendo una respuesta social, en forma de mejora de la gestión del territorio.

Un grupo de investigadores del proyecto RECARE en el que participa Teodoro Marañón (IRNAS, CSIC) han presentado una comunicación sobre servicios ecosistémicos en suelos a la sesión C2 “Reforzando las Comunidades de prácticas de los Servicios Ecosistémicos”, de la Conferencia Europea de Servicios Ecosistémicos, con el lema “Ayudar a la naturaleza a ayudarnos”, que ha tenido lugar en Amberes, del 19 al 23 de septiembre 2016.

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Se propone un marco conceptual para la evaluación de los servicios ecosistémicos relacionados con el suelo, que se pueda aplicar en la prevención y recuperación de suelos degradados en Europa. Se aplicará en los 17 sitios de estudio incluidos en el proyecto.

Gudrun Schwilch, Simone Verzandvoort, Hedwig van Delden, Luuk Fleskens, Elias Giannakis, Teodoro Marañón, Jane Mills, Chris Short, Jannes Stolte (2016). Operationalizing ecosystem services for the mitigation of soil threats. En: European Ecosystem Services Conference, Amberes, Bélgica, 19-23 septiembre 2016.

La presentación se puede consultar aquí.

Presentación en la 5ª Ecosummit de Montpellier

ecos2016_300x250Ha tenido lugar en Montpellier, Francia, la 5ª Cumbre Ecosummit de Sostenibilidad Ecológica con la participación de más de 1.400 delegados de 88 países.

Una de las sesiones ha estado dedicada a Interacciones suelo-planta y provisión de servicios ecosistémicos del suelo. En esta sesión, investigadores del IRNAS, CSIC han presentado resultados sobre las plantaciones forestales en el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España) y su papel en la estabilización de elementos traza en el suelo y en el secuestro de carbono.

Se ha destacado la importancia de las interacciones árbol-suelo en la provisión de dos servicios ecosistémicos: 1) la mejora de la calidad del suelo mediante la fitoestabilización de elementos contaminantes y 2) la mitigación del cambio climático mediante el secuestro de carbono en biomasa y suelos.

Marañón, T., Domínguez, M. T., Navarro Fernández, C. M., Madejón, P., Burgos, P., Gil Martínez, M., & Murillo, J. M. (2016). Tree-soil interactions and the provision of ecosystem services in contaminated soils: trace elements phytostabilization and carbon sequestration. 5th International Ecosummit. Ecological sustainability. Engineering change. Montpellier, 29 agosto-1 septiembre 2016.

Copia de la presentación en pdf se puede consultar en el repositorio digital del CSIC.

Patrones de micorrización en un gradiente ambiental

figura_micorrizasLa simbiosis micorrícica es una asociación mutualista entre plantas y determinados hongos que puede ser clave bajo condiciones ambientales de estrés, como ocurre en los bosques mediterráneos con escasez de agua y otros recursos.

Investigadores del IRNAS-CSIC y la Universidad de Córdoba han estudiado las relaciones existentes entre el grado de colonización radicular por hongos formadores de ectomicorrizas (ECM) y de micorrizas arbusculares (AM), con otros rasgos de la raíz y de la hoja, en comunidades de plantas leñosas de Sierra Morena (Córdoba) distribuidas a lo largo de un gradiente de recursos del suelo.

El grado de ectomicorrización estuvo relacionado positivamente con la abundancia de especies perennifolias y con el contenido de materia seca en hojas y raíces, pero negativamente con la longitud específica de la raíz y el área específica de la hoja. El factor abiótico más influyente sobre la ectomicorrización fue la humedad del suelo, observándose un mayor grado de colonización por ECM en sitios más secos.

Sin embargo, no se encontraron vínculos entre la colonización por hongos AM y los rasgos de la planta estudiados, aunque se halló una fuerte relación positiva con el contenido de cobre y otras características fisicoquímicas del suelo.

Los cambios en el grado de ectomicorrización entre comunidades parecen estar debidos principalmente a la tasa de recambio de especies, sin embargo en el caso de la micorrización AM fue importante la variabilidad intraespecífica.

La aproximación basada en los rasgos micorrícicos a nivel de comunidad es novedosa y útil para entender mejor el funcionamiento de los bosques y matorrales mediterráneos.

El estudio ha sido publicado (en línea desde el 29 de agosto 2016) en la revista Journal of Vegetation Science.

Navarro-Fernández CM, Pérez-Ramos IM, de la Riva EG, Vera JR, Roumet C, Villar R, Marañón T (2016). Functional responses of Mediterranean plant communities to soil resource heterogeneity: a mycorrhizal trait-based approach. Journal of Vegetation Science, DOI: 10.1111/jvs.12446.

Evaluación de servicios ecosistémicos en los bosques de Andalucía

Castanea IstanLos bosques son fuentes de importantes servicios ecosistémicos, de provisionamiento (madera, frutos, resinas), regulación (mejora de la calidad del aire y del agua, protección del suelo, secuestro de carbono) y culturales (recreativos, estéticos y espirituales) que contribuyen al bienestar humano.

Investigadores del IRNAS, CSIC y de la empresa EVENOR-TECH han evaluado el estado y las tendencias de los servicios ecosistémicos que proporcionan los bosques de Andalucía. En particular se han evaluado los cambios durante los últimos 50 años en dos servicios de regulación: protección del suelo frente a la erosión y capacidad de almacenar carbono.

En general el almacenamiento de carbono en los bosques andaluces ha aumentado en 3040 Gg C en los últimos 50 años debido a las plantaciones de coníferas y eucaliptos. Mientras que el riesgo de erosión del suelo ha aumentado al triplicarse las zonas abiertas, deforestadas o quemadas.

El estudio ha sido publicado en el número de Agosto 2016 de la revista Ecosystem Services.

Anaya-Romero M, M Muñoz-Rojas, B Ibáñez y T. Marañón. Evaluation of forest ecosystem services in Mediterranean areas. Ecosystem Services 20: 82-90.