Date post: | 21-Jan-2015 |
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Forestación en pastizales:
Esteban Jobbagy
Grupo de Estudios Ambientales – IMASL
Universidad Nacional de San Luis & CONICET- Argentina
InterAmerican Institute for Global Change
hacia una visión integralde sus
costos y oportunidadesecológicas
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
El proceso Pastizal → Forestacion
Pinos y Eucalitpus (rapido crecimiento) aumento 3X 1990-2000 en mercosur0.7 Millones Ha en ROU
El ambito
Pastizales remanentes de Ar-Br-Uy - tierras no cultivadas (pendiente, rocosidad, inundacion, etc) - abundante precipitacion (alta produccion primaria neta -PPN-)
Pastizales del Rio de la Plata
Serranos Campos
Pampas
El proceso Pastizal → Forestacion
Pinos y Eucalitpus (rapido crecimiento) aumento 3X 1990-2000 en mercosur0.7 Millones Ha en ROU
El ambito
Pastizales remanentes de Ar-Br-Uy - tierras no cultivadas (pendiente, rocosidad, inundacion, etc) - abundante precipitacion (alta produccion primaria neta -PPN-)
La oportunidad ecologica
Pastizal ForestacionPPN total menor (a veces) mayorPPN aerea/PPN total menor mayorPPN aprovechada/PPN total menor mayorMaterial cosechado animal vegetal
Otros impulsores
productos forestales necesarios pero escasossubsidios nacionalesbajos costos tierra/trabajo
M Vasallo – 2005. Tesis FAUBA
IVN, indicador satelital de productividad primaria 181 pares en Ar & Uy
IVN promedio mensual del período
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Julio
_00
Enero
_01
Julio
_01
Enero
_02
Julio
_02
Enero
_03
Julio
_03
Enero
_04
Mes
IVN
Forestacion Pastizal
carbono
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
Jackson, Jobbagy et al. – 2005.Manuscrito enviado
4
5
6
7
8
4 5 6 7 8pH pastizal
pH
fo
rest
acio
n
Linea 1:1
• recopilacion de mediciones en suelo (0-30 cm)• 112 stands pareados en todo el mundo• pH cae en promedio 0.5 unidades• menor pH y Ca int, mayor Al int, Na int• eucaliptus > pinos
Impacto de la forestacion de pastizales sobre quimica de suelos
C (prod primaria)
H2O(transpiracion)
precipitacion = vapor + liquido
{
transpiracionintercepcionevaporacion suelo
drenajeescorrentia
{
{
agua a la atmosfera
agua a rios y acuiferos
{
forestacion
agua a rios
{
precipitacion = vapor + liquido
Impacto de la forestacion de pastizales sobre
• 26 pares en todo el mundo• cursos de pastizales con % <10 se secan tras forestar…• eucaliptus > pinos
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
% a
gu
a a
rio
sfo
rest
acio
n
% agua a rios pastizal
Linea 1:1
Farley, Jobbagy, Jackson – 2005. Global Change Biology
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
mm
/dia
fore
st.
past
.
fore
st.
past
.
cordoba lavalleja
• datos preliminares para microcuencas pareadas• ARG= 4 pares, 5 fechas URU=8 pares, 3 fechas• valores de flujo base • extrapolacion anual sugiere 150 vs 80 mm/año
precipitacion = vapor + liquido
{
transpiracion + intercepcion + evaporacion
Concordia
Salto Grande
Rio Uruguay
0 15 Km
finamediagruesa
Texturas de suelo
Brasil
Uruguay
Arg
entin
a Brasil
Uruguay
Arg
entin
a
Nosetto, Jobbagy, Paruelo – 2005. Global Change Biology
0-1 2-3 4-5 6-8 9 0
1
2
3
4
pastizal
aabb
c
d
E
T (
mm
/d)
Edad de la forestacion (años)
forestacion
• estimacion satelital de ET en 117 sitios• similares efectos en todos los suelos• ET forestacion > ET pastizal (+80%)
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
C (prod primaria)
Ca (redistribucion de nutrientes)
Calcio (cationes)
Acidez (protones)exportacionpor cosecha
pHagua
Castelli50 años
Guerrero100 años
América50 años
-100-80
-60-40-20
0Oh
3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9
prof
iund
idad
(cm
)
FORESTACION
PASTIZAL
Montes no explotados - efectos mas fuertes si hubiese cosecha…
Ganancias de acidez en suelo = 0.5 to 1.2 kmolc.Ha−1. año−1. Equivalente a lluvia acida intensa
Aumento de Manganeso disponible (toxicidad?)
Jobbagy & Jackson – 2003. Biogeochemistry
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
recargadescarga
Pampa Deprimida - Argentina
• forestacion usa 100% precip + ~200 mm de napas• evidencias
gradientes y fluctuaciones hidraulicastrazadores radioactivos (tritio)mediciones de transpiracion
• salinizacion de aguas freaticas hasta 30X
problema agua → problema suelo
Jobbagy & Jackson – 2004. Global Change BiologyEngel, Jobbagy, Jackson – 2005. Water Resource Research
0
1
2
3
4
5
6
0 0.5 1 1.5 2 2.5
forestacion (n=3)
pastizal (n=3)
Conductividad elec. (dS/m)
nivel freatico
Jobbagy & Jackson – 2004. Global Change Biology
• Salinizacion de suelos • 3.7 Kg de Cl por m2 en 50 años• deterioro de la fertilidad• muerte de arboles tras inundacion record
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5forestgrassland
EC
a (d
S m
-1)
0 100 200 300 400 500 600
0
1
2
3
BHE
Ca
(dS
m-1
) di
ffere
nce
(a)
(b)
Nosetto & Jobbagy, en preparacion
problema suelo → problema agua
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
5
10
15
20
6.5
7.0
7.5
8.0
fore
st.
past
.
fore
st.
past
.
cordoba lavalleja
aab
b
c
aa a
b
ab
c
d
pH
Ca(mg/L)
Al(mg/L)• 5 pares en ARG, 7 pares en ROU
• 3 fechas de muestreo
Farley, Pineiro, Jobbagy, Palmer & Jackson – en preparacion
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
Es posible mantener algunas de las funciones ecologicas y productivasdel pastizal cuando se introduce forestacion?
Hipotesis ”deciduas”
euca
lip.
02000
6000
10000
14000
18000
Kg
MS
/ H
a /
añ
o
alam
os
past
.
22000
Pampa Deprimida Populus deltoides (23 años)
• menor acidificacion• menor salinizacion• aumento C3, disminucion C4• forestacion + ”verdeo invernal”?
Clavijo et al. – 2005. Rangeland Ecology Management
Nordenstahl – 2005. Tesis FAUBA
pasto
hojas
fustes
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Veran
o
Otoño
Invie
rno
Primav
era
Kg
MS
/ H
a /
trim
est
re
alam
os
past
.
Forestación ¿Porqué en los pastizales? (oportunidades I)
Balance hídrico (costos I)
Redistribución de nutrientes (costos II)
Modelos alternativos de forestación (oportunidades II)
Algunas certezas y sugerencias
H2O: Mayor uso de agua, menor rendimiento hidrico
1 - Focos reducidos muy cubiertos o focos amplios mas dispersos? bajas densidades – deciduas?2 - Efectos hidrologicos opuestos de agricultura y forestacion. Podemos aprender a combinarlas?
Ca & pH: Mayor consumo y ciclado de Ca, caidas localizadas de pH
3. Atencion a nutrientes poco considerados en agriculutra, manejo del ciclo biogeoquimico4. Reciclado de corteza, de cenizas…5. Pinos vs. Eucaliptus …
Salinizacion: llanura, napa accesible, balance <+200 mm -> sales en suelo y napa
6. Tolerancia a la salinidad como arma de doble filo7. Rotacion, periodos de recarga y lavado / especies deciduas
Resultados 2001-2006
UBA , UNSL , UDELAR , DUKE Univ
Gervasio Piñeiro, Marcelo Nosetto, Jose Paruelo, Rob Jackson, Kathleen Farley, Sheila Palmer, Pilar Clavijo, Marisa Nordenstahl, Pedro Gundel, Vic Engel, Carlos DiBella, Martin Garbulsky, Mercedes Vasallo, Veronica Sarli, Alice Altesor, Patricia Cornaglia
Inter American Institute for Global Change (SGP 004, CRN 2031)Fundacion AntorchasCONICET