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Flujos de metano en bosques mediterráneos: desde los suelos hasta los troncos y hojas en un gradiente de humedad de suelo

Liderado por

Estudio de campo para determinar las emisiones de metano en vegetación mediterránea en un gradiente de condiciones climáticas. El estudio constará de tres zonas experimentales que serán visitadas con frecuencia mensual durante un año, a lo largo de tres años consecutivos. Las zonas experimentales son Tordera (Selva), Requesens (Alt Empordà) y Prades (Conca de Barberà).

Para la realización de las mediciones se emplearán analizadores de gases portátiles, por lo que no habrá mucho trabajo de laboratorio en el CREAF. La parte experimental del proyecto está planificada para los tres primeros años, dejando el análisis de los datos y la elaboración de los resultados para el cuarto año.

El metano (CH4) es el segundo gas de efecto invernadero más importante de la atmósfera, con un potencial de calentamiento 30 veces superior al del CO₂. Su concentración atmosférica se ha incrementado drásticamente desde la era preindustrial y actualmente está experimentando la tasa de incremento más alta de las últimas décadas, comprometiendo nuestra capacidad de cumplir los Acuerdos de París para limitar el aumento global de la temperatura a 2 °C.

No obstante, su concentración atmosférica es tan variable a corto plazo que no podemos determinar con precisión la contribución de cada uno de los componentes del ciclo global del CH4 (fuentes y sumideros). En la última década, se ha demostrado que la vegetación puede desempeñar un papel muy importante en el ciclo del CH4, con una contribución destacada a escalas regionales, pero esta contribución aún no ha sido incluida en los modelos globales.

Se sabe que los árboles que crecen en humedales y zonas inundadas pueden actuar como conductos de transporte del metano producido en los suelos anóxicos. Sin embargo, también se ha observado que los árboles de bosques con suelos bien aireados pueden emitir CH4 a la atmósfera. Este metano emitido puede ser producido en capas más profundas del suelo o dentro de los troncos de los árboles por la actividad de arqueas metanogénicas.

También hay evidencias de que comunidades metanogénicas que viven en la corteza de los árboles pueden oxidar parte del CH4, generando un patrón espacial de emisiones bastante heterogéneo. Los flujos de CH4 de troncos se han observado en bosques de ecosistemas tropicales, templados y boreales, y parece que están controlados por la hidrología. Sin embargo, esta hipótesis no ha sido suficientemente contrastada, ya que los flujos solo se han estudiado en ecosistemas sin limitaciones hídricas.

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Respuesta esperada de la producción, consumo y flujos netos de CH4 en la base de los troncos y de los suelos en un gradiente hidrológico. La distribución de las zonas de muestreo propuestas en este proyecto está representada en la parte inferior de esta figura.

Objetivos

Este proyecto estudiará los flujos de CH4 de la vegetación y los suelos en tres bosques mediterráneos, distribuidos a lo largo de un gradiente de disponibilidad hídrica, desde un bosque estacionalmente inundado hasta un bosque con tratamiento de sequía experimental de larga duración.

Nuestros objetivos son:

Cuantificar, por primera vez en un bosque mediterráneo, los flujos de CH4 de la vegetación.
Describir los patrones espaciotemporales de los flujos de la vegetación (midiendo desde la base del tronco hasta las hojas).
Comparar los flujos de la vegetación con la capacidad de sumidero de CH4 de los suelos (el único actor reconocido del ciclo del CH4 en estos ecosistemas).
Determinar cómo las condiciones hídricas pueden afectar los flujos de CH4 de la vegetación y del suelo.

Para abordar estos objetivos, mediremos los flujos de CH4 de la vegetación y del suelo mediante campañas mensuales y estacionales en los tres bosques mediterráneos. Este gradiente de disponibilidad hídrica representa las condiciones ideales para probar los efectos de la hidrología y las condiciones de sequía en los flujos de CH4 de la vegetación mediterránea.

En un contexto de incremento de la concentración atmosférica de CH4, que está contribuyendo al calentamiento global, y bajo un escenario de aumento generalizado de las limitaciones hídricas, un estudio de los flujos de CH4 de la vegetación y los suelos en bosques mediterráneos puede representar una gran contribución para comprender las respuestas funcionales de los bosques frente al cambio global.