Interacciones suelo-atmósfera de CO2, H20 y balance energético en un ecosistema costero del desierto de Baja California y su relevancia en el cambio global

Abstract

En muchos ecosistemas del mundo, incluyendo pastizales, sabanas, bosques boreales, de pinos, caducifolios, tropicales y regiones mediterráneas, además de la tundra ártica, se han realizado cálculos del intercambio neto entre ecosistemas [NEE por sus siglas en inglés] de evapotranspiración del CO2 (ET) y equilibrio energético. Aunque se han hecho diversas comparaciones entre la producción primaria neta (PPN) de pastizales y llanuras desérticas áridos y semiáridos, salvo escasas excepciones, se nota una carencia de cálculos tanto de NEE como de equilibrio energético. El objetivo de este estudio es caracterizar los flujos anuales y estacionales de carbono y energía de un ecosistema de llanura desértica, mediante el uso de la técnica de covarianza eddy [remolino] para determinar la susceptibilidad del sistema a las diversas cantidades de precipitación a lo largo de distintos periodos. Las mediciones se iniciaron en julio de 2001, un año con 339 mm de precipitación, muy por encima del promedio a largo plazo, el cual es de 174 mm, y precedido por dos años de precipitación por debajo del promedio (50 y 62 mm). A lo largo de dos años completos de mediciones, la precipitación fue de 147 y 197 mm en 2002 y 2003, respectivamente. En general, durante el tiempo en que se realizaron las mediciones, la mayor parte de la precipitación cayó entre agosto y septiembre. El sitio era un sumidero de –39 gC m-2 y-1 en 2002 con una absorción relativamente alta a principios de año y una reducción después de la escasa precipitación de septiembre. Esto contrasta con 2003, cuando el ecosistema repuntó –52 gC m-2 y-1 concentrados en el otoño, después de lluvias importantes en agosto y septiembre. Lo más probable es que, los años con precipitación pluvial extremadamente baja resultaran en pérdida de carbono, mientras que un fortalecimiento del punto máximo secundario típico invernal en la precipitación (notablemente ausente durante los dos años en que se registraron las mediciones) pudiera prolongar la absorción hasta la primavera, y dar por resultado una mayor acumulación de carbono. El sistema parece protegerse contra las variaciones en la precipitación anual gracias al agua almacenada en tallos y raíces. La evapotranspiración (ET) promediada a lo largo de dos años (2002 y 2003) fue de 269 mm, en comparación con un promedio de precipitación pluvial de 229 mm en 2001-2003. A pesar del hecho de que 2002 fue un año de sequía, las precipitaciones de años anteriores (2001) pudieron recargar lo suficiente las capas más profundas del suelo, además de la naturaleza suculenta de los arbustos del lugar, de tal modo que los niveles de la ET se mantuvieron similares en 2002 y 2003. La ET, calculada mensualmente, varió de 0.22 mm día-1 en junio de 2003 a 2.22 mm día-1 en septiembre de 2003. La radiación neta (Rn) se dividió principalmente en calor sensible, excepto durante los monzones de verano, pero siempre se mantuvo en un rango de 60-90% de la cantidad de calor total, mientras el flujo de calor del suelo fue siempre de 2-3%. Los valores de la relación de Bowen (ß) se tomaron del 22 de junio de 2003 al 1 de septiembre de 2003. El coeficiente Priestly-Taylor () varió de 0.06 a 0.54 en junio y septiembre de 2003, respectivamente. El factor de desacople (Ω) indicó un control fisiológico fuerte sobre el sistema durante los periodos de sequía de marzo-agosto (0.07-0.14), mientras que durante y después de las lluvias monzónicas, las limitaciones físicas cobraron mayor importancia (0.22-0.53).