forestación en pastizales: esteban jobbagy grupo de estudios ambientales – imasl universidad...

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)

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

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

{


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


{

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%)

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

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

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

.

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

forestación en pastizales: esteban jobbagy grupo de estudios ambientales – imasl universidad...

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