Estudio de la costra biológica de suelo y su contribución al carbono orgánico del suelo en un pastizal semiárido en la región Central, México

Abstract

"A nivel mundial, los pastizales semiáridos son importantes almacenadores de carbono orgánico (CO) de suelo. En este bioma, los líquenes, algas y cianobacterias que forman la costra biológica del suelo (CBS) colonizan los interespacios entre las gramíneas C4, asimilan CO2 y contribuyen potencialmente al almacenamiento de CO en suelo. En México el sobrepastoreo y los periodos prolongados de sequía han modificado la cobertura de la CBS. El objetivo del estudio fue cuantificar la contribución de CO al suelo por cianobacterias y líquenes de la CBS en sitios con pastoreo. Se compararon diferentes especies y estadios de desarrollo de líquenes en un mismo sistema de pastoreo y en CBS abundantes (D. diacapsis, A. socialis-juvenil, cianobacterias) se realizó la comparación entre los distintos sistemas de pastoreo. Se colectó el tejido de diferentes tipos de CBS y el suelo asociado en tres profundidades hasta 3.0 cm en los interespacios de un pastizal abierto formado por gramíneas C4. Mediante información de abundancia natural de 13C en las CBS y gramíneas C4 y aplicando modelos mixtos de isótopos se determinó la cantidad de CO aportada por la CBS en las distintas profundidades de suelo. Las CBS en diferentes sistemas de pastoreo no presentaron diferencias en su contribución al CO del suelo; sin embargo las especies de líquenes en un mismo sistema de pastoreo sí presentaron diferencias. Algunos estadios juveniles de líquenes contribuyen más al CO del suelo que los adultos. En general, la CBS contribuyó con 50% del CO total en los primeros 3.0 cm de suelo, equivalente a casi 3 tC ha-1. Los resultados demuestran que la CBS juega un papel importante en la distribución espacio-temporal de CO en el suelo en pastizales semiáridos, por lo que la riqueza de especies de las mismas podría aumentar el potencial del almacenamiento de CO en estos ecosistemas."

"Globally, semiarid grasslands are important stocks of soil organic carbon (SOC). In this biome, lichen, algae and cyanobacteria are constituents of the biological soil crust (BSC), which colonize vegetation-free interspaces between tussocks of C4 grasses and assimilate CO2 and contribute potentially to carbon sequestration in soils. In Mexico, overgrazing and extended periods of drought have modified BSC cover and function. The objective of this study was to quantify the contribution of cyanobacteria y different lichen species to the organic C pool in soil of different grazing systems. In particular, different species and developmental stages of some lichen were compared within certain grazing system and in case of high abundance of some species/groups (Diploschistes diacapsis, Acarospora socialis juvenile, cyanobacteria) their SOC contribution was compared among grazing systems. In the interspaces of open grasslands with C4 grasses, CBS tissue was collected as well as soil beneath at three soil depths as far as 3.0 cm. Using natural abundance of 13C stable isotope information of BSC and C4 grasses and mixing models, the quantity of carbon contributed by different BSC species/types to different soil layers was determined. When comparing certain BSC across grazing systems no clear differences in carbon sequestration were observed, however, within grazing systems, lichen species differed significantly in their contribution to soil carbon. Depending on lichen species, the juvenile stage contributed with more carbon to soil than the adult stage. Overall, BSC contributed about 50% to the soil carbon occurring in the top 3 cm of the soil, which corresponds to about 3 tC ha-1. The results demonstrate that BSC play an important role in the spatio-temporal distribution of SOC in soils of semiarid grasslands and that species richness of BSC could increase the potential of organic C sequestration in these ecosystems."