Efecto de la aplicación de residuos orgánicos biodegradables y el clima mediterráneo sobre el ciclo del carbono en un suelo agrícola calcáreo

Resumen

El cambio climático y los escenarios futuros que plantea han puesto de actualidad la necesidad de adoptar políticas y medidas para paliar la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. El área mediterránea será una de las zonas más afectadas por estos cambios, y en sus suelos, donde la respiración es el principal proceso de pérdida de carbono, todos estos cambios generarán un aumento considerable de las emisiones de CO2. Por tanto, cualquier actividad o manejo de estos suelos debe tener en cuenta el impacto sobre las emisiones de carbono. En este sentido, aunque la aplicación de residuos sólidos biodegradables a sistemas agrícolas es una práctica común, no se ha tomado en consideración el impacto de este manejo sobre las emisiones de CO2 edáfico. El objetivo de la presente tesis ha sido, por tanto, evaluar el efecto de la aplicación de residuos orgánicos biodegradables sobre el ciclo del carbono en suelos agrícolas calcáreos en ambientes mediterráneos. Para ello, se ha estimado el impacto sobre las formas orgánicas e inorgánicas del carbono en el suelo; se ha evaluado además la relación entre la respiración del suelo y los factores climáticos en condiciones mediterráneas mediante de la aplicación de modelos empíricos a los datos de campo recogidos con un medidor Li?COR 8100; y cómo la aplicación de los residuos modifica esas relaciones. Los resultados de los análisis han mostrado un aumento del carbono orgánico en todas sus formas. Se ha observado un aumento de la proporción de formas lábiles en otoño e invierno, cuando la actividad microbiana se ve reducida por las bajas temperaturas, debido al mayor consumo de formas lábiles en relación con las formas recalcitrantes a altas temperaturas. La humedad del suelo tuvo un papel fundamental en todo este proceso. Junto con las formas solubles, la reducción de los valores de carbono lábil se explica por el consumo y posterior mineralización por parte de la microbiota del suelo. Esta rápida mineralización dio lugar a un proceso de “priming effect”, o explosión de la respiración del suelo. La fracción recalcitrante sufrió una evolución mas lenta, no estando tan condicionada por los factores climáticos. Esta fracción del carbono se ha postulado como reservorio de carbono en el suelo, en posibles estrategias contra el cambio climático. Sin embargo, nuestros resultados han mostrado que solo la enmienda con compost de residuos sólidos urbanos podría funcionar en este sentido... ABSTRACT. Climate change and the future scenarios derivate from the fact they have focused the attention on the need to adopt policies and measures that mitigate the greenhouse gas emissions into the atmosphere. The Mediterranean will be one of the most affected areas by these changes, and their soils, where respiration is the main carbon loss process, all these changes will generate a significant increase in CO2 emissions. Thus, any activity or management over these soils must take into account the impact on their carbon emissions. In this sense, although the application of biodegradable organic residues in agricultural systems is a common practice, has not taken into account the impact of this management on soil CO2 emissions. Therefore, the aim of this thesis was to evaluate the effect of the Application of biodegradable organic residues in agricultural calcareous soils on the soil carbon cycle under Mediterranean environments. For this objective, it has been estimated the impact on organic and inorganic soil carbon forms; it also evaluated the relationship between soil respiration and climatic factors in Mediterranean conditions, by applying empirical models to data collected with a gauge field Li?COR 8100; and how the application of the residues modified these relationships. Our results have shown an increase of organic carbon in all its forms. There has been seen an increase in the proportion of labile forms in autumn and winter, when microbial activity is reduced by low temperatures, due to increased consumption of labile forms in relation to recalcitrant ones at high emperatures. Soil moisture was a key factor in this process. With soluble carbon forms, reducing labile carbon values was explained by the consumption and subsequent mineralization by soil microbiota. This rapid mineralization resulted in a process of "priming effect", or explosion of soil respiration. The recalcitrant fraction suffered a slower evolution, not being as conditioned by climatic factors. This carbon fraction has been postulated as a reservoir of carbon in the soil, in any climate change strategies. However, our results showed that only the amendment with municipal solid waste compost could work in this regard.