Tesis Doctorado
Efecto de un incendió sobre la materia orgánica de un andisol en bosque de araucaria- nothofagus, centro-sur de Chile.
Autor
Rivas-Tisnao, Yessica Andrea
Institución
Resumen
Los bosques con Araucaria araucana (Mol.) K. Koch. componen ecosistemas terrestresde gran valor ambiental y sociocultural para el Cono-Sur de América, donde la dinámica ecológica del fuego representa un importante alteración del ecosistema. Sin embargo diversos procesos ligados al fuego siguen siendo desconocidos para estos ecosistemas remotos y puedenser de gran interés en un escenario de cambio global actual. La presente investigación aborda el estudio y la caracterización de la materia orgánica del suelo (MOS) en un bosque deAraucaria-Nothqfogtts después de más de tres años de ocurrido un evento de incendio de carácter catastrófico. El objetivo p1-incipal fue determinar cómo el fuego altera los principales procesosquímicos, biológicos y físicos de la MOS. El área de estudio correspondió al Parque Nacional Tolhuaca (38 °S), el cual durante la temporada estival, Febrero 2002, fue afectado por uno de los mayores incendios de los últimos 50 años en la Región de la Araucarúa. En esta ocasión,cerca de 20.000 ha de bosques fueron consumidas por el fuego, de las cuales un 30 % correspondió a bosques mixtos de Araucaria-Nothofagus. La hipótesis formulada en este estudio fue que el incendio que afectó a los bosques de Araucaria - Nothqfogus, alteró cualitativa- y cuantitativamente la composición de la MOS debido principalmente a la pérdida de loscompuestos más lábiles de la MOS y al incremento relativo de los productos más recalcitrantes de la MOS. Los objetivos de esta investigación fueron: 1) evaluar el impacto de distintas severidades (sobrevivencia de los árboles después del fuego) sobre la composición y la cantidadde carbono condensado, denominado b!ack carbon (BC) de un Andisol en bosques de AraucariaNothojagus, 2) determinar la variación en la concentración de distintos monosacáridos en lamateria orgánica del suelo en bosques de Araucaria- Nothqfogus afectados por distintas severidades de incendio, 3) investigar el efecto post-incendio sobre la dinámica de N en un Andisol en bosques de Araucaria- Nothofagus, y 4) Evaluar el contenido de proteínas del suelo en relacion a una glicoproteina llamada glomalina, recalcitrante a la descomposición, después de un evento de incendio catastrófico en un andisol de bosques de Araucaria- Nothrfagus delcentro-sur de Chile. Para esto se tomaron muestras de suelo en el área quemada con tres severidades de incendio de acuerdo al porcentaje de árboles (> S cm de diámetro-altura del pecho (DAP)) que permanecieron vivos post fuego: severidad alta (HS) con un 20 % de árboles vivos, severidad media (MS) con 20-60%, y severidad baja (LS) con 60-80% de árbolesvivos. Además se estudio un área control, no afectada por el incendio por al menos SO años. En cada área de severidad de incendio se establecieron tres parcelas (SOm x 20m) y en cada una de ella se tomo una muestra de suelo a diferentes profundidades (0-S; S-10; 10-20 y 20-30cm). En cada muestra se hicieron distintas determinaciones tales como determinación de black carbon (BC), fraccionamiento físico y por densitometría de la MOS y de la materia orgánica particulada (ocluida entre los agregados del suelo) (o PO Jv.1), concentración de azúcares o monosacáridos. En la determinación de black carbon; las muestras fueron desmineralizadas con acido fluorhídrico (HF) y luego oxidadas con dichromato de potasio en ambiente ácido. El residuo de cada fracción fue analizado mediante RMN 13C para determinar la concentración delos distintos grupos funcionales de la MOS tales como aryl-C (aromáticos), alquil-C (alifáticos) y carbohidratos. En el suelo entero como en las distintas fracciones de la MOS se realizó unanálisis de la abundancia natural de los isótopos estables de 13C y 15N. Además se determinó la concentración de glomalina. Los resultados indicaron que la fracción orgánica más recalcitrante, BC, varió según la severidad del fuego (1-16%). La mayor severidad fue siempre acompañada de un aumento en las señales de C poli- aromático y al mismo tiempo en unadisminución de los gmpos alquilicos, lo cual se interpreta como una menor calidad de la MOS. Estos resultados fueron apoyados por los cambios isotópicos del suelo. La MOS afectada por el fuego presentó una señal más agotada de Ú13C que coincidió con un alto pick de la región aromática en los espectros de resonancia. Respecto a la dinámica del N, encontramos un incremento en las tasas de nitrificación pos-incendio y un enriquecimiento en la abundancianatural del o 15N. Los resultados de las determinaciones de monosacáridos tanto en el suelo entero como en las fracciones oPOM, indicaron una mayor concentración de azúcares en el área control, comparada con las áreas afectadas por el incendio (principalmente en los S cm de profundidad), predominando la glucosa, galactosa y manosa. Por su parte en las áreas afectadas por el fuego, la concentración de azucares varió de acuerdo a la severidad del incendio. Lasseñales de las fracciones oPOM mostraron una alta contribución de grupos recalcitrantes, proveniente del material quemado. Estos resultados fueron en linea con la determinación de glomalina, cuya concentración en el suelo respondió a la severidad del incendio, especialmenteen los primeros 10 cm de profundidad, apoyando también los resultados anteriores que indican un aumento del residual BC, incrementando los grupos funcionales mas aromáticos y las tasasde nitrificación. En importante señalar que las técnicas usadas en este estudio tales como la determinación de carbohidratos, glomalina, RMN y las señales o13C y o15N fueron exitosospara identificar el efecto de fuego sobre la dinámica de la MOS. Debido a la estabilidad y resistencia biológica de BC, se podría considerar como un importante sumidero de C02 atmosférico y una parte sustancial del e faltante en el balance global del e afectadoprincipalmente por la acción antrópica. Con estos resultados, se podría concluir que el fuego altera tanto el contenido como la composición de la MOS de acuerdo a su severidad. Sí bien se evaluaron algunos parámetros de la compleja naturaleza de la MOS, la alta formación de Charcoal o black carbon ejerce una significativa influencia sobre su dinámica, afectando las tasas de mineralización, composición isotópica, y el contenido original de carbohidratos y glomalina, principalmente, en los horizontes superficiales del suelo. PFCHA-Becas Doctor en Ciencias Forestales. 215p. PFCHA-Becas TERMINADA