Biomasa y producción radicular en manglares de cuenca neotropicales a lo largo de una trayectoria de restauración y su contribución a las reservas de carbono en el ecosistema

Abstract

Además de los múltiples servicios provistos por los manglares, en la última década ha cobrado importancia su facultad de capturar carbono (C), ya que se ha demostrado que su capacidad de almacenamiento puede ser hasta cinco veces la de otros bosques terrestres tropicales. A pesar de la importancia de este servicio ambiental, existen todavía áreas con vacíos de información sobre el tamaño y la variación de los depósitos de C; aún más, en aquellos manglares donde han ocurrido mortalidades o degradación del bosque. En Colombia algunos autores han estimado las reservas en la biomasa aérea, sin embargo, son pocos los reportes que han considerado mediciones in situ de las raíces y el suelo, este último, considerado el mayor reservorio de C del ecosistema. El objetivo de este estudio fue evaluar y comparar (i) el aporte de las raíces a la biomasa total, (ii) las principales condiciones ambientales que influyen en la biomasa y producción de raíces, (iii) el contenido de C en el suelo y (iv) las reservas de C en sitios con diferente estado de conservación. Los muestreos se realizaron en el mayor parche de manglar del Caribe colombiano, donde ocurrió mortalidad masiva del bosque debido a altas salinidades entre 1956 y 1995, año en que se implementó un proyecto de rehabilitación basado en el restablecimiento del balance hídrico. Sitios conservados se compararon con aquellos que sufrieron mortalidad y recuperaron el bosque, y con otros que no han logrado recuperarlo. La biomasa de raíces representó entre el 6 y el 20 % de la biomasa total de los árboles y fue mayor en los rodales conservados en comparación con los restaurados. Los principales factores ambientales que determinaron la biomasa y producción del sistema radicular fueron la salinidad, el tiempo de inundación y el potencial redox. Más del 57 % de las reservas de C de los sitios de estudio se encontró en el suelo (medido hasta 1 m de profundidad). Contrario a lo reportado por otros estudios, los manglares restaurados presentaron mayores depósitos de C (390 y 394 Mg C ha-1), en comparación con rodales naturales (271 Mg C ha-1) y con aquellos degradados que no han recuperado el manglar (258 Mg C ha-1). Este resultado se explicó por la gran cantidad de materia orgánica aportada por la mortalidad masiva del bosque y otros tipos de vegetación, ocurrida antes de la restauración y revegetación de estos sitios. Ambientes anóxicos (<-100 mV) y salinidades por encima de 40 han limitado la descomposición de gran cantidad de este material orgánico. La biomasa aérea representó entre el 12 y 37 % del total del C en los sitios de estudio, con depósitos de 42 a 73,5 Mg C ha-1 en los sitios restaurados y 102 Mg C ha-1 en el conservado. Los resultados obtenidos en este estudio sirven de base para tomar decisiones en programas de manejo y en la elaboración de propuestas de reducción de emisiones de C de ecosistemas de manglar degradados o con procesos de recuperación.

In addition to the multiple services provided by mangroves, in the last decade its ability to capture carbon (C) has gained importance, as it has been shown that its storage capacity can be up to five times than in other tropical terrestrial forests. Despite the importance of this environmental service, there is still a lack of information in some areas about the size and variation of ecosystem C stocks; even more, in those mangroves forests where mortalities or degradation have occurred. In Colombia, some authors have estimated reserves in aboveground biomass, however, there are no reports that consider belowground biomass and soil, the latter, considered the largest C reservoir of the ecosystem. The objective of this study was to evaluate and compare (i) the contribution of roots to total biomass, (ii) the main environmental conditions that influence root biomass and production, (iii) the soil C stock, and (iv) ecosystem C stock (trees, roots and soil). Sampling was performed in the largest mangrove stand of the Colombian Caribbean, where massive forest mortality occurred due to high salinities between 1956 and 1995, the last, the year in which a rehabilitation project was implemented based on the water balance reestablishment. Preserved sites were compared with those who suffered mortality and then recovery of the forest cover, and with others that were not able to recover it. Root biomass represented between 6 and 20% of total biomass, and was higher in preserved stands compared to restored. The main environmental factors that determined the root biomass and production were salinity, flood time and redox potential. More than 57 % of the sites ecosystem C stock were found in the soil (measured up to 1 m deep). Contrary to what was reported by other studies, restored mangroves showed higher ecosystem c stocks (390 and 394 Mg C ha-1), compared with natural stands (271 Mg C ha-1) and with those degraded that had not mangrove recovery (258 Mg C ha-1). This result was explained by the large amount of organic matter contributed by the massive mortality of the forest and other types of vegetation, which occurred before and during the rehabilitation project. Anoxic environments (<-100 mV) and salinities above 40 have limited the decomposition of a large amount of this organic material. The aboveground biomass represented between 12 and 37% of the total ecosystem C stock, with deposits of 42 to 73,5 Mg C ha-1 in the restored sites and 102 Mg C ha-1 in those conserved. The results obtained in the present study serve as the basis for decisions making in management programs and in the elaboration of proposals to reduce C emissions from degraded mangrove ecosystems or in recovery processes.