Published August 7, 2024 | Version v4
Journal Open

Stock de carbono orgánico en suelos con fragmentos de roca en una microcuenca andina

Authors/Creators

  • 1. ROR icon University of Tolima
  • 2. ROR icon Central University of Venezuela

Description

El objetivo fue estimar el almacenamiento de carbono orgánico y su distribución espacial en los suelos de la microcuenca Zanja Honda, (Ibagué - Colombia). Se delimitaron Unidades de Respuesta Hidrológica, tomando en consideración la cobertura de la tierra, las unidades de suelo y el rango de pendiente, y se ubicaron 46 sitios de muestreo, de acuerdo con la representatividad de estas unidades hidrológicas creadas. En el campo, se ubicaron los sitios de muestreo establecidos y en cada uno de ellos se determinó el espesor de los horizontes, la densidad aparente (método del cilindro), la proporción de fragmentos de rocas por peso y volumen, y el contenido de carbono orgánico mediante el método de digestión húmeda. Las mayores magnitudes en el contenido carbono orgánico y su almacenamiento se presentan generalmente en la parte baja de la microcuenca; mientras que, las zonas de alta pendiente en la parte media-alta tienden a presentar menores magnitudes de estas variables. Los suelos estudiados dentro de las unidades hidrológicas (80 % del área de estudio) logran almacenar un total de 6736.3 Mg de carbono orgánico, los cuales generalmente se almacenan en los primeros 0.3 m del perfil de suelo. Los suelos de la microcuenca mostraron un bajo almacenamiento de carbono orgánico, almacenado principalmente en zonas bajas con menores inclinaciones, indicando que la variable topográfica juega un papel importante para el almacenamiento de carbono en estos suelos.

Files

Preprint JLV 2024 V1.pdf

Files (589.4 kB)

Name Size Download all
md5:8925bf85870fe3a8849ae7ba21bc7c5e
589.4 kB Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (English)
Organic carbon stock in soils with rock fragments in an Andean micro-watershed

References

  • Agnelli, A., Trumbore, S. E., Corti, G., y Ugolini, F. C. (2002). The dynamics of organic matter in rock fragments in soil investigated by 14 C dating and measurements of 13 C. European Journal of Soil Science, 53(1), 147–159. https://doi.org/10.1046/j.1365-2389.2002.00432.x
  • Andrade, H. J., Segura, M. A., y Canal-Daza, D. S. (2022). Conservation of soil organic carbon in the National Park Santuario de Fauna y Flora Iguaque, Boyacá-Colombia. Forests, 13(8), 1275. https://doi.org/10.3390/f13081275
  • Andreetta, A., Chelli, S., Bonifacio, E., Canullo, R., Cecchini, G., y Carnicelli, S. (2023). Environmental and pedological factors influencing organic carbon storage in Italian forest soils. Geoderma Regional, 32, e00605. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2023.e00605
  • Bautista, F., Palacio, J. L., y Delfín, H. (Eds.). (2011). Técnicas de muestreo para manejadores de recursos naturales. Universidad Nacional Autónoma de México
  • Beem-Miller, J. P., Kong, A. Y. Y., Ogle, S., y Wolfe, D. (2016). Sampling for soil carbon stock assessment in rocky agricultural soils. Soil Science Society of America Journal, 80(5), 1411–1423. https://doi.org/10.2136/sssaj2015.11.0405
  • Blake, G. R., y Hartge, K. H. (1986). Bulk density. In A. Klute (Ed.), Methods of soil analysis: Part 1—physical and mineralogical methods. SSSA Book Ser. 5.1. (pp. 363–375). Soil Science Society of America. https://doi.org/10.2136/sssabookser5.1.2ed.c13
  • Bolívar Gamboa, A., Camacho Hilarión, C. A., Ordoñez Delgado, N., Gutiérrez Díaz, J., Alvarez Lucero, G., Guevara Santamaría, M., Olivera, C., Olmedo, G., Bunning, S., y Vargas, R. (2021). Estimación de carbono orgánico del suelo en Colombia, una herramienta de gestión del territorio. Ecosistemas, 30(1), 2019. https://doi.org/10.7818/ECOS.2019
  • Bornemann, L., Herbst, M., Welp, G., Vereecken, H., y Amelung, W. (2011). Rock fragments control size and saturation of organic carbon pools in agricultural topsoil. Soil Science Society of America Journal, 75(5), 1898–1907. https://doi.org/10.2136/sssaj2010.0454
  • Bronick, C. J., y Lal, R. (2005). Soil structure and management: a review. Geoderma, 124(1–2), 3–22. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.03.005
  • Carvajal-Agudelo, B. N., y Andrade, H. J. (2021). Organic carbon in soils with different systems of use in Tacarimena Yopal, Colombia. Revista U.D.C.A Actualidad y Divulgación Científica, 24(1), e1921. https://doi.org/10.31910/rudca.v24.n1.2021.1921
  • Commission of the European Comunities. (2006). Proposal for a directive of the european parliament and of the council establishing a framework for the protection of soil and amending Directive 2004/35/EC. In Directive (COM (2006) 232). European Community, Brussels. (COM(2006)232 final). https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2006:0232:FIN:en:PDF
  • Corporación Autónoma Regional del Tolima. (2016). Cartografía escala 1:25,000 microcuencas del departamento del Tolima. Subdirección de Planeación y Gestión Tecnológica. https://datosabiertos.cortolima.gov.co/datasets/1f8dcd53d3694d95ab8a0c7882f9af7b_0/explore
  • Corporación Autónoma Regional del Tolima, y Universidad de Ibagué. (2018). Ajuste parcial a la zonificación ambiental del Plan de Ordenación y Manejo de la cuenca hidrográfica del río Coello: Cartografía 1:25.000 de la Cobertura y Uso de la Tierra.
  • FAO. (2017). Carbono orgánico del suelo: el potencial oculto. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura. https://www.fao.org/3/i6937es/I6937ES.pdf
  • FAO. (2021). Colombia: soil organic carbon sequestration potential national map - National report. https://repository.agrosavia.co/bitstream/handle/20.500.12324/37103/Ver_Documento_37103.pdf?sequence=4yisAllowed=y
  • FAO. (2023). Global Soil Organic Carbon Map v1.5 (GSOC) (1.5). Global Soil Partnership. https://data.apps.fao.org/glosis/?lang=en
  • Ferrara, G., Farrag, K., y Brunetti, G. (2012). The effects of rock fragmentation and / or deep tillage on soil skeletal material and chemical properties in a Mediterranean climate. Soil Use and Management, 28(3), 394–400. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2012.00423.x
  • Flügel, W.-A. (1997). Combining GIS with regional hydrological modelling using hydrological response units (HRUs): An application from Germany. Mathematics and Computers in Simulation, 43(3–6), 297–304. https://doi.org/10.1016/S0378-4754(97)00013-X
  • Grimm, R., Behrens, T., Märker, M., y Elsenbeer, H. (2008). Soil organic carbon concentrations and stocks on Barro Colorado island - digital soil mapping using random forests analysis. Geoderma, 146(1–2), 102–113. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2008.05.008
  • Hiederer, R., y Köchy, M. (2011). Global soil organic carbon estimates and the harmonized world soil database. https://esdac.jrc.ec.europa.eu/ESDB_Archive/eusoils_docs/other/EUR25225.pdf
  • Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). (2022). Proyecto DHIME. http://dhime.ideam.gov.co/atencionciudadano/
  • Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (2004). Estudio general de suelos y zonificación de tierras departamento del Tolima. Instituto Geográfico Agustín Codazzi.
  • Instituto Geográfico Agustín Codazzi. (2017). Mapa nacional de stock de carbono orgánico. https://mapas.igac.gov.co/server/rest/services/agrologia/carbonoorganico/
  • JAXA/METI. (2010). ALPSRP245950030, ALOS-1PALSAR Radiometric High Resolution Terrain Corrected Image. JAXA/METI. https://doi.org/10.5067/Z97HFCNKR6VA
  • obbágy, E. G., y Jackson, R. B. (2000). The vertical distribution of soil organic carbon and its relation to climate and vegetation. Ecological Applications, 10(2), 423–436. https://doi.org/10.1890/1051-0761(2000)010[0423:TVDOSO]2.0.CO;2
  • Lai, X., Zhu, Q., Castellano, M. J., y Liao, K. (2022). Soil rock fragments: Unquantified players in terrestrial carbon and nitrogen cycles. Geoderma, 406, 115530. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115530
  • Lal, R. (2018). Digging deeper: A holistic perspective of factors affecting soil organic carbon sequestration in agroecosystems. Global Change Biology, 24(8), 3285–3301. https://doi.org/10.1111/gcb.14054
  • Lal, R., Monger, C., Nave, L., y Smith, P. (2021). The role of soil in regulation of climate. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 376(1834), 20210084. https://doi.org/10.1098/rstb.2021.0084
  • López-Hernández, D., Mary Hernández-Hernández, R., Hernández-Valencia, I., y Toro, M. (2014). Nutritional stress in dystrophic savanna soils of the Orinoco basin. In Emerging technologies and management of crop stress tolerance (pp. 343–375). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800876-8.00015-1
  • Mohanty, B. ., y Skaggs, T. . (2001). Spatio-temporal evolution and time-stable characteristics of soil moisture within remote sensing footprints with varying soil, slope, and vegetation. Advances in Water Resources, 24(9–10), 1051–1067. https://doi.org/10.1016/S0309-1708(01)00034-3
  • Montes-Pulido, C. R., Miras, J. J. R., y Wery, A. M. S. J. (2017). Estimation of soil organic carbon (SOC) at different soil depths and soil use in the Sumapaz paramo, Cundinamarca-Colombia. Acta Agronomica, 66(1), 95–101. https://doi.org/10.15446/acag.v66n1.5317
  • Nuñez, A., Gómez, J., y Rodriguez, G. I. (2001). Vulcanismo básico al sureste de la ciudad de Ibagué, departamento del Tolima– Colombia. VIII Congreso Colombiano de Geología, 1, 1–12. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2156.0409
  • Nuñez Tello, A., y Murillo Rodríguez, Á. (1982). Geología y prospección geoquímica de las planchas 244 Ibagué y 263 Ortega departamento del Tolima Colombia. Instituto Colombiano de Geología y Minería.
  • O'Brien, L., Malone, B., Hengl, T., Bishop, T., Rossiter, D., Beaudette, D., y Brown, A. (2022). Mpspline2: Mass-preserving spline functions for soil data (0.1.6). https://doi.org/10.32614/CRAN.package.mpspline2
  • Pravia, V., Quincke, A., Ciganda, V., Oyhantçabal, W., y Lattanzi, F. (2020). Secuestro de carbono en suelos de Uruguay. Revista INIA, 61(1), 103–107. http://www.ainfo.inia.uy/digital/bitstream/item/14506/1/Rev-INIA-61-Junio-2020-p-103-107.pdf
  • R Core Team. (2023). R: A language and environment for statistical computing (4.3.1). https://www.r-project.org/
  • Rodrigues, C. I. D., Brito, L. M., y Nunes, L. J. R. (2023). Soil carbon sequestration in the context of climate change mitigation: A review. Soil Systems, 7(3), 64. https://doi.org/10.3390/soilsystems7030064
  • Rojas, A. S., Andrade, H., y Segura, M. (2018). Los suelos del paisaje Alto-Andino de Santa Isabel (Tolima, Colombia) ¿son sumideros de carbono orgánico? Revista U.D.C.A Actualidad y Divulgación Científica, 21(1), 51–59. https://doi.org/10.31910/rudca.v21.n1.2018.662
  • Shukla, M. (2013). Soil physics: an introduction. CRC Press.
  • Smith, P., Soussana, J., Angers, D., Schipper, L., Chenu, C., Rasse, D. P., Batjes, N. H., van Egmond, F., McNeill, S., Kuhnert, M., Arias‐Navarro, C., Olesen, J. E., Chirinda, N., Fornara, D., Wollenberg, E., Álvaro‐Fuentes, J., Sanz‐Cobena, A., y Klumpp, K. (2020). How to measure, report and verify soil carbon change to realize the potential of soil carbon sequestration for atmospheric greenhouse gas removal. Global Change Biology, 26(1), 219–241. https://doi.org/10.1111/gcb.14815
  • United States Office of Environmental Protection Agency. (2002). Guidance on choosing a sampling design for environmental data collection (EPA/240/R-02/005; EPA QA/G-5S). https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-06/documents/g5s-final.pdf
  • Walkley, A., y Black, I. A. (1934). An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37(1), 29–38. https://doi.org/10.1097/00010694-193401000-00003
  • Weil, R., y Brady, N. C. (2017). The nature and properties of soils. Pearson Education Inc.
  • Wiese, L. D., Alcántara-Shivapatham, V., y Wollenberg, L. (2019). Enhancing nationally determined contribution (NDC) ambition for soil organic carbon protection and sequestration. https://cgspace.cgiar.org/bitstream/handle/10568/102435/Wiese Info Note July 2019.pdf
  • Xu, B., Pan, Y., Johnson, A. H., y Plante, A. F. (2016). Method comparison for forest soil carbon and nitrogen estimates in the Delawareriver basin. Soil Science Society of America Journal, 80(1), 227–237. https://doi.org/10.2136/sssaj2015.04.0167
  • Yost, J. L., y Hartemink, A. E. (2019). Soil organic carbon in sandy soils: A review. In D. Sparks (Ed.), Advances in Agronomy (Volume 158, pp. 217–310). Academic Press, Inc. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.07.004