Distribución espacial del carbono orgánico del suelo en el ecosistema de alta montaña La Malinche

Abstract

Los suelos de los ecosistemas desempeñan un papel clave en la regulación del clima y representan una importante reserva de carbono (C), almacenando más C que la atmósfera y la vegetación terrestre en conjunto. Las acciones humanas como deforestación, turismo, urbanización representan las causas principales de degradación química, física y biológica de los suelos. Como consecuencia hay una disminución en la productividad y cambios en la funciones ecológicas del suelo además de una significativa pérdida de las reservas de carbono orgánico del suelo (SOCSTKs) a escala local, especialmente en las regiones montañosas caracterizadas por bosques templados. Este proyecto de investigación tiene como objetivo principal realizar un análisis de la variabilidad espacial de los SOCSTKs del suelo superficial en el ecosistema de alta montaña del Parque Nacional La Malinche (PNLM) a través de métodos de interpolación basados en GIS y relacionar los resultados, en particular, con el uso del suelo. Para ello, se recolectó suelo de diferentes paisajes del PNLM, es decir, bosques de pinos, abetos, robles y bosques mixtos, pastizales naturales, páramos de altura y suelos agrícolas, y se determinó el carbono orgánico del suelo (SOC). Se implementaron tres técnicas de interpolación determinísticas: distancia inversa ponderada (IDW), interpolación polinómica local (LPI), función de base radial (BRF) y tres técnicas geoestadísticas: kriging ordinario (OK), kriging bayesiano empírico (EBK) y cokriging (CK) para crear mapas temáticos de los SOCSTKs del suelo superficial del PNLM. Todos los métodos de interpolación describieron satisfactoriamente la distribución espacial de los SOCSTKs en el PNLM. La reserva (stock) total de carbono orgánico del suelo (T.StockSOC) (horizonte O + horizonte A) del PNLM se estimó en 2.44 Tg. El mayor aporte fue del paisaje forestal con 2.09 Tg C (85.31% del T.StockSOC), así divididos 0.83 Tg C en el horizonte O y 1.26 Tg C en el horizonte A. Los suelos agrícolas contribuyeron con 0.28 Tg C (11.40% del T.StockSOC), 0.05 Tg C en el horizonte O y 0.23 Tg C en el horizonte A. Finalmente, el aporte de las áreas de pastizal fue de solo 0.07 Tg C, equivalente al 3.31% del T.StockSOC en el PNLM. El T.StockSOC en suelo superficial del PNLM estimado para el año 1938 fue de 4.98 Tg y desde entonces se ha reducido a la mitad. Si esta tendencia continuara constante y todo el bosque restante se convertiría en suelos agrícolas el T.StockSOC caería inevitablemente hasta a 0.52 Tg. El cambio en el uso del suelo (conversión de los bosques en suelos agrícolas) y la tala clandestina han sido los factores principales de la distribución espacial de los SOCSTKs en el suelo superficial del PNLM y causas de su caída. La cartografía temática producida en esta tesis doctoral puede representar una base cartográfica adecuada para diseñar y desarrollar proyectos de restauración y monitoreo de esta área, con el objetivo de aumentar o por lo menos preservar los SOCSTKs en el PNLM. Este estudio también puede utilizarse como modelo de referencia para el análisis de la variabilidad espacial de los SOCSTKs en los bosques templados que caracterizan el área de la Faja Neovolcánica Transmexicana.