Climate change effects on soil respiration and belowground biogenic volatile organic compounds in subalpine and Mediterranean forests
Els sistemes de sòl-atmosfera tenen un paper determinant en el cicle global del carboni, i hi ha una gran incertesa sobre com responen els sòls als canvis mediambientals, especialment pel canvi climàtic. Això és crucial per comprendre el cicle del carboni. El canvi climàtic afecta també els climes l...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/691284 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/691284 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Compostos orgànics volàtils Volatile organic compound Compuestos orgánicos volátiles Ciències Experimentals 574 |
| Sumario: | Els sistemes de sòl-atmosfera tenen un paper determinant en el cicle global del carboni, i hi ha una gran incertesa sobre com responen els sòls als canvis mediambientals, especialment pel canvi climàtic. Això és crucial per comprendre el cicle del carboni. El canvi climàtic afecta també els climes locals, els ecosistemes i els sòls. L'altiplà tibetà conté una reserva de carboni molt important als seus sòls i és sensible al canvi climàtic, escalfant-se més que altres regions i disminuint-ne la capa de neu. A la regió mediterrània s'han reduït les precipitacions, provocant un gran estrès hídric als sòls, alterant els processos del cicle bioquímic. En aquesta tesi he investigat la resposta d'aquests ecosistemes (l'altiplà tibetà i el Mediterrani) al canvi climàtic (escalfament i sequera). A l'altiplà tibetà he investigat respostes de les propietats del sòl i processos biològics (respiració, agregats, microorganismes, enzims i biomassa radicular) a la retirada de la neu simulant l'efecte de l'escalfament global. Això va provocar que la concentració d'àcids grassos fosfolipídics i l'activitat enzimàtica es reduïssin, sense alterar-ne l'estequiometria. Els canvis microbians van ser més pronunciats als microagregats petits (capítol 1). La reducció de la capa de neu va augmentar significativament la intensitat i la freqüència de les gelades, la disponibilitat de nitrogen, reduint la biomassa radicular. Això va provocar una reducció de l'eflux de CO2 del sòl a l'hivern (17% de mitjana). Tot i això, no va tenir cap efecte sobre la respiració del sòl i l'activitat microbiana posterior a l'estació de creixement (forta resistència microbiana al canvi mediambiental) (capítol 2). Els intercanvis de compostos orgànics volàtils biogènics (COVBs) del sòl també es veuen afectats pel canvi climàtic. Les emissions de COVBs del sòl (amb fullaraca) s'havia menyspreat, subestimant-se la seva capacitat d'embornal. Per això, he revisat estudis recents sobre les fonts de COVB del sòl i l'efecte del canvi global sobre el seu intercanvi entre el sòl i l'atmosfera en diferents ecosistemes. Els sòls forestals emeten principalment isoprenoides. La tundra i les terres de cultiu emeten principalment no isoprenoides. Entre el 17 i el 36% dels COVBs poden ser absorbits pels sòls. També vaig demostrar que el canvi climàtic afecta aquests intercanvis segons l'ecosistema, i que la resposta a l'escalfament dels COVBs del sòl no pot coincidir amb els patrons mostrats per les emissions d'altres fonts (Capítol 3). Els boscos mediterranis s'enfronten a greus problemes derivats de la sequera persistent i la deposició de nitrogen (N). Vaig dur a terme un experiment de manipulació de la sequera i la deposició de N en un alzinar mediterrani i vaig mesurar els fluxos estacionals de COVBs i CO2 del sòl durant dos anys. La sequera perllongada va provocar una reducció significativa del contingut d'aigua del sòl, cosa que va afectar l'equilibri de COVBs entre el sòl i l'atmosfera. La deposició de N va augmentar l'alliberament de monoterpens per la fullaraca. Tot i que l'estacionalitat va tenir un paper crucial en la regulació de l'intercanvi de COVBs dels sòls, tant com a fonts com a embornals, la seva influència pot disminuir a mesura que s'incrementa la sequera (capítol 4). En conclusió, la meva tesi demostra el significatiu impacte que la disminució de la neu i les sequeres tenen en els processos del cicle bioquímic del sòl i el seu paper al cicle del carboni. També la importància dels processos del sòl i les diferències entre ecosistemes pel que fa a les respostes al canvi climàtic. Destaco la necessitat de millorar la modelització del cicle del C considerant els sòls. |
|---|