Caracterización biofísica y determinación del intercambio de gases de efecto invernadero en las turberas de Talamanca, Costa Rica

Abstract

La investigación se realizó en las turberas ubicadas en la Cordillera de Talamanca, Costa Rica. Se elaboraron productos cartográficos para identificar espacialmente las turberas, su extensión y número; además se realizó una descripción científica del entorno tales como descripciones de propiedades biofísicas, tales como, pH, nivel freático, profundidad máxima y análisis florístico. Adicionalmente, se inició con una nueva línea de investigación para el país, la cual caracterizará la capacidad de almacenamiento de carbono en suelos anegados y su intercambio gaseoso con la atmósfera. Según los datos espaciales se estima que el área de estudio cuenta con una extensión de 89 182 ha de las cuales el 82% está cubierto de bosque, seguido de un 12% de pastos. Se logró estimar que la cobertura por turberas en el área de estudio cuenta con una extensión de 1322 ha, equivalentes a un 1,3% de la superficie total de la zona. Las turberas ubicadas en el área estudio, según se puede observar, están rodeadas por parches de bosques, pero pese a su presencia, se encontró que las principales turberas consideradas en el estudio están amenazadas por prácticas agrícolas, presencia de ganado, la construcción de torres de alta tensión por el Instituto Costarricense de Electricidad e instalación de criaderos de truchas o estanques recientes. El análisis floristico determinó que las cinco especies con los mayores índices de valor de importancia ecológica del área de estudio son: Blechnum chiriquanum, Chusquea sp., Pteridium aquilinum, Zanthoxylum melanostictum y Pteridium arachnoideum. Las especies menos abundantes en el área de estudio fueron Hymenophyllum sp., Myrsine sp., Agrostis tolucensis, Carex donnell-smithii y Macleania insignis. Estas especies tienden a ser más sensibles a las perturbaciones ambientales, es decir, identificar un cambio en la diversidad ya sea en el número de especies, en la distribución de la abundancia o dominancia y alertar sobre procesos empobrecedores. Los datos de pH mostraron un promedio mínimo de 6,6 y máximo de 7,5, esto demuestra que las turberas de Costa Rica pueden ser clasificadas como, “turberas minerotróficas”. Los resultados de nivel freático demuestran que las turberas de Costa Rica pasan con un espejo de agua a pesar de las estaciones o fluctuaciones del clima. La presencia de agua ocurre aproximadamente entre 5 a 6 cm de profundidad, dando como resultado agua en la superficie de la turbera. Esto es considerado como una condición favorable para el ecosistema debido a que regula el crecimiento de especies no adaptadas para este ambiente, dando como resultado la imposibilidad de especies invasoras dentro de la misma Los análisis de modelos lineales y mixtos demostraron que el carbono muestra una relación directa con los perfiles del suelo (15 cm, 30 cm y 50 cm). Se observa un aumento conforme se va avanzando en la profundidad del perfil. Aproximadamente, entre el perfil 15 y 30 cm, se da un aumento de 274,84 Mg ha-1 y entre el perfil 30 cm y 50 cm de 101,67 Mg ha-1 Las turberas de la cordillera de Talamanca analizadas en el estudio almacenan aproximadamente un 31-43% de carbono en sus primeros 50 cm de suelo, mientras que turberas de Indonesia almacenan entre un 55% - 56% en los primeros 20 cm de profundidad; por lo que se podría indicar que las 11 turberas analizadas en este estudio almacenan una cantidad de carbono importante que no está siendo emitido a la atmósfera. Esta característica de almacenar grandes cantidades de carbono se puede explicar debido a las condiciones presentes en los trópicos tales como: lluvias frecuentes y excesivas, altas precipitaciones y evapotranspiración restringida (entornos montañosos o alpinos, grandes cuencas de captación y retención regular de agua, depresiones del terreno y llanuras de inundación). En cuanto a los análisis de gases, el metano muestra emisiones mayores debido a que el metano en una turbera está en función de la producción, consumo del perfil, transporte a la atmósfera como difusión o ebullición. Además, la formación de metano está restringida a la parte anóxica del perfil, seguida de la posición real de la mesa de agua. En el caso del dióxido de carbono, las emisiones dependen del momento del día; además, la emisión de este gas en una turbera incluye respiración autotrófica, regulada por fotosíntesis y temperatura, y respiración heterotrófica, controlada en gran medida por la temperatura del suelo. Por ende, se podría deducir que las turberas de Costa Rica presentan sistemas anaeróbicos que fomentan la producción de metano, ya que la turba y la vegetación como musgos fijadores de CO2 se encuentra cubierto por un nivel freático.