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Colaboraciones de investigación científica

investigación_cuadro Evaluación de la geomorfología del Río Ningar

A mediados del 2015, Profesor Derek Martín y el estudiante de pos-grado Mathew McMahan de la Universidad Estatal Appalachian visitaron la sierra ecuatoriana para realizar una evaluación de la geomorfología del río Ningar.

El análisis preliminar demuestra que el río Ningar exhibe características geomórficas únicas a los ríos que drenan del páramo.  Las características aluviales del río incluyen una orilla alta con erosión, morfología de pozos rápidos (riffle-pools), y en algunos casos, un contorno serpenteante.  Estas características no son típicas de la cabecera de un río de montaña; a cambio, son más típicas de sistemas de una planicie aluvial con una altura media a baja, y una pendiente suave.

Estas características podrían estar relacionadas con los suelos profundos que se formaron en el fondo del valle encontrado de la cuenca hidrográfica del río Ningar.  Además, la combinación de una pendiente inclinada y la erosión activa del suelo en el valle sugiere un alto nivel de transporte fluvial de carbono y otros suelos ricos en nutrientes.  El análisis de los datos está en proceso y las tasas de erosión fluvial aún están por determinarse.

Evaluación de los efectos de la forestación en el ecosistema de páramo sobre los procesos de carbono en el suelo

¿La alteración de la hidrología en el suelo en sitios con plantaciones de pino dentro del ecosistema páramo influencia la pérdida de carbono terrestre? ¿Cómo está afectado el flujo (o respiración) de dióxido de carbono en el suelo y la exportación acuática de carbono en páramo bajo diferentes regímenes del manejo? La Profesora Carol Harden y la candidata por un doctorado, Julie McKnight, ambas de la Universidad de Tennessee, Knoxville, están investigando estas preguntas en la Reserva de Vida Silvestre Mazar.

El estudio comparativo examinará los procesos de carbono del suelo bajo dos usos distintos del suelo: (i) páramo con cobertura nativa y sin quemar por un periodo de 30 años, y (ii) páramo forestado con pinos (Pinus patula) durante los últimos 25 años.

En diciembre del 2013, Carol Harden y Julie McKnight visitaron la Reserva de Vida Silvestre Mazar para medir el flujo de dióxido de carbono y exportación acuática de carbono. Además midieron factores ambientales que influyen en los procesos de carbono en el suelo para entender mejor los procesos biogeoquímicos que afectan la emisión gaseosa y la exportación acuática. Estos factores ambientales incluyen: la temperatura del suelo, humedad, contenido de carbono, y los depósitos de carbono del suelo lábiles.

Esta investigación tiene como objetivo contribuir a nuestro conocimiento sobre los reservorios de carbón en el suelo en de un ecosistema tan importante como lo es el páramo andino, bajo diferentes usos del suelo.

Informes Disponibles:

McKnight, J.Y. (2015). Linking soil moisture and carbon-cycle processes in two understudied terrestrial ecosystems: Ecuadorian páramo grasslands and constructed agricultural wetlands. (Doctoral thesis), University of Tennessee, Knoxville.

Refugios de carbono en los suelos del páramo andino

La ciencia que vincula el uso o cobertura del suelo con los servicios de los ecosistemas está atrás de la ejecución de programas; por eso hay incertidumbre sobre si los usos actuales del suelo realmente protegen o mejoraran los servicios indicados. Mientras a nivel mundial, la mayoría de programas de pagos por servicios ambientales basados en carbono se han enfocado en la forestación, la reforestación, y más recientemente en la deforestación evitada, existe un creciente reconocimiento de la importancia que generan los ecosistemas no forestales que almacenan grandes cantidades de carbono bajo tierra como parte de la materia orgánica del suelo. El páramo constituye un fiel ejemplo de tal sistema; estos ecosistemas contienen altos niveles de flora y fauna endémica, así como almacenan una gran cantidad de carbono en el suelo, por lo que constituyen un importante refugio de carbono y un área fundamental para la conservación.

Desde mediados de 2009, Leah Bremer, candidata de un doctorado en Geografía de la Universidad Estatal de San Diego y la Universidad de Santa Barbara, California, EE.UU., ha estudiado el carbono del suelo en diferentes ecosistemas andinos nativos y no nativos en varios sitios del Ecuador. En la Reserva de Vida Silvestre Mazar, ella estudia la diversidad vegetal del páramo, además del carbono dentro del suelo. Sus resultados preliminares apuntan hacia una mayor protección y manejo de los suelos del páramo dada su excepcional capacidad para el almacenamiento de carbono y niveles altos de diversidad vegetal.

Informes Disponibles:

Bremer, L.L., K.A. Farley, D. Lopez-Carr, and J. Romero. (2014). Conservation and livelihood outcomes of payment for ecosystem services in the Ecuadorian Andes: What is the potential for 'win–win'? Ecosystem Services 8:148-165.

Bremer, L.L., K.A. Farley, and D. Lopez-Carr. (2014). What factors influence participation in payment for ecosystemservices programs? An evaluation of Ecuador's SocioPáramo program. Land Use Policy 36:122-133.

Bremer, L.L., Farley, K.A., Harden, C.P., Hartsig, J., Lee, J. (2013). Biodiversidad, almacenamiento de carbono, e hidrología de los suelos bajo distintos usos de suelo de los páramos de la Reserva de Vida Silvestre Mazar. Parque Nacional Sangay, Cañar, Ecuador. Universidad Estatal de San Diego, California y Universidad de Tenesse, Knoxville.

Bremer, L.L. (2012). Land-use change, ecosystem services, and local livelihoods: ecological and socioeconomic outcomes of Payment for Ecosystem Services in Ecuadorian páramo grasslands (Doctoral Thesis). San Diego State University and University of California, Santa Barbara, California.

Farley, K.A., Bremer, L.L., and Harden, C.P., and J. Hartsig. (2013). Changes in carbon storage under alternative land uses in biodiverse Andean grasslands: implications for payment for ecosystem services. Conservation Letters 6:21–27. doi: 10.1111/j.1755-263X.2012.00267.x

Harden, C.P., K.A. Farley, L.L. Bremer, y J. Hartsig. (2015). Informe: Servicios ambientales ecosistémicos y cambio en el uso de suelo en el páramo. Universidad de Tennessee, Knoxville, Tennessee; Universidad Estatal de San Diego, San Diego, California; Universidad de California, Santa Barbara.

Uso del suelo y las propiedades hidrológicas de los suelos parameños

¿Cómo afecta la vegetación superficial a la capacidad de regular el almacenamiento y flujo de agua en suelos parameños? Por ejemplo, si se sembrara árboles o se alterara regímenes del fuego, ¿cómo respondería el funcionamiento hidrológico del suelo? La profesora Carol Harden y sus estudiantes de pos-grado James Hartsig y Hunter Terrell, de la Universidad de Tennessee, Knoxville, Estados Unidos, investigan estas preguntas en la Reserva de Vida Silvestre Mazar (RVSM).

En 2009, el equipo de Dra. Harden seleccionó sitios de estudio a través de la RVSM que presentan diferentes usos del suelo. En esos sitios, ellos instalaron pluviómetros y sensores que monitorean cambios de la humedad del suelo en tiempo real. Además se está midiendo humedad del suelo a una escala fina espacial y temporal, se está muestreando suelos a diferentes profundidades para probar su capacidad de retener agua, y se está trazando la tasa de movimiento del agua subterránea en dos parcelas experimentales, uno en pinos no-nativos y otra en la paja nativa del páramo.

Resultados preliminares indican que los suelos debajo de rodales de pino son más secos y tienen un nivel de humedad más variable que los suelos debajo de paja nativa del páramo, y también tienen una capacidad menor de almacenar agua. Aunque queda más por analizar, estos resultados iniciales sugieren que las relaciones suelo-agua en suelos parameños son diferentes entre cobertura nativa y no-nativa.

Informes Disponibles:

Harden, C.P., Hartsig, J., Farley, K.A., Lee, J., Bremer, L.L. (2013). Effects of land-use change on water in Andean páramo grassland soils. Annals of the Association of American Geographers, 103:2, 375-384.

Hartsig, J. (2011). The Effects of Land-Use Change on the Hydrological Properties of Andisols in the Ecuadorian Páramo (Master's thesis). The University of Tennessee, Knoxville, Tennessee.

Cambios en el uso y cobertura del suelo entre 1956 y 2000

El Nudo del Azuay es un área en transición, con potreros y áreas agrícolas reemplazando los bosques montanos tropicales nativos y los páramos. La conservación al largo plazo de este paisaje se requiere un entendimiento claro de las amenazas tanto como pautas hacia la restauración por la parte de administradores locales de la conservación. 

FCT empezó un estudio del uso de suelo y cambio de cobertura en enero del 2010 con el fin eventual de analizar la tasa, extensión e intensidad del uso del suelo y cambio de la cobertura durante los últimos cincuenta años. Estamos utilizando fotografías aéreas del Nudo del Azuay sacadas durante sobrevuelos entre 1956 y 2000. Geógrafo Will Anderson georeferenció y topográficamente corrigió los imágenes para formar bloques de orto-fotos digitales, y un técnico de FCT está manualmente identificando la cobertura dentro de cada foto. 

Este estudio de las fotos aéreas permite que FCT analice los cambios durante un época más larga que se podría estudiar con un análisis de imagines satelitales (que solo se encuentra disponible a partir de los años 80s), y también facilita una clasificación más precisa de la cobertura. Los resultados de este análisis se usarán para modelar escenarios de la cobertura actual y futura, identificar padrones específicos a la degradación tanto como la recuperación de ecosistemas, y relacionar el hábitat del oso andino a información sobre la edad y composición del bosque preferido.

Informes Disponibles:

Anderson, W. (2010). Technical Report: Analysis of Historical Land Cover of the Nudo del Azuay using Aerial Photos (Stage 1 of 2, Orthophoto Generation). Cuenca, Ecuador: Fundación Cordillera Tropical.

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