Productivity, Respiration, and Light-Response Parameters of World Grassland and Agroecosystems Derived From Flux-Tower Measurements

Los pastizales y agro-ecosistemas ocupan un tercio de la superficie terrestre, pero su contribución en el ciclo del carbono global sigue siendo desconocida. Utilizamos un conjunto de 316 sitios-años de mediciones de intercambio de CO2 para cuantificar la productividad primaria bruta, respiración y parámetros de la a respuesta a la luz de pastizales, matorrales/sabana, humedales y los ecosistemas de tierras de cultivo en todo el mundo. Se analizaron datos de 72 torres en sitios de flujo global divididos en fotosíntesis bruta y respiración del ecosistema mediante el método de respuesta de luz (Gilmanov, T. G., D. A. Johnson, and N. Z. Saliendra. 2003. Growing season CO2 fluxes in a sagebrush-steppe ecosystem in Idaho: Bowen ratio/energy balance measurements and modeling. Basic and Applied Ecology 4:167-183) de los conjuntos de datos de RANGEFLUX y WORLDGRASSAGRIFLUX complementado por 46 sitios desde el conjunto de datos FLUXNET La Thuile divididos mediante el método de respuesta de temperatura (Reichstein, M., E. Falge, D. Baldocchi, D. Papale, R. Valentini, M. Aubinet, P. Berbigier, C. Bernhofer, N. Buchmann, M. Falk, T. Gilmanov, A. Granier, T. Grünwald, K. Havránková, D. Janous, A. Knohl, T. Laurela, A. Lohila, D. Loustau, G. Matteucci, T. Meyers, F. Miglietta, J. M. Ourcival, D. Perrin, J. Pumpanen, S. Rambal, E. Rotenberg, M. Sanz, J. Tenhunen, G. Seufert, F. Vaccari, T. Vesala, and D. Yakir. 2005. On the separation of net ecosystem exchange into assimilation and ecosystem respiration: review and improved algorithm. Global Change Biology 11:1424-1439). Los valores máximos del rendimiento cuántico (α=75 mmol · mol−1), capacidad de fotosíntesis (Amax= 3.4 mg CO2 m−2 s−1), fotosíntesis bruta (Pg,max=116 g CO2 m−2 d−1), y la eficiencia ecológica de uso de la luz de praderas (εecol=59 mmol · mol−1) manejadas y tierras de cultivo con alto nivel de producción ha superado los de la mayoría de los ecosistemas forestales, esto indica el potencial de los ecosistemas no forestales para la absorción de CO2 atmosférico. Los valores máximos de producción primaria bruta (8 600 g CO2 m−2 yr−1), la respiración total del ecosistema (7 900 g CO2 m−2 yr−1) y el intercambio de CO2 neto (2 400 g CO2 m−2 yr−1) se observaron para pastizales manejados intensamente y cultivos de alto rendimiento y son comparables o superiores a los de los ecosistemas forestales, con exclusión de algunos bosques tropicales. En promedio, 80% de los sitios no forestales eran evidentes los sumideros de CO2 atmosférico, con un promedio neto de absorción de 700 g CO2 m−2 yr−1 para pastizales manejados intensivamente y 933 g CO2 m−2 yr−1 para tierras de cultivo. Sin embargo, parte de estos aparentes sumideros se acumulan en los cultivos y forrajes, que son reservorios de carbono que son cosechados, transportados y descompuestos fuera del sitio. Por lo tanto, aunque los campos agrícolas pueden ser predominantemente sumideros de CO2 atmosférico, esto no implica que necesariamente estén aumentando sus reservas de carbono.