Contribución del estrato arbustivo a los flujos de agua y CO2 de un matorral subtropical en el Noroeste de México

Martha L. Vargas Terminel; Enrico A. Yépez-González; Tonantzin Tarin; Carlos A. Robles Zazueta; Jaime Garatuza Payán; Julio C. Rodríguez; Christopher J. Watts; Enrique R. Vivoni

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Contribución del estrato arbustivo a los flujos de agua y CO2 de un matorral subtropical en el Noroeste de México

Martha L.Vargas Terminel ^[1] ; Enrico A. Yépez ^[1] ; Tonantzin Tarin ^[2] ; Carlos A. Robles Zazueta ^[3] ; Jaime Garatuza Payán ^[1] ; Julio C. Rodríguez ^[4] ; Christopher J. Watts ^[4] ; Enrique R. Vivoni ^[5]
1. [1] Instituto Tecnológico de Sonora
  
  Instituto Tecnológico de Sonora
  
  México
2. [2] University of Delaware
  
  University of Delaware
  
  Estados Unidos
3. [3] University of Nottingham
  
  University of Nottingham
  
  Reino Unido
4. [4] Universidad de Sonora
  
  Universidad de Sonora
  
  México
5. [5] Arizona State University
  
  Arizona State University
  
  Estados Unidos
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Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 11, Nº. 5 (septiembre-octubre 2020), 2020, págs. 130-170
Idioma: español
Títulos paralelos:
- Understory contribution to water vapor and CO2 fluxes from a subtropical shrubland in northwestern Mexico
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Resumen
- español
  La productividad neta del ecosistema y evapotranspiración (ET) de los ecosistemas áridos y subtropicales es poco entendida por la escasez de mediciones de flujos de CO2 y vapor de agua. Todavía las contribuciones relativas a los flujos en los diferentes estratos (p. ej., sotobosque) han sido pobremente analizadas. Este estudio estima ET y los flujos de CO2 en un estrato arbustivo con presencia de Mimosa distachya de un matorral subtropical, en relación con estimaciones netas de la ET y el flujo de CO2 del ecosistema, determinado con la técnica de covarianza de vórtices. Se tomaron lecturas instantáneas de ET y del intercambio de CO2 en cuatro parcelas durante distintos periodos durante el día (9, 11, 14 y 18 horas), usando una cámara estática (16.4 m3), equipada con un analizador de gases infrarrojo de rápida respuesta. La variación de flujos durante los periodos de medición se usó para integrar la magnitud del flujo durante el día. Se presentó gran variación en los flujos durante julio y septiembre, donde hubo más ganancia de CO2 de la atmósfera hacia el ecosistema, con un intercambio neto de CO2 de -1.35 ± 1.93 g C m-2 d-1 y -1.15 ± 0.74 g C m-2 d-1, para cada mes, respectivamente, lo cual indica que la fotosíntesis fue más alta que la respiración en este estrato. En un periodo seco durante agosto, el flujo de CO2 fue de -0.85 ± 0.73 g C m-2 d-1. Durante estos periodos, el ET fue de 3.63 ± 0.15 mm d-1 en julio; 2.71 ± 0.08 mm d-1 en agosto, y 1.59 ± 0.5 mm d-1 en septiembre. Comparando estos resultados con los flujos netos de vapor de agua y CO2 del ecosistema, se encontró que el estrato arbustivo aporta entre 17 y 21% a los flujos de CO2 y de 25 a 39% en los flujos de vapor de agua durante el monzón de Norteamérica.
- English
  The net ecosystem production and evapotranspiration (ET) of arid and subtropical ecosystems is poorly understood by the lack of measurements of CO2and water vapor fluxes. Moreover, the contributions related to the fluxes in the different strata (i.e.understory) have been poorly studied. The present investigation estimates ET and CO2fluxes of ashrubby understory with the presence ofMimosa distachya from a subtropical shrubland in relation to the net estimates of ecosystem ET and net CO2fluxes determined with the eddy covariance technique. Instantaneous ET and CO2exchange measurementswere carriedin four plots for different time periods during the day (9, 11, 14 and 18 hours) using a static chamber (16.4 m3) coupled with a fast response infrared gas analyzer. The variation of the fluxes during diurnal cycles was used to integrate the magnitude of the flux during the daylight hours. There was great variation in the understory fluxes, during July and September where there was more CO2gain from the atmosphere towards the ecosystem with a net CO2exchange of -1.35 ± 1.93 g C m-2d-1and -1.15 ± 0.74 g C m-2d-1, respectively, indicating that photosynthesis was higher than respiration in this stratum. In a dry period during August the CO2flux was -0.85 ± 0.73 g C m-2d-1. During these periods,ET was 3.63 ± 0.15 mm d-1 in July;2.71 ± 0.08 mm d-1in August,and 1.59 ± 0.5 mm d-1in September. Comparing these results with the total ecosystem ET and the net CO2 exchange, it was found that the understory contributes with17 and 21% to CO2fluxesand from 25to 39% in watervapor fluxes during the North American Monsoon.