Cambio climático y ecosistemas tropicales Resultados científicos

1. Cambioclimático y ecosistemastropicales • Resultadoscientíficos • de la EstaciónBiológica La Selva Carolina Murcia, Ph. D. Directora Científica

3. Existe un vínculocríticoperopococomprendido entre el cambioclimático y los bosques

4. suelo/vegetación/atmósfera Fotosíntesis Respiración Respiración, Descomposición Biomasa superficial - Tallos - Ramas - Follaje Caída de hojas, ramas Carbono del suelo - orgánico - inorgánico • Biomasa bajo tierra • Raíces • Hojarasca Transferencia de biomasa

5. Relación entre plantas, carbón y temperatura Respiration (Carbon emissions by plants) Photosynthesis (Carbon uptake by plants) Temperature c.f. D.A.Clark

6. La Selva:estudiossobre el impacto del cambioclimático

7. Estudiosa largo plazoen La Selva • Árboles • Quebradas • Medidas de mitigación

8. Crecimientode los árbolesen La Selva • Monitoreoanual • 10 especies • 22 años • Investigadoresprincipales: • Deborah Clark y David Clark

9. Crecimiento inter-anual de 7 especies de árbolesen el proyecto TREES Clark et al 2003

10. Relación entre el crecimiento de los árbolesy la temperatura Clark et al 2003

11. Las emisiones de CO2inferidas del trópicoterrestre (ejederecho) son paralelas al crecimiento de los árbolesen La Selva, 1984-2000 Clark, Piper, Keeling & Clark. 2003. PNAS

12. Inversión Global del flujo de carbón C.D. Keeling, Piper et al., 2001 Los trópicos terrestres son grandes emisores de C TERRESTRIAL TROPICS TROPICAL OCEANS

13. ¿Cómo las interacciones del agua subterránea - agua superficial afectan a ecosistemas tropicales de las quebradas en las tierras bajas tropicales y su respuesta al cambio climático en la Estación Biológica La Selva? The National Science Foundation BSR8717746 to C. M. Pringle; DEB9528434 and DEB0075339 to Pringle & F. J. Triska; DEB0545463 to Pringle, Triska & A. Ramirez; NSF International Research Fellowship Program and Americas Program (INT-020202673) to R. Bixby; & Organización para Estudios Tropicales

14. Investigadores principales Catherine M. Pringle (University of Georgia) P.I. Frank J. Triska (U.S. Geological Survey) Co-P.I. Alonso Ramírez (University of Puerto Rico) Co-P.I. POSTDOCTORADOSDr. Rebecca B. Bixby (University of Michigan) Dr. Amy D. Rosemond (University of Georgia) Dr. ToshihideHamazaki (Alaska Department of Fish and Game, Alaska) ESTUDIANTES GRADUADOS Elizabeth Anderson-Olivas (University of Georgia) Marcelo Ardón (University of Georgia) Joseph Bishop (Pennsylvania State University) Gregory Browder (University of California, Berkeley) Tamara Eklund (University of New Hampshire) Paul Keck (University of Georgia) Alonso Ramírez (University of Georgia) Gary Rowe (Pennsylvania State University) Chip Small (University of Georgia) Lindsay Stallcup (University of Georgia) Ruth Tiffer-Sotomayor (Universidad de Costa Rica) Rodney Vargas (University of Georgia) Sharon Wood (Florida International University) COLABORADORES Dr. Ronald J. Avanzino (U. S. Geological Survey) Dr. John H. Duff (Hydrologist, U. S. Geological Survey) Dr. Jose Fernandez (Costa Rican Electric Authority Dr. Wills Flowers (Florida A& M University) Dr. David Genereux (North Carolina State University) Dr. Alan Jackman (University of California, Davis) Dr. William McDowell (University of New Hampshire) Dr. Margarita Nuñez  (Merida Inc., San Jose, Costa Rica) Dr. Pia Paaby (Merida Inc., San Jose, Costa Rica) Dr. Frederick Scatena (University of Pennsylvania) Dr. John West (University of California, Berkeley) Dr. Gary Zellweger (U. S. Geological Survey) TECNICOS Minor Hidalgo Gail A. Blake Dennis Chavarria Rodolfo Vargas-Ramírez Francisco Rojas

15. Conexión entre la ecología y la biogeoquímica en quebradas de la selva • Quebradas en La Selva • reciben geotérmicos • - suministros modificados • Altasconcentraciones • de cationes, aniones y fósforo • No afecta la T del agua • 16 sitios a largo plazomonitoreados • Factoresfísicos y químicos del agua • Contenido de Fósforo

16. Datos a largo plazo (mensuales) • Nutrientes (nitrato, amonio, fosfato) • 3 sitios: 1988-presente • 16 sitios: 1997-presente • Aniones/cationes (Cl-, SO42-, Mg2+, Ca2+, Na+, K+) • Variossitios: datos misc. desde 1988 • 19 sitios: 1997-presente • Datosfísicos (temperatura, pH, conductividad, descarga) • 19 sitios: 1997-presente

17. pH Disminución de pH en respuesta a eventos de mucha lluvia

18. Disminuciones episódicas del pH en las quebradas Quebradascon másbicarbonatosestánpotegidascontra disminucióndel pH Quebradasbajasensolutos, son másvulnerables a la disminucióndel pH Pringle et al. datos sin publicar

19. Vínculo de ENSO y cambiosquímicos de quebradas : mecanismoshipotéticos Oscilación del Sur El Niño Estación muy seca y caliente Aumento de hojarásca y raicesmuertas(Clarks, datos sin publicar) Aumentalixiviado de DOC Aumentarespiraciónmicrobiana El fósfororeactivo soluble se incrementa Ácidos orgánicos Aumenta dCO2,ÁcidoCarbónico P-liberado del sedimento pH declinaenquebradas con bajosolutos Cambioensedimentoencondiciones redox Sedimentodisminuyecapacidad de absorción de P

20. RESUMEN • Flujpentre cuencas regionales: El agua-subterránea, alta en solutos, controla los patrones del paisaje en la estructura del ecosistema de las quebradas y su función. • Las corrientes que drenan La Selva son afectadas en diferentes formas por los eventos de ENSO dependiendo de como ellas reciban fluidos entre cuencas. • Quebradas bajas en solutos (que no reciben el agua subterránea regional) experimentan disminuciones episódicas en el pH las cuales se asocian a acontecimientos de ENSO. • En contraste, quebradasaltasensolutos (querecibenaguasubterránea regional) estánprotegidascontra cambios en pH. • Sin embargo, quebradastantoricas y pobresensolutos, muestranaumentos en niveles de fósforoduranteeventos ENSO como un resultado de lascondiciones de cambio redox.

21. Cultivandocarbón:Proyecto ECOS Jim Raich National Science Foundation 5 Marzo 2008

22. 19886 sppárboles

23. 2008

24. Distribución de Biomasa • Biomasa en pie • Por17 años, equivale a un bosquemaduro • Varía entre especies • Dominadaporárbolessembrados • Biomasabajosuelo • Varía entre especies, pero • No hay grandesdiferencias entre raíces y tallos • Biomasa total de fijación de C es en promedio • 5 MgC ha-1 yr-1, o • Casisuficiente para una persona porhectárea

25. OET Iniciativade CambioClimático • Monitoreo de datosclimáticosenLa Selva, Palo Verdey Las Cruces • Investigación a largo plazosobrecambioen los ecosistemas, asociado al clima. • Desarrollo de una red de investigadorestropicalesqueevalúanesecambio

26. Muchas gracias!