Implementación y evaluación de un protocolo sobre el monitoreo del ciclo de carbono en dos ecosistemas de alta montaña en Colombia.

Los páramos, ecosistemas alpinos tropicales, son un componente importante de las reservas de carbono orgánico regionales (Bradley et al. 2006). El almacenamiento de carbono en los páramos ocurre principalmente en el suelo y en cantidades similares a las cantidades de carbono almacenada en la biomasa aérea de bosques tropicales (Hofstede et al. 1995). Sin embargo los cambios predichos en los patrones de precipitación y temperatura van a afectar los suelos, lo que a su vez va a reducir la capacidad de las cuencas de mitigar las sequias e inundaciones (Buytaert et al. 2006). El estudiar el ciclo del carbono en los páramos y bosques alto andinos nos permite comprender mejor cuales son los efectos de los cambios en el clima regional sobre la dinámica de los suelos. Nuestro conocimiento de la dinámica del ciclo del carbono en paramos es limitada y se ha concentrado a pocos sitios en los páramos secos de Perú (Gibbon et al. 2010) y estimaciones generales de la distribución de la biomasa en paramos húmedos (Tol and Cleef 1994, Hofstede et al. 1995, Hofstede and Rossenaar 1995). Los páramos y bosques tropicales de niebla que los rodean han tenido una historia de perturbaciones humanas por largos periodos de tiempo. Los Andes tropicales concentran la mayor parte de la población de los países que cruza, con un 70% de la población concentrada en un 25% del área total de estos países (Armenteras et al. 2011). Las actividades agrícolas en las altas elevaciones tropicales por encimas de los 2.500 metros están limitadas por las bajas temperaturas y congelación nocturna que tienen un impacto notable en la supervivencia de los cultivos. El aumento de las temperaturas mínimas observadas en altas elevaciones ha sido considerable durante los últimos 20 años (0.3°C década-1) (Ruiz et al. 2012). Los aumentos de temperatura observados permiten el movimiento de la frontera agrícola a zonas más altas afectando los ecosistemas de páramo (Postigo et al. 2008). Las actividades agrícolas tienen un efecto de largo plazo sobre la dinámica de los ecosistemas de páramo ya que la vegetación puede tomar más de 10 años en recuperar especies de plantas similares a la de comunidades no intervenidas y aún más tiempo en recuperar las funciones básicas de acumulación de carbono y agua en suelos (Abreu et al. 2009). La proporción de carbono en la biomasa aérea de los ecosistemas de alta montaña es relativamente baja cuando se compara con el carbono almacenado en el suelo como materia orgánica (Hofstede 1995, Hofstede et al. 1995, Hofstede and Rossenaar 1995). Perdidas de carbono provenientes de la descomposición de la litera o perdida de carbono orgánico del suelo por descomposición son relativamente bajas debido a las bajas temperaturas y a la saturación permanente que se observa en los suelos de paramo y bosques de alta elevación en los Andes tropicales (Zimmermann et al. 2010). Las pérdidas de carbono del suelo y de la hojarasca son afectadas por las actividades humanas, escorrentía de campos agrícolas, drenajes o la introducción de especies exóticas incrementan las tasas de descomposición aumentando las pérdidas de carbono a la atmosfera (Bottner et al. 2006, IDEAM 2009). La velocidad de los diferentes procesos metabólicos en plantas y microorganismos son parcialmente influenciados por variables meteorológicas como la temperatura y la precipitación. Temperaturas más elevadas incrementan las tasas de descomposición con efectos mayores en altas elevaciones; en zonas de bajas temperaturas un aumento de la temperatura de un grado centígrado puede aumentar en cuatro veces las tasas de descomposición (Kirschbaum 1995). Aumentos de la temperatura predichos para los Andes Tropicales se espera que sean entre los 0.5 y los 0.8 C por década lo que muy posiblemente va a afectar las tasas de crecimiento de las plantas, las tasas de producción de hojarasca, las tasas de descomposición de la materia orgánica y la dinámica del carbono orgánico del suelo (SOM) (Bradley et al. 2006, Ruiz et al. 2012). Los primeros escenarios de cambio climático generados para Colombia indican que el incremento de temperatura para la década 2080 ¿ 2100 sería de 2,4ºC a 3ºC (IDEAM et al. 2001). Adicionalmente, los ecosistemas de páramo podrían verse afectados por el nuevo patrón de clima del país en más de la mitad de su extensión (55,4% de su superficie actual) (IDEAM et al. 2001).