Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Forestal / El dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4) son gases de efecto invernadero (GEI) ya que el incremento de éstos en la atmósfera explica el calentamiento global. Los flujos de GEI de los suelos están fuertemente influenciados por el contenido de agua, la temperatura y el uso del suelo. Las perturbaciones en el ecosistema esclerófilo chileno alteran el intercambio de CO2 y CH4 entre el suelo y la atmósfera, pero las magnitudes son inciertas. El objetivo de este estudio fue analizar los flujos de CO2 y CH4 en suelos de matorrales y bosques esclerófilos de la zona Central de Chile. La hipótesis fue que los flujos de CO2 y CH4 están condicionados por la cobertura vegetal, la temperatura y la humedad del suelo. Se determinaron in situ los flujos de CO2 con un analizador de gases infrarrojo (IRGA), flujos de CH4 por cromatografía de gases, midiendo también temperatura (Ts) y contenido volumétrico de agua en el suelo (θv). Las mediciones se realizaron en verano e invierno en un gradiente de perturbación, el cual consideró una comunidad de peumo (Cryptocarya alba)-litre (Lithraea caustica)-quillay (Quillaja saponaria) (PLQ, situación menos perturbada); quillay-tevo (Retanilla trinervia)-colliguay (Colliguaja odorifera) (QTC, medianamente perturbada) y espinal (formación de Acacia caven; ESP más perturbada). Los flujos de CO2 en los suelos fueron menores en verano (1,818 ± 0,15 μmol CO2 m-2 s-1) que en invierno (4,884 ± 0,38 μmol CO2 m-2 s-1) (p<0,001), con diferencias entre los niveles de degradación (p<0,001), donde la mayor tasa de emisión de CO2 fue en la situación menos degradada PLQ. Los suelos fueron sumideros de CH4 en verano (-4,121 ± 0,97 nmol CH4 m-2 s-1) y fuentes en invierno (4,436 ± 1,06 nmol CH4 m-2 s-1), con diferencias entre los niveles de degradación (p<0,05), donde la mayor tasa de captura de CH4 atmosférico fue en los suelos de las condiciones menos degradadas PLQ. Los flujos de CO2 y CH4 aumentaron con θv (p<0,001), el cual además influye en las condiciones de aerobismo y anaerobismo mediados por la porosidad del suelo y determina si éstos actúan como fuentes o sumideros de CH4.

Se estudia el ciclo del carbono en diferentes usos del suelo (uso forestal, campo agrícola abandonado y olivar de secano) de un ecosistema mediterráneo ante la perspectiva del cambio climático. La hipótesis general de esta tesis es que los cambios en los patrones (estructura y distribución espacial) y tipo de vegetación resultantes de la intensificación de los usos del suelo causarán alteraciones en las condiciones microclimáticas (temperatura y humedad del suelo) y en las características del micrositio (comunidades microbianas del suelo, calidad de los detritos procedentes de la vegetación, patrones de escorrentía y erosión del suelo), que afectarán a los flujos de carbono (entradas y salidas), a los factores que controlan dichos flujos y a la capacidad de secuestro de carbono del ecosistema. Para validar dicha hipótesis se plantean los siguientes objetivos generales: i) caracterizar los reservorios y los flujos de carbono; ii) evaluar la importancia relativa de los diferentes componentes del balance de carbono; e iii) identificar los factores que controlan los flujos de carbono más importantes que regulan la capacidad subterránea de secuestro del mismo en un gradiente de intensificación de usos del suelo. / This thesis provides a useful database of carbon (C) pools and fluxes under different land uses (open forest, old-field, olive grove) in a dry Mediterranean ecosystem of Southeast Spain. To understand how global climate change and alterations in land use are affecting Mediterranean soil biogeochemical processes, I completed four studies that investigated the different C components within the C balance of each land use type, the interactions between them, and their controlling factors. The main objectives were: 1) to quantify C pools and fluxes (outputs and inputs) under different land uses over a three-year period (2006-2009); 2) to compare two C balance approaches based on steady-state or non-steady-state conditions in order to assess the relative importance of the different C fluxes within the C balance of each land use type; and 3) to identify the factors controlling the main C fluxes within each land use type.