Ciclo del nitrógeno en América Latina: impulsores, impactos y vulnerabilidades (CRN 3005)

Información de proyecto

Policy brief: Urgen políticas de manejo del nitrógeno

PDF en español e inglés

Resultados

Se presenta una síntesis de los resultados más importantes del proyecto. Si desea más información, vea el sitio web del proyecto, sus papers o comuníquese con los investigadores directamente.

Este proyecto tiene por objeto incrementar el conocimiento del ciclo continental del nitrógeno. La fijación biológica del nitrógeno (BNF, por sus siglas en inglés) se estima mediante la recolección de datos de información publicada y no publicada acerca de los sistemas naturales y antrópicos. Dicha información está en estado de elaboración e incluye una revisión de fuentes biblioráficas sobre la dinámica del N en distintos ecosistemas tropicales. Los resultados podrían mejorarse con datos de campo que el proyecto está recolectando en varias regiones.

Las mediciones de abundancia de ∂15-N en México mostraron que entre el 30 y el 50% del N que se encuentra en plantas nativas está biológicamente fijado. La vegetación establecida contiene 70-100 kg N /ha con una rotación (caída de hojarasca) de 20-30 kg N /ha/año. Será necesario escalar estos valores y relacionarlos con las condiciones ambientales para que resulten de utilidad para generar una perspectiva continental.

En los bosques de Chile, la BNF medida (por reducción de acetileno) resultó extremadamente baja y se vio aún más reducida por la contaminación por minería de cobre que afectan el ciclo del nitrógeno. Un estudio de laboratorio que buscaba determinar los factores limitantes de la BNF, dio un solo resultado estádisticamente significativo para el Mo. Aún debe integrarse el ciclo completo de la BNF, la mineralización (bolsas de descomposición), la desnitrificación (inhibición con acetileno) y la caída de hojarasca.

En Bolivia, se está analizando la expansión de la producción de soja para determinar los impactos potenciales a futuro del aumento en el uso de fertilizantes, la degradación del suelo y la contaminación del agua. Esto incluye el análisis de la huela hídrica del cultivo. Se ha muestreado también una secuencia cronológica de la agricultura de tala y quema.

Se midió la depositación de nitrógeno en Brasil y el norte de Argentina y se están elaborando los primeros mapas. En Argentina, ésta está cercana a los 8 kg N /ha/año. Los primeros mapas de los contaminantes del aire en el estado de São Paulo muestran el overwhelming efecto de la ciudad y las áreas industriales adyacentes, con altas concentraciones de NO_x, y aportes al NH₃ de establecimientos rurales y ganaderos. Se está poniendo en marcha un modelo europeo de dispersión de contaminantes aéreos y de transporte de sustancias químicas con datos de fuentes de N en Brasil con el fin de contar con una herramienta de síntesis para dichos datos.

El reanálisis de repositorio del IVIC de datos de nitrógeno de los ríos venezolanos muestra que los ríos están contaminados con concentraciones 60 veces mayores que las concentraciones de base (Amazonas, Orinoco).

Aún falta combinar esta información para lograr una perspectiva regional.

Desarrollo de capacidades en red para las Américas: aplicaciones teóricas y prácticas de los impactos antrópicos en el ciclo del N en Argentina

Directora: Amy Austin
U. Ejecutora: Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas vinculadas a la Agricultura (IFEVA)

El proyecto CONICET-IAI 3005 se propone reunir a expertos argentinos y expertos extranjeros en un ejercicio de síntesis, capacitación y exploración sobre el ciclo del nitrógeno en áreas cultivadas (fertilizadas y no) y no cultivadas de los pastizales pampeanos, los impactos de los cambios en el uso del suelo en los aportes de nitrógeno y su redistribución, y las posibles estrategias de mitigación y adaptación. Se espera evaluar escenarios de uso del nitrógeno en agricultura mediante análisis costo-beneficio efectuados desde los puntos de vista privado y social, considerando beneficios financieros, externalidades y servicios ambientales. El proceso prevé una primera etapa de síntesis de datos y dos talleres incluyendo ejercicios de síntesis y exploración de impactos socio-ecológicos mediante modelaje.

Investigadores del proyecto

Jean Pierre H.B. Ometto (jean.ometto@inpe.br)
INPE, Brasil

Maria Cristina Forti (cristina.forti@inpe.br)
INPE, Brasil

Cecilia Pérez (cperez@bio.puc.cl)
Universidad de Chile, Chile

Ariel Stein (ariel.stein@noaa.gov)
Earth Res. and Tech. Cumpliendo funciones Air Resources Laboratory de la NOAA, EEUU

Víctor J. Jaramillo (luque@oikos.unam.mx)
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México

Tibisay Perez (tperez@ivic.gob.ve)
Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), Venezuela

Amy Austin (austin@ifeva.edu.ar)
Universidad de Buenos Aires e IFEVA, Argentina

Nataly Ascarrunz (nataly.ascarrunz@colorado.edu)
Instituto Boliviano de Investigación Forestal (IBIF), Bolivia

Colaboradores
Patricia Pinho (patricia.pinho@iag.usp.br)
Universidade de São Paulo (USP), Brasil

Estudiantes

Ana Lidia Sandoval Pérez, otros, CINVESTAV- Instituto Politécnico Nacional, México
Andre Bonilla, grado, Universidad Central de Venezuela, Venezuela
Beatriz Salgado, doctorado, CATIE, Colombia
Cássia Monalisa dos Santos Silva, doctorado, University of Cologne, Brasil
Conrado Guzmán Flores, maestría, CINVESTAV- Instituto Politécnico Nacional, México
Danilo Carnelos, doctorado, Universidad de Buenos Aires, Argentina
Edixon Salazar, grado, Instituto Universitario de Tecnología Región Capital, Venezuela
Eráclito Sousa Neto, post doctorado, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Brasil
Estefany Chávez Ibarra, grado, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México
Felipe Siqueira Pacheco, post doctorado, INPE, Brasil
Juan Carlos Licona, maestría, Instituto Boliviano de Investigación Forestal, Bolivia
Kelly Ribeiro, doctorado, INPE, Brasil
Laura Castañeda Gómez, grado, Pontificia Universidad Javeriana, Colombia
Luciene Gomes, doctorado, INPE, Brasil
Marcio Malfaia, doctorado, INPE, Brasil
Mariana Almeida, maestría, INPE, Brasil
Natalia Muñoz, maestría, Universidad de Los Andes, Colombia
Nohelis Hernandez, grado, IVIC, Venezuela
Raphael Dulhoste, maestría, International Commission on Atmospheric Electricity, Francia
Rodrigo Aguilera Bazaes, maestría, Universidad de Valparaiso, Chile
Stephane Palma Crispin, grado, INPE, Brasil
Stephanie Diaz, maestría, IVIC, Venezuela

Resumen ejecutivo

El nitrógeno es un elemento clave para la vida en la Tierra, y está relacionado con el funcionamiento de los ecosistemas y con numerosas actividades humanas. Es por ello que está sujeto a fuertes presiones debidas a los cambios ambiéntales globales de la actualidad. Pese a eso, la falta de información acerca del ciclo del nitrógeno en América Latina constituye un serio obstáculo para evaluar y proyectar el modo en que las actividades humanas alteran los reservorios y recambio de nitrógeno en escalas regionales y globales. Las mediciones empíricas de la depositación del nitrógeno y sus procesos son escasas y los datos carecen de información acerca de su distribución espacial. Este proyecto ha creado una Red sobre Nitrógeno, sociedad y ambiente (Nnet) con el fin de estudiar el impacto del hombre en ecosistemas naturales y modificados en una amplia variedad de climas. Las mediciones directas y el modelado contribuyen a comprender mejor los efectos del exceso o déficit de nitrógeno en los procesos ecosistémicos y en la biodiversidad.

En varios puntos de estudio distribuidos a lo largo de gradientes regionales de precipitación y definidos según sus atributos fisiográficos y socioeconómicos, el proyecto estudia los siguientes aportes (fijación biológica de nitrógeno (FBN) natural e inducida por los cultivos, uso de fertilizantes, depósitos atmosféricos) y pérdidas (exportación neta de productos agrícolas en el nivel regional y estimación en escala de sitio de las emisiones gaseosas por uso del suelo (volatilización de fertilizantes, emisiones biogénicas del suelo y quema), la exportación de N a las aguas subterráneas y a los residuos de superficie (domésticos, agrícolas e industriales)). La información local se escala mediante el modelado de la depósitación de nitrógeno atmosférico, la química atmosférica y el transporte. El modelado regional alimenta modelos globales, con el fin de mejorar la comprensión de los patrones globales de las alteraciones del ciclo del nitrógeno.

Se examinan los aspectos sociales y económicos a través de los impulsores de los cambios en el uso del suelo y el uso del nitrógeno en las escalas local y regional, mediante el análisis de los factores internacionales y nacionales que motorizan a dichos impulsores (ej., bioenergía, producción de carne y de soja). Para ello se ha creado un Grupo de Expertos, que está integrado por actores sociales de distintos sectores de la sociedad con experiencia en el nivel local y global.

El objetivo principal es lograr una visión integrada de la gestión del nitrógeno en el ambiente y de su papel fundamental en el mantenimiento de la vida y la minimización de su degradación ambiental en América Latina. La red (1) divulga los conocimientos de las causas y consecuencias de los cambios en el ciclo regional del nitrógeno, y sus implicancias en los ecosistemas y habitantes de la región; (2) establece lineamientos dirigidos a los encargados de formular políticas y el público general para la toma de decisiones concernientes a la gestión del nitrógeno sobre la base de conocimientos integrados.