Funciones del suelo y servicios ecosistémicos: importancia...

Sevilla, 16 noviembre 2016

Funciones del suelo y servicios ecosistémicos: importancia de la materia orgánicaTeodoro Marañón [email protected]

Engracia Madejón

IRNAS, CSIC, Sevilla

1. Introducción a los Servicios Ecosistémicos

2. Valoración de los suelos y sus servicios

3. Materia orgánica y servicios ecosistémicos

REC16Sevilla, 16 noviembre 2016

Éxito como memeDesde 2005 han aumentado exponencialmente las publicaciones científicas sobre “servicios ecosistémicos”.15.669 publicaciones en SCOPUS (11/11/2016)31% entre 2015 y 2016

Nueva revista de Elsevier en 2012:Ecosystem Services


Las contribuciones directas e indirectas de los ecosistemas al

bienestar humano

1. Introducción a los Servicios Ecosistémicos

Un mandato europeo: Evaluar los Servicios Ecosistémicos

Estrategia de la UE sobre la biodiversidad hasta 2020: nuestro seguro de vida y capital natural (2011)

OBJETIVO 2: MANTENIMIENTO Y RESTAURACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS Y SUS SERVICIOSActuación 5: Mejorar el conocimiento de los ecosistemas y los servicios ecosistémicos en la UE

Los Estados miembros, con asistencia de la Comisión, cartografiarán y evaluarán elestado de los ecosistemas y sus servicios en sus respectivos territorios no más tarde de2014, calcularán el valor económico de dichos servicios y promoverán la integración deese valor en los sistemas de contabilidad e información a nivel nacional y europeo no mástarde de 2020.


Importancia en la política y gestión de recursos

http://biodiversity.europa.eu/maes

Grupo de Trabajo sobreCartografía y Evaluación de Ecosistemas y sus Servicios

Mapping and Assessment on Ecosystems and their Services (MAES)

Documentos:1) Marco analítico – abril 20132) Indicadores – febrero 20143) Condiciones de los ecosistemas

– marzo 2016


Ecología y sociedad 1960‐1980

El entomólogo americano Paul Ehrlich acuñó en 1981 el término“servicios ecosistémicos” en su libro Extinction: the causes andconsequences of the disappearance of species.

(Premio BBVA Fronteras del conocimiento 2014)

“La pérdida de los servicios para la humanidad que sonconsecuencias de las extinciones pueden ser desde triviales acatastróficas, dependiendo del número de elementos quedesaparecen y del grado de control que cada uno ejerce sobre elsistema.”Ehrlich y Mooney (1983), Extinction, substitution, and ecosystem services. BioScience,33: 248‐254.

Historia de un concepto


Ecología y economía 1990‐2000

El economista americano Robert Costanza, con 12 coautores publicanen Nature (1997) un artículo en el que valoran el “Capital Natural” delplaneta y los servicios ecosistémicos.

“Los servicios ecosistémicos y el capital natural que los produce… representan parte del valor económico total del planeta.Los servicios de la biosfera se estiman en 33 x 1012dólares/año, mientras que el PIB total es de 18 x 1012dólares/año.”Costanza et al. 1997, Nature 387: 253‐260.

Actualizado en 2014: Global Environmental Change 26: 152–158

Desde 1989


Auditoría mundial 2001‐2005

Naciones Unidas: Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (EM). Un Panel de más de1300 científicos y expertos de 95 países realizaron la “primera auditoría comprehensivadel estado del capital natural de la Tierra”.

“Examinando el ambiente a través del marco de los servicios de los ecosistemas se hace mucho más fácil identificar cómo los cambios en los ecosistemas influyen sobre el bienestar humano, y proporcionar información que los responsables de tomar decisiones puedan sopesar junto con otras informaciones sociales y económicas.”

http://www.maweb.org/es/


Página web y documentos en 6 idiomas


Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (EM).

Sistematización de los tipos de servicios y de los componentes del bienestar.


“A escala local y nacional, existe información relativamente limitada acerca del estado de muchos servicios de los ecosistemas y aún menos información acerca del valor económico de los servicios no comercializados.”



Evaluación de los Ecosistemas del Milenio.Identificar los factores que provocan loscambios en los ecosistemas y los serviciosque éstos prestan es fundamental paradiseñar intervenciones que capten impactospositivos y minimicen los impactosnegativos.


“La actividad humana está ejerciendouna presión tal sobre las funcionesnaturales de la Tierra que ya no puededarse por seguro que los ecosistemas delplaneta vayan a mantener la capacidadde sustentar a las generaciones futuras.”


Evaluación de los Ecosistemas del Milenio de España

Financiado por la Fundación Biodiversidad

Preparado por 60 expertos de 20 centros, en el

periodo 2009‐2011.

El documento de síntesis (305 págs.) se puede

descargar en:

www.ecomilenio.es

Auditoría nacional 2009‐2011

Evaluación de los Ecosistemas del Milenio. Aplicación en España


Auditoría nacional 2009‐2011: diversas reacciones


Evaluación de los Ecosistemas del Milenio en Andalucía 2010‐2012Panel de 24 expertos agrupados en 9 equipos de trabajo coordinados por Carlos Montes (UAM) y Rosario García Mora (REDIAM).Se evaluaron los estados y tendencias de 17 tipos operativos de ecosistemas (TOE).

http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/portal_web/web/temas_ambientales/biodiversidad/capital_natural/resultados/ecosistemas_milenio_andalucia.pdf

Informe final (184 págs.) disponible en internet

Auditoría regional 2010‐2012


Evaluación de los Ecosistemas del Milenio en Andalucía 2010‐2012

Importancia y tendencias de 22 ecoserviciosa nivel regional.

http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/portal_web/web/temas_ambientales/biodiversidad/capital_natural/resultados/ecosistemas_milenio_andalucia.pdf

Prioridad en la gestión de los servicios críticos, que son importantes y muestran tendencias negativas. Provisión de agua dulce. Afectada por el

cambio de uso (regadíos), contaminación y cambio climático.

Erosión del suelo y desertificación. Afectados por el cambio de uso (tecnificación agraria) y cambio climático (riesgos de incendios).

Conocimiento ecológico local. Afectado por el cambio de uso (abandono rural).


Aproximación TEEB 2008‐2010

Naciones Unidas (UNEP) y Comisión Europea: La Economía de los Ecosistemas y laBiodiversidad (TEEB). Informe final presentado en la reunión de la CBD en Nagoya 2010.

http://www.teebweb.org/

“TEEB ofrece un enfoque que puedeayudar a los responsables de la toma dedecisiones a reconocer, demostrar y,cuando corresponda, captar los valores delos ecosistemas y la biodiversidad”


Aproximación TEEB 2008‐2010

La Economía de los Ecosistemas y la Biodiversidad (TEEB 2010).

http://www.teebweb.org/Etapas en la provisión de servicios: Ecosistemas y biodiversidad

Estructura y procesos Función

Servicios ecosistémicos Bienestar humano

Beneficios Valor (económico)

La gestión del ecosistema se basa en el valor percibido y el uso de los servicios ecosistémicos.Énfasis en el valor (económico).


http://www.teebweb.org/wp‐content/uploads/Study%20and%20Reports/Reports/Synthesis%20report/Synthesis%20report_Spanish.pdf

Identificar y evaluar los servicios ecosistémicos: Abastecimiento



Identificar y evaluar los servicios ecosistémicos: Regulación



Identificar y evaluar los servicios ecosistémicos: Culturales



Los suelos son importantes para el bienestar humano

2. Valoración de los suelos y sus servicios

http://www.fao.org/3/a‐ax374s.pdf


Baveye et al. (2016) Frontiers in Environmental Science, vol 4, Article 41.

Evaluación de suelos y servicios ecosistémicos

Marco conceptual RECARE para suelos y servicios ecosistémicos

Schwilch et al. (2016) Ecological Indicators 67: 586–597.

Los procesos del suelo representan la capacidad del ecosistema para proveer servicios.

Las propiedades pueden ser inherentes o manejables.

Los beneficios son valorados por los individuos y la sociedad. Pueden ser valores utilitarios o no.

En base a esos valores, los individuos y las sociedades toman decisiones sobre la gestión del territorio.

Los servicios ecosistémicos pueden ser utilizados para producir beneficios


El Corredor Verde del Guadiamar ha sido seleccionado como uno de los 17 estudios de caso, por su relevancia a nivel europeo.

La pérdida de materia orgánica es una de las 11 amenazas estudiadas.

Objetivo: evaluar las medidas utilizadas para recuperar las funciones del suelo y la provisión de servicios ecosistémicos.

Proyecto europeo RECARE

http://recare-project.eu/

Prevención y recuperación de suelos degradados en Europa mediante el cuidado de la tierra


Fitorrecuperación de suelos contaminados

Fitorrecuperación: es el conjunto de tecnologías que usan las plantas superiores para limpiar y revegetar los sitios contaminados (Bolan et al. 2011).

Bolan et al. (2014). J. Hazard. Mat. 266:141‐166.

Fitoestabilización: uso de las plantas y los microorganismos asociados parainmovilizar los contaminantes en el suelo, a través de la absorción y acumulación enraíces, adsorción o precipitación en la rizosfera, y estabilización física de los suelos(Bai et al. 2015).



Madejón et al. (2009) Journal of Hazardous Materials, 162: 931‐938.Xiong et al. (2015) Pedosphere 25: 250–262.

Adición de enmiendas

Aplicación extensiva de enmiendas en la recuperación de suelos contaminados del Corredor Verde del Guadiamar.

Estudio experimental de efectos a largo plazo (2002 – 2016) Comparación de espuma azucarera,

compost de biosólido y leonardita. Efectos sobre la inmovilización de los

elementos traza en el suelo. Aumento en la cubierta vegetal y la

biodiversidad del suelo. Evaluación RECARE como técnica de

recuperación de suelos y provisión de servicios ecosistémicos.


Valoración de los servicios ecosistémicos del suelo en una granja de Nueva Zelanda

Valor total: 11525 euros /ha /año

Dominati et al. (2014) Ecological Economics 100: 119‐129.

Filtrado de contaminantes40%

Producción de alimentos29%

Filtrado de fósforo18%

Mitigación de avenidas7%

3. Materia orgánica y servicios ecosistémicos


El carbono del suelo tiene un papel vital en la regulación del clima, elabastecimiento de agua y la biodiversidad, y por tanto en la provisión deservicios ecosistémicos que son esenciales para el bienestar humano.

La gestión de los suelos para obtener beneficios múltiples económicos,sociales y ambientales requiere políticas integradas e incentivos quemantengan y aumenten el carbono del suelo.

http://www.unep.org/yearbook/2012/


http://www.slideshare.net/andykleinschmidt/introduction‐to‐soil‐science‐presentation

Composición del suelo

Funciones de la materia orgánica del suelo


La materia orgánica del suelo tiene un papel importante en las propiedadesbiológicas, químicas y físicas.


Problema: pérdida de materia orgánica en el suelo

El 75% de los suelos del sur de Europa tienevalores bajos (3,4%) o muy bajos (<1,7%) de materia orgánica.

Con un riesgo grave de desertificación.

Soluciones:

Incorporación de residuos del cultivo mediante laboreo de conservación.

Aplicación de materia orgánica exógena.


Uso de residuos orgánicos

Aumenta la materia orgánica del suelo; forma parte de una economía circular.

http://www.climatesolutions.org/cedar‐grove‐compostingFuentes de residuos orgánicos

Restos de los cultivos.

Residuos de ganadería, estiércol.

Residuos sólidos urbanos (45% fracción orgánica).

Residuos de plantas depuradoras de agua, biosólidos.

Residuos orgánicos industriales (vinaza, alperujo, espuma azucarera, etc.).


Servicios ecosistémicos de abastecimiento por suelos mejorados con compost

La adición de compost aumenta la producción de alimentos (cosechas) y materias primas (madera).

Ej. Efecto de compost de vinaza azucarera sobre la producción de remolacha (Madejón et al., 2001, Agriculture, Ecosystems and Environment 84: 55–65.


Servicios ecosistémicos de regulación por suelos mejorados con compost

La adición de compost mejora:

El reciclado de nutrientes y residuos orgánicos.

El secuestro de carbono y la mitigación del cambio climático.

Ej. Efectos de la adición de alperujo ensuelos de olivar durante 17 años.Aumenta la estabilidad a largo plazo delcarbono en el suelo (Aranda et al. 2015,Journal of Environmental Management147: 278-285).


Limitaciones (Disservicios) en la aplicación de compost

Presencia de materiales inertes y mal olor. Contaminantes orgánicos, metales pesados. Microorganismos patógenos. Exceso de salinidad.

COMPOST DE CALIDAD

MATERIAL DE ORIGEN ADECUADO

PROCESO DE COMPOSTAJE OPTIMO


Evaluación de los servicios ecosistémicos provistos por un suelo mejorado con compost

AbastecimientoAumento de producción agrícola o forestal

Regulación• Reciclado de nutrientes y

residuos orgánicos• Secuestro de carbono.

CulturalesPaisajismo

Disservicios• Patógenos• Metales pesados• Compuestos tóxicos


Incorporar los “Servicios ecosistémicos” como valor comercial del compost

http://www.filtrexx.com/application/files/6714/7023/1717/Appendix_3335_-_Ecosystem_Service_Benefits_of_Filtrexx_Compost-Based_Sus....pdf

Proyecto europeo RECAREhttp://www.recare-hub.eu/stakeholder-platforms/guadiamar-spain

Proyecto RESTECO (CGL2014-52858-R)Restauración y provisión de servicios ecosistémicos en suelos degradadoshttp://www.resteco.es/

Gracias

Grupo Soilplant (IRNAS, CSIC)http://www.irnas.csic.es/uso-sostenible-del-sistema-suelo-planta/

Proyecto BIORESMED (AGL2014-55717-R)

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