Assessment of phytostabilization of Pb/Zn mine soils with organic amendments and a native metallicolous ecotype of Festuca Rubra l.: implications for amendment selection and recovery of soil health

La contaminación del suelo es una de las principales amenazas para los ecosistemas y la salud humana. Actualmente, desde un punto de vista tanto económico como ambiental, la fitoestabilización es la mejor tecnología para remediar suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales como son los suelos mineros. La fitoestabilización asistida consiste en el empleo de plantas y enmiendas orgánicas y/o inorgánicas con el fin de reducir la movilidad y la biodisponibilidad de los contaminantes y recuperar la salud de suelo. En este trabajo se han realizado ensayos en microcosmos y en campo centrándonos en la salud del suelo minero contaminado con Pb y Zn durante un proceso de fitoestabilización empleando enmiendas orgánicas (purines vacunos, gallinaza, estiércol de oveja y lodos de papelera mezclados con gallinaza) y/o la especie metalífera Festuca rubra con el objetivo de (i) estudiar las interacciones suelo-enmienda responsables de los cambios inducidos por el proceso de quimioestabilización en las propiedades físicoquímicas y biológicas del suelo, (ii) evaluar la efectividad del proceso de fitoestabilización sobre suelos vegetados y de la revegetación sobre suelos desnudos (iii) valorar la idoneidad de distintos indicadores químicos y biológicos (parámetros microbianos y de la vegetación) para monitorizar la efectividad de la fitoestabilización asistida en términos de reducción de la biodisponibilidad de metales en el suelo, mejora de la vegetación y de la recuperación de la salud del suelo. La aplicación de enmiendas al suelo minero supone una entrada de materia orgánica y nutrientes que conduce a una disminución de la biodisponibilidad de metales, facilitando la colonización de las plantas y el crecimiento de la vegetación nativa, además de estimular la actividad microbiana del suelo. El pH del suelo es un factor crítico que condiciona la movilidad de los metales y la toxicidad del suelo. Las poblaciones microbianas de las enmiendas no modificaron la diversidad funcional de las comunidades microbianas nativas de la mina. Los purines vacunos y los lodos de papelera mezclados con gallinaza son los tratamientos más efectivos en el proceso de fitoestabilización asistida bajo condiciones de campo. La gallinaza fue el tratamiento que más estimuló el crecimiento de la vegetación nativa y la colonización en los suelos desnudos. El bioensayo de elongación radical de lechuga es un test sensible, sencillo y barato para evaluar la biodisponibilidad de metal y la ecotoxicidad del suelo. Los tocoferoles son biomarcadores de exposición a metales con potencial para su implementación en bioensayos de toxicidad. Este trabajo permite concluir que la población metalífera de F. rubra, combinada con enmiendas orgánicas, es una excelente candidata para los proyectos de fitoestabilización asistida. Además, la monitorización simultánea de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del suelo y de su ecotoxicidad permite una evaluación adecuada de la salud del suelo, así como la selección de enmiendas apropiadas para el desarrollo de un proceso fitoestabilizador.

Biotic vs. Abiotic Control of Decomposition: A Comparison of the Effects of Simulated Extinctions and Changes in Temperature

The loss of species is known to have significant effects on ecosystem functioning, but only recently has it been recognized that species loss might rival the effects of other forms of environmental change on ecosystem processes. There is a need for experimental studies that explicitly manipulate species richness and environmental factors concurrently to determine their relative impacts on key ecosystem processes such as plant litter decomposition. It is crucial to understand what factors affect the rate of plant litter decomposition and the relative magnitude of such effects because the rate at which plant litter is lost and transformed to other forms of organic and inorganic carbon determines the capacity for carbon storage in ecosystems and the rate at which greenhouse gasses such as carbon dioxide are outgassed. Here we compared how an increase in water temperature of 5 degrees C and loss of detritivorous invertebrate and plant litter species affect decomposition rates in a laboratory experiment simulating stream conditions. Like some prior studies, we found that species identity, rather than species richness per se, is a key driver of decomposition, but additionally we showed that the loss of particular species can equal or exceed temperature change in its impact on decomposition. Our results indicate that the loss of particular species can be as important a driver of decomposition as substantial temperature change, but also that predicting the relative consequences of species loss and other forms of environmental change on decomposition requires knowledge of assemblages and their constituent species' ecology and ecophysiology.

Biotic vs. Abiotic Control of Decomposition: A Comparison of the Effects of Simulated Extinctions and Changes in Temperature

The loss of species is known to have significant effects on ecosystem functioning, but only recently has it been recognized that species loss might rival the effects of other forms of environmental change on ecosystem processes. There is a need for experimental studies that explicitly manipulate species richness and environmental factors concurrently to determine their relative impacts on key ecosystem processes such as plant litter decomposition. It is crucial to understand what factors affect the rate of plant litter decomposition and the relative magnitude of such effects because the rate at which plant litter is lost and transformed to other forms of organic and inorganic carbon determines the capacity for carbon storage in ecosystems and the rate at which greenhouse gasses such as carbon dioxide are outgassed. Here we compared how an increase in water temperature of 5 degrees C and loss of detritivorous invertebrate and plant litter species affect decomposition rates in a laboratory experiment simulating stream conditions. Like some prior studies, we found that species identity, rather than species richness per se, is a key driver of decomposition, but additionally we showed that the loss of particular species can equal or exceed temperature change in its impact on decomposition. Our results indicate that the loss of particular species can be as important a driver of decomposition as substantial temperature change, but also that predicting the relative consequences of species loss and other forms of environmental change on decomposition requires knowledge of assemblages and their constituent species' ecology and ecophysiology

Intercepción de la lluvia del dosel arbóreo y la hojarasca

[es]La intercepción de la lluvia, tanto por el dosel como por la hojarasca, es un proceso importante que influye en las condiciones de humedad del suelo, ya que una parte vuelve mediante evaporación a la atmosfera. Por lo tanto el objetivo de este estudio es profundizar más en el conocimiento de la capacidad de almacenaje e intercepción de los robles (Quercus robur) y en especial analizar si el tamaño de los árboles influye la intercepción. El estudio se llevo a cabo en dos robledales diferenciados por su tamaño durante tres estaciones del año: otoño, invierno y primavera (2014-2015) en las que se obtuvieron medidas de intercepción del dosel de la precipitación. También se obtuvieron muestras de hoja verde y hojarasca con objeto de calcular su capacidad máxima de retención de agua. Los resultados mostraron que el tamaño de los árboles es una característica que influye en el Índice de área foliar (LAI), y por tanto en la intercepción, pero que su efecto parece ser menos importante que el efecto causado por la variabilidad del volumen de lluvia. Del mismo modo, la intercepción relativa (en relación al volumen de lluvia) dependió de la interacción entre la estacionalidad y el tamaño de los árboles. Finalmente, la cantidad máxima de almacenamiento de agua fue mayor en la hojarasca que en la hoja verde, siendo mayor en el robledal de mayor tamaño al presentar significativamente mayor cantidad de hojarasca acumulada.