Changes in soil organic carbon in native forests of Argentina related to land use change and environmental factors
- Autores
- Nosetto, Marcelo Daniel; Balducci, Ezequiel Diego; Gaitan, Juan Jose; Mastrangelo, Matias Enrique; Martínez Pastur, Guillermo José; Pinazo, Martin Alcides; Villagra, Pablo Eugenio; Gonzalez Roglich, Mariano; Kowaljow, Esteban; Colazo, Juan Cruz; Perez Harguindeguy, Natalia; Naldini, María Betania; De Dios Herrero, Juan; Quiroga, Alberto Raul; Wilson, Marcelo German; Whitworth-Hulse, Juan; Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel; Ballesteros, Silvina I.; González Polo, Marina; Von Müller, Axel; Cellini, Juan Manuel; La Manna, Ludmila; Rodríguez-Souilla, Julián; Manrique, Silvana M.; Gasparri, Ignacio; Blundo, Cecilia; Von Wallis, Alejandra; Meglioli, Pablo A.; Morsucci Labiano, Marina; Álvarez, Leandro M.; Zalazar, Gualberto; Villarino, Sebastian; Sirimarco, Marina Ximena; Barral, María Paula; Peri, Pablo Luis
- Año de publicación
- 2024
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Native forests host important pools of soil organic carbon (SOC). This is a key element not only for ecosystem functioning but also for the global carbon cycle. Globally, and particularly in Argentina, native forests are being rapidly replaced by other land uses, raising questions about the impact of these transformations on SOC and its environmental controls. Based on the construction of the largest SOC database in Argentina to date, we investigated the patterns and controls of changes in SOC stocks associated with the replacement of native forests by other land uses. We constructed the database with a total of 818 sites with SOC data (0–30 cm depth), covering the main ecoregions, to which we added environmental information (e.g. satellite data, soil database and climate database), to study the environmental controls on SOC change after deforestation and on the original SOC content of native forests. Considering all ecoregions and all land use alternatives together, we found an average decrease in SOC stock of 18.2 Mg C ha−1, which represents a loss of more than a quarter of the original SOC stock of the native forest sites. A boosted regression tree explained 89% of the variation in SOC stock change and indicated that the initial forest SOC stock and the post-deforestation land use were the most important variables explaining this variation (relative influence of 30.9% and 18.2%, respectively). The replacement of native forests by rainfed annual crops resulted in the largest decrease in SOC (−28 Mg C ha−1), which was twice as large as the decrease observed in rangelands (−14 Mg C ha−1). On the contrary, neither irrigated croplands nor tree plantations of fast-growing species caused a decrease in SOC stocks (p > .10). Climate and soil texture had an indirect effect on SOC changes through a strong influence on the initial SOC stocks in native forests (p < .01). Our study highlighted the significant impact of land use change on SOC stocks, overshadowing other relevant environmental controls. Understanding how the SOC pool responds to land use change, environmental conditions and management practices is essential to increase the effectiveness of practices implemented to improve soil properties and mitigate climate change.
EEA Yuto
Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.
Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.
Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Climatología Agrícola; Argentina
Fil: Balducci, Ezequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Yuto; Argentina.
Fil: Gaitan, Juan José. Universidad Nacional de Luján. Buenos Aires; Argentina.
Fil: Gaitan, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.
Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.
Fil: Pinazo, Martín Alcides. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.
Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Gonzalez Roglich, Mariano. Wildlife Conservation Society Argentina; Argentina
Fil: Kowaljow, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.
Fil: Kowaljow, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Colazo, Juan Cruz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Luis; Argentina
Fil: Perez Harguindeguy, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.
Fil: Perez Harguindeguy, Natalia. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Naldini, María Betania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.
Fil: Naldini, María Betania. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Herrero, Juan de Dios. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentina
Fil: Quiroga, Alberto Raul. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentina
Fil: Wilson, Marcelo German. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.
Fil: Whitworth-Hulse, Juan. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.
Fil: Whitworth-Hulse, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.
Fil: Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.
Fil: Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.
Fil: Ballesteros, Silvina I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina
Fil: Ballesteros, Silvina I. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina
Fil: Gonzalez Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina.
Fil: Gonzalez Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina.
Fil: Von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel Argentina.
Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.
Fil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Centro de Estudios Ambientales Integrados (CEAI); Argentina.
Fil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Rodríguez-Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.
Fil: Manrique, Silvana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional; Argentina.
Fil: Manrique, Silvana M. Universidad Nacional de Salta. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional. CCT Salta‑Jujuy; Argentina.
Fil: Gasparri, Ignacio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina
Fil: Gasparri, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina
Fil: Blundo, Cecilia. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina
Fil: Blundo, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina.
Fil: Von Wallis, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.
Fil: Meglioli, Pablo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Meglioli, Pablo A. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Morsucci Labiano, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Morsucci Labiano, Marina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Alvarez, Leandro M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Alvarez, Leandro M. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina
Fil: Zalazar, Gualberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.
Fil: Zalazar, Gualberto. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina
Fil: Villarino, Sebastián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina
Fil: Villarino, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Universidad Nacional de Mar del Plata. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales (GEAP); Argentina.
Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Barral, María Paula. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.
Fil: Barral, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.
Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.
Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. - Fuente
- Soil Use and Management 40 (3) : e13109. (July 2024)
- Materia
-
Bosques
Bosque Primario
Carbono Orgánico del Suelo
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Native Forests - Nivel de accesibilidad
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This is a key element not only for ecosystem functioning but also for the global carbon cycle. Globally, and particularly in Argentina, native forests are being rapidly replaced by other land uses, raising questions about the impact of these transformations on SOC and its environmental controls. Based on the construction of the largest SOC database in Argentina to date, we investigated the patterns and controls of changes in SOC stocks associated with the replacement of native forests by other land uses. We constructed the database with a total of 818 sites with SOC data (0–30 cm depth), covering the main ecoregions, to which we added environmental information (e.g. satellite data, soil database and climate database), to study the environmental controls on SOC change after deforestation and on the original SOC content of native forests. Considering all ecoregions and all land use alternatives together, we found an average decrease in SOC stock of 18.2 Mg C ha−1, which represents a loss of more than a quarter of the original SOC stock of the native forest sites. A boosted regression tree explained 89% of the variation in SOC stock change and indicated that the initial forest SOC stock and the post-deforestation land use were the most important variables explaining this variation (relative influence of 30.9% and 18.2%, respectively). The replacement of native forests by rainfed annual crops resulted in the largest decrease in SOC (−28 Mg C ha−1), which was twice as large as the decrease observed in rangelands (−14 Mg C ha−1). On the contrary, neither irrigated croplands nor tree plantations of fast-growing species caused a decrease in SOC stocks (p > .10). Climate and soil texture had an indirect effect on SOC changes through a strong influence on the initial SOC stocks in native forests (p < .01). Our study highlighted the significant impact of land use change on SOC stocks, overshadowing other relevant environmental controls. Understanding how the SOC pool responds to land use change, environmental conditions and management practices is essential to increase the effectiveness of practices implemented to improve soil properties and mitigate climate change.EEA YutoFil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Climatología Agrícola; ArgentinaFil: Balducci, Ezequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Yuto; Argentina.Fil: Gaitan, Juan José. Universidad Nacional de Luján. Buenos Aires; Argentina.Fil: Gaitan, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Pinazo, Martín Alcides. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Gonzalez Roglich, Mariano. Wildlife Conservation Society Argentina; ArgentinaFil: Kowaljow, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.Fil: Kowaljow, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Colazo, Juan Cruz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Luis; ArgentinaFil: Perez Harguindeguy, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.Fil: Perez Harguindeguy, Natalia. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Naldini, María Betania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.Fil: Naldini, María Betania. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Herrero, Juan de Dios. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil; ArgentinaFil: Quiroga, Alberto Raul. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil; ArgentinaFil: Wilson, Marcelo German. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Whitworth-Hulse, Juan. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Whitworth-Hulse, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Ballesteros, Silvina I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; ArgentinaFil: Ballesteros, Silvina I. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; ArgentinaFil: Gonzalez Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina.Fil: Gonzalez Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina.Fil: Von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel Argentina.Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.Fil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Centro de Estudios Ambientales Integrados (CEAI); Argentina.Fil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Rodríguez-Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Manrique, Silvana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional; Argentina.Fil: Manrique, Silvana M. Universidad Nacional de Salta. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional. CCT Salta‑Jujuy; Argentina.Fil: Gasparri, Ignacio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; ArgentinaFil: Gasparri, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; ArgentinaFil: Blundo, Cecilia. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; ArgentinaFil: Blundo, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Von Wallis, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Meglioli, Pablo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Meglioli, Pablo A. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Morsucci Labiano, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Morsucci Labiano, Marina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Alvarez, Leandro M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Alvarez, Leandro M. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); ArgentinaFil: Zalazar, Gualberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Zalazar, Gualberto. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); ArgentinaFil: Villarino, Sebastián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; ArgentinaFil: Villarino, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Universidad Nacional de Mar del Plata. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales (GEAP); Argentina.Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Barral, María Paula. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Barral, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. 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Balducci, Ezequiel Diego Gaitan, Juan Jose Mastrangelo, Matias Enrique Martínez Pastur, Guillermo José Pinazo, Martin Alcides Villagra, Pablo Eugenio Gonzalez Roglich, Mariano Kowaljow, Esteban Colazo, Juan Cruz Perez Harguindeguy, Natalia Naldini, María Betania De Dios Herrero, Juan Quiroga, Alberto Raul Wilson, Marcelo German Whitworth-Hulse, Juan Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel Ballesteros, Silvina I. González Polo, Marina Von Müller, Axel Cellini, Juan Manuel La Manna, Ludmila Rodríguez-Souilla, Julián Manrique, Silvana M. Gasparri, Ignacio Blundo, Cecilia Von Wallis, Alejandra Meglioli, Pablo A. Morsucci Labiano, Marina Álvarez, Leandro M. Zalazar, Gualberto Villarino, Sebastian Sirimarco, Marina Ximena Barral, María Paula Peri, Pablo Luis |
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Considering all ecoregions and all land use alternatives together, we found an average decrease in SOC stock of 18.2 Mg C ha−1, which represents a loss of more than a quarter of the original SOC stock of the native forest sites. A boosted regression tree explained 89% of the variation in SOC stock change and indicated that the initial forest SOC stock and the post-deforestation land use were the most important variables explaining this variation (relative influence of 30.9% and 18.2%, respectively). The replacement of native forests by rainfed annual crops resulted in the largest decrease in SOC (−28 Mg C ha−1), which was twice as large as the decrease observed in rangelands (−14 Mg C ha−1). On the contrary, neither irrigated croplands nor tree plantations of fast-growing species caused a decrease in SOC stocks (p > .10). Climate and soil texture had an indirect effect on SOC changes through a strong influence on the initial SOC stocks in native forests (p < .01). Our study highlighted the significant impact of land use change on SOC stocks, overshadowing other relevant environmental controls. Understanding how the SOC pool responds to land use change, environmental conditions and management practices is essential to increase the effectiveness of practices implemented to improve soil properties and mitigate climate change. EEA Yuto Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina. Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina. Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Climatología Agrícola; Argentina Fil: Balducci, Ezequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Yuto; Argentina. Fil: Gaitan, Juan José. Universidad Nacional de Luján. Buenos Aires; Argentina. Fil: Gaitan, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina. Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina. Fil: Pinazo, Martín Alcides. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina. Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Gonzalez Roglich, Mariano. Wildlife Conservation Society Argentina; Argentina Fil: Kowaljow, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Fil: Kowaljow, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Colazo, Juan Cruz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria San Luis; Argentina Fil: Perez Harguindeguy, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Fil: Perez Harguindeguy, Natalia. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Naldini, María Betania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Fil: Naldini, María Betania. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Herrero, Juan de Dios. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentina Fil: Quiroga, Alberto Raul. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentina Fil: Wilson, Marcelo German. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Fil: Whitworth-Hulse, Juan. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina. Fil: Whitworth-Hulse, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina. Fil: Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina. Fil: Jobbágy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina. Fil: Ballesteros, Silvina I. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina Fil: Ballesteros, Silvina I. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina Fil: Gonzalez Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Fil: Gonzalez Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Fil: Von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel Argentina. Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina. Fil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Centro de Estudios Ambientales Integrados (CEAI); Argentina. Fil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Rodríguez-Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina. Fil: Manrique, Silvana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional; Argentina. Fil: Manrique, Silvana M. Universidad Nacional de Salta. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional. CCT Salta‑Jujuy; Argentina. Fil: Gasparri, Ignacio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina Fil: Gasparri, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina Fil: Blundo, Cecilia. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina Fil: Blundo, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina. Fil: Von Wallis, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina. Fil: Meglioli, Pablo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Meglioli, Pablo A. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Morsucci Labiano, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Morsucci Labiano, Marina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Alvarez, Leandro M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Alvarez, Leandro M. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina Fil: Zalazar, Gualberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina. Fil: Zalazar, Gualberto. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina Fil: Villarino, Sebastián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina Fil: Villarino, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Universidad Nacional de Mar del Plata. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales (GEAP); Argentina. Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Barral, María Paula. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina. Fil: Barral, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina. Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina. Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. |
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Native forests host important pools of soil organic carbon (SOC). This is a key element not only for ecosystem functioning but also for the global carbon cycle. Globally, and particularly in Argentina, native forests are being rapidly replaced by other land uses, raising questions about the impact of these transformations on SOC and its environmental controls. Based on the construction of the largest SOC database in Argentina to date, we investigated the patterns and controls of changes in SOC stocks associated with the replacement of native forests by other land uses. We constructed the database with a total of 818 sites with SOC data (0–30 cm depth), covering the main ecoregions, to which we added environmental information (e.g. satellite data, soil database and climate database), to study the environmental controls on SOC change after deforestation and on the original SOC content of native forests. Considering all ecoregions and all land use alternatives together, we found an average decrease in SOC stock of 18.2 Mg C ha−1, which represents a loss of more than a quarter of the original SOC stock of the native forest sites. A boosted regression tree explained 89% of the variation in SOC stock change and indicated that the initial forest SOC stock and the post-deforestation land use were the most important variables explaining this variation (relative influence of 30.9% and 18.2%, respectively). The replacement of native forests by rainfed annual crops resulted in the largest decrease in SOC (−28 Mg C ha−1), which was twice as large as the decrease observed in rangelands (−14 Mg C ha−1). On the contrary, neither irrigated croplands nor tree plantations of fast-growing species caused a decrease in SOC stocks (p > .10). Climate and soil texture had an indirect effect on SOC changes through a strong influence on the initial SOC stocks in native forests (p < .01). Our study highlighted the significant impact of land use change on SOC stocks, overshadowing other relevant environmental controls. Understanding how the SOC pool responds to land use change, environmental conditions and management practices is essential to increase the effectiveness of practices implemented to improve soil properties and mitigate climate change. |
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