%0 Journal Article
%A Lai, Roberto
%A González Ubierna, Sergio
%T Modelling the effects of climate factors on soil respiration across Mediterranean ecosystems
%D 2019
%@ 0140-1963
%U https://hdl.handle.net/20.500.14352/133568
%X Soil CO2 emissions are critical for climate change modelling. Although there is a consensus about the linear or exponential relations between soil respiration and climate factors, some works have shown this abstraction to be invalid under arid and semiarid conditions, especially those in the Mediterranean-type climate. In this work, the latest empirical models were tested on previously published data from three sites representing different agricultural areas under Mediterranean conditions and contrasting soil uses. Soil heterotrophic respiration, soil temperature and volumetric water content were monitored on average every two weeks in each site over at least one year. With the findings in the three sites in Spain and Italy, it can be concluded that soil temperature was the main driver of soil respiration, as in temperate sites. However, owing to the extreme variability in climate variables, soil moisture modulates the response of soil respiration to temperature changes, and is thus another key for modelling soil respiration in Mediterranean conditions. Irrigation practices with high water inputs also substantially modify the soil respiration pattern, causing it to become similar to temperate soils. Finally, the results indicate that annual extreme values may be especially relevant in the relationship between climate variables and soil CO2 emissions.
%X El artículo evalúa cómo los factores climáticos controlan la respiración del suelo en distintos ecosistemas agrícolas mediterráneos mediante la comparación de modelos empíricos en varios sitios. Se utilizan datos previamente publicados de tres áreas agrícolas representativas bajo clima mediterráneo y con usos del suelo contrastados: dos localizaciones en Cerdeña (Italia) y una en la región de Madrid (España). En cada sitio se monitorizó la respiración heterótrofa del suelo, la temperatura del suelo y el contenido volumétrico de agua a intervalos de aproximadamente dos semanas durante al menos un año.​Los autores ponen a prueba los modelos empíricos más recientes que relacionan respiración del suelo con temperatura (Ts) y humedad (Ms), incluyendo enfoques lineales, exponenciales y modelos con interacción Ts–Ms, previamente utilizados en estudios individuales. Los resultados confirman que, en el conjunto de sitios, la temperatura del suelo es el principal determinante de la respiración, como ocurre en climas templados, pero en condiciones mediterráneas la fuerte variabilidad climática hace que la humedad del suelo module de forma crítica la respuesta de la respiración a los cambios de temperatura. En particular, la interacción Ts–Ms y los valores extremos anuales de estas variables resultan especialmente relevantes para explicar los patrones de emisión de CO₂ del suelo.​El análisis muestra también que las prácticas de riego con aportes altos de agua alteran sustancialmente la dinámica de la respiración, haciendo que el patrón de emisiones se asemeje al de suelos de climas templados, donde la limitación hídrica es menor. En ecosistemas más secos y no irrigados, la respiración queda frecuentemente limitada por la baja humedad en verano, mientras que se observan pulsos bruscos y elevados de CO₂ tras episodios de rehumectación de suelos secos, lo que dificulta el uso de modelos basados solo en la temperatura o en coeficientes Q₁₀ constantes. En conjunto, el estudio concluye que, para representar adecuadamente la respiración del suelo en ecosistemas mediterráneos, es necesario emplear modelos que integren explícitamente la interacción entre temperatura y humedad, y consideren la importancia de eventos extremos y de las prácticas de manejo del agua.
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