Impact of shrub clearing and replacement with pastures on carbon retention in the native forest of the Argentine Chaco.
DOI:
https://doi.org/10.53588/340302Keywords:
carbon dynamics, silvopastoral systems, Markov chainsAbstract
Land-use change in the Semi-Arid Chaco region poses significant challenges to maintaining ecological balance, particularly concerning the carbon cycle. Understanding how different land-use systems influence carbon sequestration, retention, and transfer among ecosystem compartments is essential for developing sustainable strategies. This study assessed carbon dynamics in two contrasting systems—Native Woodland (NW) and Silvopastoral (SP)—located in Las Lajitas, Salta, Argentina. Two 3-ha plots were established, and samples of aboveground and belowground biomass, litter, soil, and atmosphere were collected between May 2011 and May 2012. Carbon content was estimated using gravimetric methods and allometric equations. Markov Chain models implemented in R were applied to simulate carbon flows and residence times across compartments. Results revealed that pasture roots in the SP system stored 10.98 ± 0.62 t ha⁻¹ of carbon, surpassing shrub roots in NW (4.51 ± 0.38 t ha⁻¹). Conversely, aboveground shrub biomass was higher in NW (20.39 ± 2.85 t ha⁻¹) than in SP pastures (3.43 ± 0.41 t ha⁻¹). Transition matrix analysis showed a carbon residence time of 95.3% in pasture roots, more than double that of shrub roots (39.7%). Litter exhibited higher accumulation and recycling in SP, enhancing soil stability and biological activity. These findings indicate that SP systems are more efficient in carbon retention and cycling, particularly within belowground and litter compartments. Moreover, the use of mathematical modeling proves to be a valuable tool for understanding carbon dynamics and guiding livestock management strategies that integrate productivity with ecosystem service conservation.
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