Producción de biomasa y cambio en la composición de especies en un ecosistema de pradera de pastos altos tras la exposición a largo plazo a CO2 atmosférico elevado

Resumen Para determinar el impacto a largo plazo de CO2 elevado en la producción primaria de la pradera de pastos altos nativa, comparamos las respuestas de la pradera de pastos altos a niveles de CO2 atmosférico ambiente y el doble de lo ambiente durante un período de 8 años. Las parcelas en cámaras de parte superior abierta (4.5 m de diámetro) fueron expuestas continuamente (24 h) a CO2 ambiente y elevado desde principios de abril hasta finales de octubre de cada año. También se monitorizaron parcelas sin cámaras. La biomasa pico sobre el suelo se determinó al cortar cada año a principios de agosto, y el crecimiento de raíces se estimó mediante la recolección de raíces de bolsas de crecimiento de raíces. La composición de la comunidad vegetal se censó cada año a principios de junio. En los últimos 2 años del estudio, se cortaron subparcelas el 1 de junio o el 1 de julio, y el rebrote se cosechó el 1 de octubre. El contenido volumétrico de agua en el suelo de la capa de 0–100 cm se determinó utilizando dispersión de neutrones, y generalmente fue más alto en parcelas de CO2 elevado que en las de CO2 ambiente. La biomasa pico sobre el suelo fue mayor en las parcelas de CO2 elevado que en las parcelas de CO2 ambiente con o sin cámaras durante años con estrés hídrico significativo en las plantas. La biomasa de rebrote sobre el suelo fue mayor bajo CO2 elevado que bajo CO2 ambiente en un año con estrés hídrico a finales de temporada, pero no diferió en un año más húmedo. La biomasa de ingrowth de raíces también fue mayor en parcelas de CO2 elevado que en parcelas de CO2 ambiente cuando se produjo estrés hídrico durante la temporada de crecimiento. La cobertura basal y la cantidad relativa de gramíneas perennes de temporada cálida (C4) en la stand cambiaron poco durante el período de 8 años, pero la cobertura basal y la cantidad relativa de gramíneas perennes de temporada fría (C3) en la stand disminuyeron en las parcelas de CO2 elevado y en las parcelas de CO2 ambiente con cámaras. Las forbs (C3) y los miembros de la Cyperaceae (C3) aumentaron en cobertura basal y cantidad relativa en la stand en CO2 elevado en comparación con CO2 ambiente. La mayor producción de biomasa bajo CO2 elevado en praderas dominadas por C4 puede conducir a una mayor captura de carbono por esos ecosistemas y reducir las concentraciones pico de CO2 atmosférico en el futuro.