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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/40237
Title: Effects of heavy grazing on the microclimate of a humid grassland mountain ecosystem: insights from a biomass removal experiment
Authors: Montenegro Díaz, Paola Fernanda
Carrillo Rojas, Galo José
Wilcox, Bradford P.
Célleri Alvear, Rolando Enrique
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: Montenegro Díaz, Paola Fernanda, paola.montenegro@ucuenca.edu.ec
Keywords: Fast feedback
Ecosystem stability
Restoration
Ecosystem resistance
Warming forces
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio: 1. Ciencias Naturales y Exactas
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado: 1.5.1 Ciencias de la Tierra, Multidisciplinarios
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico: 1.5 Ciencias de la Tierra y el Ambiente
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: 05 - Ciencias Físicas, Ciencias Naturales, Matemáticas y Estadísticas
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: 0521 - Ciencias Ambientales
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: 052 - Medio Ambiente
Issue Date: 2022
metadata.dc.ucuenca.volumen: Volumen 832
metadata.dc.source: Science of the Total Environment
metadata.dc.identifier.doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.155010
metadata.dc.type: ARTÍCULO
Abstract: 
In high-altitude Andean grasslands (páramo), overgrazing leads to alterations in both vegetation and microclimate. These alterations need to be identified to devise land management strategies that will preserve and enhance ecosystem processes. To elucidate this issue, we designed an overgrazing experiment: we selected two plots covered with native grass (pajonal), in one of which we mowed to the ground surface. We left the second plot undisturbed to serve as a control. For both plots, we continuously monitored albedo and ancillary energetic components to generate quarterly and yearly comparisons for the following parameters: (a) impacts on albedo and resilience of grass; (b) radiative forcing of albedo; and (c) land surface temperature feedback during the recovery period. In the first quarter following removal, when the soil was covered with light litter, median albedo increased 38.81% (0.16 ± 0.02), then began a gradual decrease, which continued until its full recovery 1.75 years later (0.10 ± 0.01). During the first year of the experiment, a strong mean negative instantaneous radiative forcing was observed (−7.08 ± 6.03 Wm−2), signifying a reduction in net shortwave energy. This forcing returned to normal, pre-intervention conditions (−0.55 ± 0.97 Wm−2) after 1.75 years, equal to the energetic recovery period of the grass. Both the amount (from 133.0 ± 44.72 to 119.67 ± 39.30 Wm−2) and the partitioning (net shortwave decreased 5%; net longwave increased 9.7%) of net energy were altered after removal, evidence of cooling feedback during the recovery period. This feedback indicated that the decrease in albedo (1.25%) or instantaneous radiative forcing (−4.67 Wm−2) resulted in a decrease in land surface temperature of 1 °C. Thus, our overgrazing experiment without soil destruction followed by a natural recovery time has identified the energetic recovery period for grass in the páramos; suggesting the albedo as a good indicator of grass resilience.
Description: 
En los páramos andinos de gran altitud, el sobrepastoreo provoca alteraciones tanto en la vegetación como en el microclima. Es necesario identificar estas alteraciones para diseñar estrategias de gestión de la tierra que preserven y mejoren los procesos del ecosistema. Para dilucidar esta cuestión, diseñamos un experimento de sobrepastoreo: seleccionamos dos parcelas cubiertas de hierba nativa (pajonal), en una de las cuales segamos hasta la superficie del suelo. Dejamos la segunda parcela sin perturbar para que sirviera de control. Para ambas parcelas, monitorizamos continuamente el albedo y los componentes energéticos auxiliares para generar comparaciones trimestrales y anuales de los siguientes parámetros: (a) impactos sobre el albedo y la resistencia del césped; (b) forzamiento radiativo del albedo; y (c) retroalimentación de la temperatura de la superficie terrestre durante el periodo de recuperación. En el primer trimestre después de la retirada, cuando el suelo estaba cubierto de hojarasca ligera, el albedo medio aumentó un 38,81% (0,16 ± 0,02), y después comenzó un descenso gradual, que continuó hasta su total recuperación 1,75 años después (0,10 ± 0,01). Durante el primer año del experimento, se observó un fuerte forzamiento radiativo instantáneo medio negativo (-7,08 ± 6,03 Wm-2), lo que significa una reducción de la energía neta de onda corta. Este forzamiento volvió a las condiciones normales previas a la intervención (-0,55 ± 0,97 Wm-2) al cabo de 1,75 años, lo que equivale al periodo de recuperación energética del pajonal. Tanto la cantidad (de 133,0 ± 44,72 a 119,67 ± 39,30 Wm-2) como la partición (la onda corta neta disminuyó un 5%; la onda larga neta aumentó un 9,7%) de la energía neta se alteraron después de la eliminación, lo que evidencia una retroalimentación de enfriamiento durante el periodo de recuperación. Esta retroalimentación indicó que la disminución del albedo (1,25%) o del forzamiento radiativo instantáneo (-4,67 Wm-2) dio lugar a una disminución de la temperatura de la superficie terrestre de 1 °C. Así, nuestro experimento de sobrepastoreo sin destrucción del suelo, seguido de un tiempo de recuperación natural ha identificado el periodo de recuperación energética del pasto en los páramos; sugiriendo el albedo como un buen indicador de la resiliencia del pajonal.
URI: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/40237
https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85127893137&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&st1=Effects+of+heavy+grazing+on+the+microclimate+of+a+humid+grassland+mountain+ecosystem%3a+Insights+from+a+biomass+removal+experiment&sid=c6129d0d1a447a2a89b5dd295581cbb3&sot=b&sdt=b&sl=143&s=TITLE-ABS-KEY%28Effects+of+heavy+grazing+on+the+microclimate+of+a+humid+grassland+mountain+ecosystem%3a+Insights+from+a+biomass+removal+experiment%29&relpos=0&citeCnt=0&searchTerm=
metadata.dc.ucuenca.urifuente: https://www.sciencedirect.com/journal/science-of-the-total-environment/vol/832/suppl/C?page=1
ISSN: 0048-9697
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