Browsing by Subject "Carbono"

Now showing 1 - 6 of 6
  • Thumbnail Image
    Publication
    Embargo
    Una aproximación al Impuesto transfronterizo al carbono como forma de luchar contra el cambio climático
    (Wydawnictwo CH Beck, 2022) Selma Penalva, Victoria; Derecho Financiero, Internacional y Procesal
  • Thumbnail Image
    Publication
    Open Access
    Dynamics of carbon in degraded semiarid soils : effects of organic amendments and associated soil microbial communities= Dinámica del carbono en suelos degradados de zonas semiáridas: implicación de enmiendas orgánicas y comunidades microbianas asociadas
    (2015-10-05) Torres Bocero, Irene Florentina; García Izquierdo, Carlos Javier; Bastida López, Felipe; Facultad de Biología
    El suelo desempeña funciones de gran importancia para el sustento de la vida en este planeta pero la desertificación producida en el mismo, en las zonas áridas o semiáridas, repercute notoriamente en una abundante pérdida de materia orgánica, y por tanto de carbono orgánico, la cual afecta negativamente a la calidad y la sostenibilidad del suelo. La recuperación del carbono orgánico del suelo hacia unos valores umbrales suficientes para poder gestionar sus funciones básicas es de vital importancia. Por este motivo, la presente Tesis Doctoral tiene como Objetivo entender el ciclo del carbono en suelos semiáridos y el desarrollo de estrategias para la restauración de estos suelos. Para ello nos hemos centrado particularmente en la capacidad que presenta este tipo de suelo para responder a fuentes de carbono exógenas derivadas de residuos vegetales, el papel que desempeña la comunidad microbiana en la degradación de estas fuentes de carbono, y su relación con los ciclos biogeoquímicos de los elementos importantes (C, N y P), con particular incidencia en el del carbono. Se maneja como Hipótesis general de trabajo de esta Tesis Doctoral el hecho de que las comunidades microbianas de suelos áridos y semiáridos tienen una limitada capacidad para el procesamiento de sustratos carbonados, a consecuencia del escaso contenido en materia orgánica que presentan habitualmente estos suelos. Con el objetivo de obtener una información completa sobre la dinámica del carbono orgánico y las enmiendas orgánicas de origen vegetal en relación con las poblaciones microbianas asociadas a su procesamiento, se abordan experimentos en condiciones controladas de laboratorio y campo. La primera parte de la Tesis (Capítulos 1, 2 y 3) se realizó en condiciones controladas de laboratorio, mediante la utilización de tres moléculas de origen vegetal de distinta complejidad: glucosa, celulosa y lignina; dichas moléculas son parte fundamental de los propios restos vegetales que entran al suelo de forma natural. Estas moléculas se utilizaron en su forma enriquecida en 13C (isótopo estable del carbono) con el objetivo de trazar a alta resolución la dinámica de estas materias orgánicas y las poblaciones microbianas implicadas en su procesamiento. En estos experimentos se aplicaron, entre otras, técnicas basadas en el análisis de la composición isotópica del CO2, fracciones hidrosolubles de C, y de sustancias húmicas, así como la composición isotópica de ácidos grasos (PLFA-SIP). Mediante este conjunto de técnicas se pudo trazar exhaustivamente el ciclo del C, evaluando su persistencia, mineralización y las poblaciones microbianas asociadas con la dinámica de estas moléculas. La segunda parte de la Tesis (Capítulos 4 y 5) se realizó a nivel de campo, lo cual representa un escenario real para el estudio de la restauración de suelos. En el Capítulo 4, se evaluó el efecto a largo plazo de enmiendas orgánicas de origen vegetal (residuos de poda fresco y compostado) y de su dosis (150 y 300 t ha-1) en las propiedades químicas, bioquímicas y microbiológicas de un suelo semiárido. Para ello se emplearon diferentes técnicas para medir los cambios en la actividad microbiana después de la adición de la materia orgánica, así como el análisis de ácidos grasos fosfolípidos y el perfil fisiológico de las comunidades microbianas para estudiar los cambios en la biomasa y estructura de la comunidad. En el Capítulo 5, se estudió el efecto que ejerce la adición enmiendas orgánicas a largo plazo en las enzimas involucradas en el ciclo del carbono bajo condiciones semiáridas, además de su influencia en la biomasa y la estructura de la comunidad microbiana. Además, se pretendió completar el conocimiento del ciclo del carbono en este tipo de suelos mediante el estudio de la diversidad de isoenzimas que presentan la celulasa y β-glucosidasa empleando la zimografía. Los cambios provocados en el tamaño de la biomasa microbiana y la estructura de la comunidad microbiana por la adición de las enmiendas fueron estudiados mediante el análisis de los ácidos grasos fosfolípidos. Haciendo una visión global de esta Tesis Doctoral, podemos concluir que los suelos semiáridos, a pesar de su avanzado estado de degradación y no recibir abundantes entradas de C orgánico, presentan una alta disponibilidad biótica para gestionar materia orgánica de origen vegetal de distinto nivel de complejidad y estabilidad. Se ha observado que sólo una pequeña fracción de la comunidad microbiana es capaz de degradar las formas más complejas de carbono, pero esta fracción microbiana es fundamental para el inicio del ciclo del carbono en suelos semiáridos y, por tanto, para la sostenibilidad de estas áreas. Además, las entradas de materia orgánica al suelo mejoran la calidad de los suelos semiáridos a largo plazo, aumentando el contenido en carbono orgánico en los mismos, favoreciendo el crecimiento de la biomasa microbiana y variando la estructura funcional de la comunidad microbiana, como una adaptación ecológica a la presencia de nuevos metabolitos en el suelo derivados de dichas materias orgánicas. Por otro lado, la adición de moléculas compuestas únicamente por carbono, no sólo ejerce un efecto sobre el ciclo del carbono si no que también influye sobre otros ciclos biogeoquímicos como el del nitrógeno o el fósforo como hemos podido ver por los cambios producidos en la actividad enzimática relacionada con estos elementos. Este hecho implica que estos ciclos no pueden considerarse independientes si no que actúan de forma conjunta para condicionar la calidad y sostenibilidad de un suelo. Soil plays a highly important role in sustaining life on earth but soil desertification, in arid and semiarid areas, negatively impacts on a significant loss of organic matter, and therefore of organic carbon, which negatively affects the quality and sustainability of the soil. In such degraded soils, it is of vital importance to restore levels of soil organic carbon to sufficient thresholds to maintain its basic functions. For this reason, the aim of this Doctoral Dissertation is to understand the carbon cycling of semiarid soils and the development of strategies for soil restoration. To reach this goal we have focused on the following topics in particular: the ability of this type of soil to respond to exogenous sources of carbon derived from plants; the role of the microbial community in the degradation of these carbon sources; and the link between these carbon sources and the biogeochemical cycling of the important elements (C, N and P), with a particular focus on carbon. The general working Hypothesis of this Doctoral Thesis is that the microbial communities in arid and semiarid soils have a limited capacity for processing carbonaceous substrates as a result of the low content of organic matter usually found in these soils. In order to obtain complete information concerning the dynamics of organic carbon and plant-derived organic amendments with respect to the microbial populations associated with processing of this organic matter, we conducted experiments in both controlled laboratory and field conditions. The first part of the thesis (Chapters 1, 2 and 3) was carried out in controlled laboratory conditions using three molecules of varying complexity: glucose, cellulose and lignin. These molecules are an essential part of the natural plant inputs to soil. We used glucose, cellulose and lignin molecules enriched with 13C (a stable isotope of carbon) in order to track the dynamics of these organic materials and the microbial populations involved in their processing in high resolution. In these experiments we applied, among other techniques, those based on the analysis of the isotopic composition of CO2, water-soluble fractions of C and of humic substances and the isotopic composition of fatty acids (PLFA-SIP). These techniques made it possible to thoroughly track the C cycle, evaluating the persistence and mineralisation of C in addition to the microbial populations associated with the dynamics of the added molecules. The second part of the thesis (Chapters 4 and 5) was carried out in the field, which represents a real setting for the study of soil restoration. In Chapter 4, we evaluated the long-term effects of plant-derived organic amendments (fresh and composted pruning waste) and of the applied dose (150 and 300 t ha-1) on the chemical, biochemical and microbiological properties of a semiarid soil. Different techniques were used to measure the changes in microbial activity after the addition of organic matter. Furthermore, phospholipid fatty acid analysis and the microbial community-level physiological profile were used to study changes in the biomass and the structure of the microbial community Finally, in the Chapter 5, we studied the long-term effect of organic amendments on the enzymes involved in the carbon cycle in semiarid conditions. In this chapter, we also evaluated the influence of organic amendments on microbial biomass and community structure. Furthermore, we aimed to complete our knowledge of the carbon cycle in semiarid soils by studying the diversity of isoenzymes exhibiting cellulase and β-glucosidase activity by zymography. Changes caused by the amendments in the biomass and the structure of the microbial community were studied by phospholipid fatty acid analysis . Taking a global picture of this Doctoral Thesis, we have reached the conclusion that semiarid soils, despite their advanced state of degradation and the fact they have not received much organic C input, nevertheless have a high level of biotic availability for handling plant-derived organic matter of different levels of complexity and stability. We observed that only a small fraction of the microbial community is able to degrade the more complex forms of carbon, but this microbial fraction is crucial for starting the carbon cycle in semiarid soils and therefore for the sustainability of semiarid areas. Moreover, adding organic matter to the soil improves the quality of semiarid soils in the long term. Indeed, organic amendments increase the content of organic carbon in such soils at long-term, favour the growth of the microbial biomass and change the functional structure of the microbial community as an ecological adaptation to the presence of new soil metabolites derived from the organic matter added. Furthermore, the addition of molecules composed solely of carbon not only has an effect on the carbon cycle but also influences other biogeochemical cycles such as the nitrogen and phosphorus cycles, which we were able to observe through changes in the enzyme activity related to these elements. This implies that these cycles cannot be considered as independent from one another but that they in fact act together to determine the quality and sustainability of a soil.
  • Thumbnail Image
    Publication
    Open Access
    Erosión del suelo y movilización de carbono orgánico a escala de cuenca: factores, procesos e impacto sobre el balance de carbono = Soil erosion and organic carbon mobilization at the catchment scale : factors, processes and impact on the carbon balance.
    (2013-04-19) Nadeu Puig-Pey, Elisabet; Facultad de Biología
    Los suelos son un componente importante del sumidero de carbono (C) terrestre que contribuye a la reducción de la concentración de carbono atmosférico. Varios estudios apuntan la importancia que la erosión del suelo puede tener sobre este sumidero, pero su efecto sigue siendo incierto. Esta tesis investiga el papel de los procesos de erosión del suelo en la redistribución de C orgánico del suelo en el paisaje y su impacto en el balance de C de una cuenca mediterránea. Mediante el uso de varias metodologías, se señaló la importancia de determinar las fuentes de sedimentos y procesos dominantes de erosión en el estudio de los flujos de redistribución así como sus implicaciones para la preservación del C movilizado. Durante el marco temporal estudiado (27 años), se estimó que la erosión hídrica redujo los stocks de C en los suelos. Sin embargo, como el ~80% C movilizado permaneció dentro de la cuenca, los procesos de erosión en el área de estudio contribuyeron a la creación de un sumidero neto de C. Palabras clave: Erosión hídrica del suelo, carbono orgánico del suelo, uso del suelo, fuentes de sedimentos, secuestro de carbono Abstract: Soils are an important component of the terrestrial carbon (C) sink that contributes to the reduction of atmospheric carbon. Several studies underline the capacity of soil erosion processes to enhance or diminish this terrestrial C sink, but their net effect remains unclear. This thesis investigates the role of soil erosion processes in the redistribution of soil organic C over the landscape and its impact on the C balance of a Mediterranean catchment. By using various methodologies, the importance of tracing sediment sources and dominant erosion processes when studying the redistribution of C by soil erosion was underlined, as well as their implications on the preservation of mobilized C. During the studied period (27 years), it was estimated that erosion-induced C fluxes reduced soil C stocks on the hillslopes. However, a net C sink was created since ~80% of the C mobilized by erosion remained inside the catchment. Keywords: Soil water erosion, soil organic carbon, land use, sediment sources, carbon sequestration
  • Thumbnail Image
    Publication
    Open Access
    Evaluación de los gases de efecto invernadero en el compostaje de alperujo y de la inmovilización de carbono en su aplicación al suelo
    (2014-02-06) Serramiá Moreno, Nuria; Sánchez Monedero, Miguel Ángel; Roig García-Ferrández, Asunción; Departamento de Química Agrícola, Geología y Edafología
    El compostaje tiene gran interés debido a su potencial para degradar y estabilizar el contenido en materia orgánica (MO) de los residuos, que pueden ser utilizados en agricultura como enmiendas orgánicas. En la actualidad, la aplicación de compost al suelo puede tener un valor añadido como estrategia para reducir la concentración de CO2 atmosférico mediante la estabilización de carbono orgánico en el suelo. Con este fin, son de especial interés los residuos ricos en lignocelulosa, cuyo compostaje dará lugar a un material altamente humificado que minimiza la posterior degradación del carbono a CO2 y favorece la incorporación de la MO del compost al suelo. Esta estrategia es de especial interés en las zonas de clima mediterráneo y semiárido donde los suelos agrícolas sufren además graves problemas degradativos debido a las pérdidas de carbono orgánico. El alperujo, residuo procedente de la extracción del aceite de oliva, tiene un alto contenido en lignocelulosa y compuestos fenólicos, características que favorecen la obtención de compost con un alto grado de madurez y estabilidad y que hacen que tenga una gran resistencia a la degradación. Así, el uso de este residuo como fuente de carbono, tras su compostaje, tiene importantes implicaciones en la inmovilización de carbono orgánico en el suelo. Sin embargo, los beneficios netos del compostaje de residuos orgánicos sobre el secuestro de carbono pueden verse contrarrestados por las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) con efectos potenciales negativos sobre el medio ambiente, tales como son el N2O y el CH4. El objetivo global del presente trabajo es evaluar el impacto ambiental del compostaje de alperujo mediante el estudio de las emisiones de GEI generados durante el proceso y del potencial del compost obtenido para la inmovilización de carbono en suelos enmendados. Los objetivos parciales de la presente memoria han sido: • Determinar el efecto de la composición química de la mezcla inicial de residuos sobre la velocidad de descomposición de la MO (duración del proceso) en el compostaje de alperujo. • Cuantificar la concentración de los gases CO2, CH4 y N2O generados durante el compostaje de alperujo para valorar el efecto de la composición inicial de las pilas y de la fuente de nitrógeno sobre la magnitud de las emisiones. • Evaluar la influencia de la composición y del grado de estabilización de las mezclas de compost en la estabilización de carbono orgánico en suelos enmendados, simulando condiciones ambientales normales. • Cuantificar la cantidad de carbono procedente de las enmiendas de compost de alperujo que puede quedar estabilizado entre las diferentes fracciones de carbono húmico del suelo, bajo condiciones óptimas para la mineralización. Para conseguir estos objetivos, se estudió la evolución de cinco pilas elaboradas a escala industrial empleando distintas proporciones de alperujo, diferentes agentes estructurantes y fuentes de nitrógeno. El sistema de ventilación empleado fue el de pila móvil. Las muestras de los gases CO2, CH4 y N2O se recogieron en la cima de las pilas mediante un sistema de cámara cerrada. Por último se realizaron ensayos con suelos enmendados con las mezclas de compost de alperujo para el estudio de las dinámicas de mineralización y humificación. Los resultados muestran que el uso de compost de alperujo como enmendante orgánico resulta eficaz en la estrategia de estabilizar carbono en el suelo a largo plazo. Hay un beneficio neto al final del proceso dada la resistencia del material a la degradación durante su compostaje y la baja mineralización de carbono tras su aplicación al suelo. A esto se suma el escaso impacto ambiental de su compostaje controlado, evaluado por la baja emisión de CH4 y N2O. Composting is a suitable low-cost strategy for the valorisation of organic wastes as soil amendments. The interest of this technology lies in its potential to degrade and stabilise the organic matter (OM) content of the wastes. At present, the application of compost to the soil could have an added value as a strategy to reduce the atmospheric concentration of CO2 by the stabilisation of organic carbon in the soil. To that end, is of special interest the composting of lignocellulosic wastes due to the quality of the compost obtained: a highly humified material which minimise the subsequent carbon mineralisation and contribute to the stabilisation of waste carbon in soil. This strategy is particularly important in Mediterranean areas, where a large proportion of agricultural lands have been degraded by loss of organic matter and other processes that reduce soil productivity. Two-phase olive mill waste (TPOMW), the main by-product generated by the two-phase centrifugation system, is characterised by a large content of OM, mainly of lignocellulosic nature, and by the presence of polyphenols. These are favourable physicochemical properties to produced a highly humifed compost which can promote long-term stabilisation of waste organic carbon in soil. However, the net benefit of the composting of organic wastes on the carbon sequestration strategy could be counteracted with the emissions of CH4 and N2O generated during composting operations, since these gases have a warming potential higher than CO2. The global purpose of this work is to evaluate the environmental impact of TPOMW composting by studying the emissions of greenhouse gases (GHG) generated during the process and the potential of the obtained compost to sequester carbon in the amended soils. The partial aims have been: • To determine the effect of the initial chemical composition of the composting mixtures on the OM degradation rate (composting time) during TPOMW composting. • To quantify the emissions of CO2, CH4 and N2O during TPOMW composting and to study the relationship between the mechanisms involved in the gas production and the carbon and nitrogen cycles of the composting mixtures. • To evaluate the influence of the chemical composition and the degree of stabilisation of TPOMW composting mixtures on the stabilisation of organic carbon in amended soils under standard conditions. • To quantify the amount of waste carbon stabilised in different soil humic fractions, under optimum conditions for mineralization. To reach these goals, it has been studied the evolution of five composting mixtures prepared from TPOMW and different bulking agents and N sources. Composts were prepared in a pilot-scale plant by windrowing. A static closed chamber technique was used to measure CO2, CH4 and N2O fluxes from the surface of the composting pile. Finally, mineralization and humification dynamics were studied on different agricultural soils amended with TPOMW composting mixtures. Results show the effectiveness of the use of TPOMW compost as organic amendment to promote long-term stabilisation of waste carbon in soil. There is a net benefit at the end of the process due to the low degradation rate of TPOMW during composting and the low mineralization rate in soil. In addition, the environmental impact of a controlled TPOMW composting is scarce due to the low CH4 and N2O surface flux emission observed in the piles.
  • Thumbnail Image
    Publication
    Open Access
    Innovative Techniques for the Assessment and Spatial Mapping of Soil Organic Carbon Using UAV and Satellite Data
    (Universidad de Murcia, 2025-11-14) El-Jamaoui, Imad; Martínez López, Salvadora; Martínez Sánchez, María José; Sin departamento asociado; Escuela Internacional de Doctorado
    El carbono orgánico del suelo (COS) es un indicador clave de la calidad del suelo, la sostenibilidad agrícola y la regulación climática. Al ser el mayor reservorio de carbono terrestre, actúa como sumidero de CO₂ y contribuye a mitigar el cambio climático. Además, interviene en la regulación de nutrientes, agua, estructura y biodiversidad microbiana, funciones todas ellas esenciales para la resiliencia de los agroecosistemas, especialmente en regiones áridas y mediterráneas amenazadas por la degradación y la desertificación. Los métodos tradicionales para cuantificar el COS, que se basan en la toma de muestras en el terreno y en el análisis de laboratorio, son costosos, lentos y tienen una cobertura limitada, lo que dificulta la realización de evaluaciones a gran escala y con la frecuencia necesaria. En este contexto, la teledetección y el aprendizaje automático ofrecen soluciones prometedoras. Las imágenes de UAV ofrecen una alta resolución para captar la heterogeneidad local, mientras que los satélites Sentinel-2 proporcionan cobertura regional gratuita. La combinación de ambas plataformas con algoritmos de aprendizaje automático permite desarrollar metodologías innovadoras, escalables y rentables para estimar el COS. El objetivo de esta tesis fue diseñar un enfoque integrado para estimar el COS en agroecosistemas mediterráneos. La metodología incluyó la recolección de 70 muestras de suelo, su análisis en laboratorio y la integración de imágenes multiespectrales obtenidas con drones y con el satélite Sentinel-2. A partir de estos datos, se extrajeron índices espectrales relacionados con el COS (NDVI, BSI, SAVI y OSAVI) y se aplicaron cinco algoritmos de predicción (Bosque Aleatorio, SVM, Redes Neuronales Artificiales, PLSR y MLR), que se evaluaron mediante métricas estadísticas como R², RMSE, MAE, MAPE y RPIQ. Los resultados mostraron que el algoritmo Random Forest superó consistentemente a los demás. En las imágenes UAV se alcanzó un R² = 0,97 y un RMSE = 1,41, lo que confirma su capacidad para modelar relaciones no lineales y manejar datos de alta resolución. El modelo ANN tuvo un rendimiento moderado (R² ≈ 0,68), pero le costó estimar valores altos de COS debido a su escasa representación durante el proceso de entrenamiento. En contraste, los modelos SVR, MLR y PLSR no obtuvieron buenos resultados, sobre todo con Sentinel-2. La resolución espacial resultó determinante: los UAV identificaron variaciones locales vinculadas a las prácticas de manejo, mientras que Sentinel-2 reflejó patrones regionales más amplios. La integración de ambos conjuntos de datos permitió un enfoque multiescalar que combina detalle local y cobertura regional de manera rentable. Se identificaron algunas limitaciones: la escasa representación de suelos con altos niveles de COS, la resolución relativamente baja de Sentinel-2 y la susceptibilidad a la mezcla espectral. Para superarlas, se recomienda ampliar el muestreo, integrar variables edáficas y topográficas, utilizar imágenes multitemporales y explorar técnicas de aprendizaje profundo, como las redes neuronales convolucionales (CNN) o las redes neuronales recurrentes (RNN). También se sugiere incorporar datos SAR de Sentinel-1 y bandas SWIR para aumentar la robustez en condiciones atmosféricas adversas. El estudio confirma la utilidad de integrar imágenes de UAV y Sentinel-2 con algoritmos de aprendizaje automático para estimar el carbono orgánico del suelo en agroecosistemas mediterráneos. Random Forest fue el modelo más preciso y robusto, y la combinación de ambas fuentes de datos permitió una metodología escalable y reproducible, aplicable a la gestión sostenible del suelo, la agricultura resiliente y la mitigación del cambio climático.
  • Thumbnail Image
    Publication
    Open Access
    Mecanismos de secuestro de carbono en suelos semiáridos en función del tipo de uso y prácticas de manejo= Carbon sequestration mechanisms in semiarid soils according to land use and management practices
    (2014-09-22) García Franco, Noelia; Albaladejo Montoro, Juan; Martínez-Mena García, Mª Dolores; Facultad de Biología
    A nivel global se está produciendo una retroalimentación negativa en el ciclo terrestre del carbono con emisiones a la atmosfera de 3-6 Gt/año de CO2. Se estima que más de un 57% de la pérdida del C del reservorio terrestre es debido a la reducción del carbono orgánico del suelo (COS). Aunque, este proceso se puede revertir, mejorando la estructura del suelo a través de usos de suelo y prácticas de manejo sostenibles. Sin embargo, todavía hay necesidad de un mayor conocimiento científico sobre los mecanismos de estabilización del COS y los diferentes factores que intervienen en esa estabilización en zonas semiáridas. Esta tesis tiene como objetivo general llenar estos vacíos de conocimiento y proporcionar una base de datos y experiencia que permita determinar los mejores usos y prácticas de manejo sostenible en ambientes semiáridos. En el Capítulo 3 de esta tesis, se realizó un estudio a escala regional donde se determina la distribución de los contenidos de CO en el perfil del suelo, en función del tipo de uso, y se analizan los factores que controlan las variaciones en estos contenidos. Se establecen correlaciones entre los factores de control y la concentración de CO, para mejorar las predicciones sobre el impacto del cambio climático y uso del suelo sobre la materia orgánica de los suelos semiáridos. Los resultados mostraron que con las tendencias actuales del cambio climático, nuestras predicciones indican que los impactos, en el COS, serán mayores en la superficie, así, las estrategias para el secuestro de C deben estar focalizadas al secuestro en el subsuelo, preferentemente en áreas agrícolas, de suelos más profundos, mediante prácticas de manejo adecuadas. Teniendo en cuenta los resultados anteriores, los siguientes estudios de esta tesis estuvieron enfocados a adoptar medidas de protección y secuestro del CO en suelos semiáridos bajo dos de los usos más representativos: forestal y agrícola. En los capítulos 4 y 5 se estudió la dinámica de las propiedades del suelo, los stocks de CO y se discutieron los mecanismos de acumulación y estabilización del CO tras la reforestación de un matorral degradado con dos técnicas de reforestación. Los resultados mostraron que adecuadas técnicas de reforestación favorecen la capacidad potencial de secuestro de C de los ecosistemas reforestados y que pasados veinte años, aún están lejos de ser saturados, pudiendo continuar secuestrando C a medida que alcanzan la madurez. En la reforestación con adición de enmienda orgánica el aumento del pool de C lábil induce un aumento de la actividad microbiana, con cambios significativos en las comunidades de hongos. Estos cambios, promueven y activan los procesos de formación de nuevos macroagregados que actúan como núcleo de formación de microagregados ocluidos dentro de ellos y que están enriquecidos en CO, principalmente en la capa superficial. El capítulo 6 se estudia el efecto de diferentes prácticas de manejo en la dinámica y mecanismos de estabilización del COS. Los mayores aumentos en el total de CO del suelo y CO asociado a los agregados se han observado en el tratamiento de laboreo reducido y siembra verde (RTG) respecto al de no laboreo (NT), sugiriendo que la combinación de abono verde y laboreo reducido es una buena opción para el secuestro de CO: i) RTG representa continuos inputs de MO que, a su vez, activan: a) la protección física del CO a través de la formación de nuevos agregados y b) la protección físico-química asociado a las partículas minerales del suelo; y ii) es necesario un mínimo de laboreo porque favorece la incorporación de los restos vegetales a las capas más profundas del suelo, promoviendo así la formación de nuevos agregados. At present, in the terrestrial carbon (C) cycle a negative feedback is occurring, with emission to the atmosphere of 3-6 Gt CO2 per year through soil organic carbon (SOC), with the subsequent acceleration of climatic change. A 57% of loss from terrestrial C pool is estimated to have arisen from depletion of SOC. This part of the C cycle could be managed by improving soil structure through adequate and sustainable land uses and sustainable land management practices. However, the stabilization mechanisms of SOC and its relationship with different abiotic and biotic factors of the soil, under different situations of land use and management practices, in semiarid-areas are still quite unknown. The general objective of this thesis is to fill these gaps in knowledge and provide a valid set of data to be able to recommend the best uses and sustainable management practices for soil conservation and mitigation of climate change in semiarid environments. Chapter 3 of this thesis, describes the estimation, at the regional scale, of the distribution of OC contents in the soil profile, depending on the type of use, and discusses the factors that control the variations in these contents. Correlations between these factors and the concentration of OC are established, to improve predictions of the impact of climate change and land use on the organic matter of semiarid soils. The results obtained showed that with due to climate change impacts will be much greater in surface SOC; the strategies for C sequestration should be focused on subsoil sequestration, which was hindered in forestland due to bedrock limitations to soil depth. In these conditions, sequestration in cropland through appropriate management practices is recommended. Considering the above results, the following experiments of this thesis were focused to take protective measures and CO sequestration in semiarid soils under two of the most representative uses: forest and agricultural. Chapters 4 and 5, explores and discussed the dynamics of soil properties and OC stocks as well as the mechanisms of the accumulation and stabilization of SOC in semiarid areas, after the restoration of a degraded shrubland, with two reforestation techniques. The results showed that the C sequestration, through afforestation of semiarid areas, can be increased by using suitable afforestation techniques. Twenty years after planting, the potential capacity for C sequestration of the afforested ecosystems is far from being saturated and they will continue sequestering C as they reach maturity. In addition, in the afforestation with organic amendment, the increase of labile C pool linked to the changes in microbial activity and fungal community structure, promoted the formation of macroaggregates which acted as the nucleus for the formation of OC-enriched microaggregates inside, mainly in top soil. Chapter 6 is corresponding with an agricultural experimental area, where the impact of the management practices on carbon sequestration and agroecosystem sustainability are studied. The results obtained showed that the greatest increases in the total SOC and OC associated with the aggregates were found with the combination of green manure and reduced tillage (RTG) than no tillage (NT), suggesting that this practice is a good option for OC sequestration since: i) green manure represents a continuous OM input which activates the physical protection of OC through new aggregates formation and physico-chemical stabilization in mineral particles, and ii) minimum tillage is necessary because it favors the incorporation of plant material into deeper layers, promoting the formation of new aggregates in these layers.