PARENT SESSION
Poster Session 2 / Sesion Carteles 2: Production Systems / Sistemas de Produccion
Wednesday, January 11 / Miercoles, 11 de Enero, 6:00 - 7:30 pm, Salon Yucatan, Lobby Level, Fiesta Americana

Karstic features, water dynamics, and tree development in Yucatan, Mexico.

Estrada Medina, Hector^{*,1, 2}, Graham, Robert², Allwn, Michaell², Jimenes-Osornio, Juan Jose¹, ¹ Universidad Autonama de Yucatan, Merida, Yucatan, Mexico² University of California-Riverside, Riverside, CA, USA

ABSTRACT- Yucatan karst features below the generally thin (<30 cm thick) soil were studied in order to evaluate their importance to water dynamics and tree development. We described the stratigraphy, soil and rock properties, and root distribution on a freshly exposed wall in a limestone quarry. Vegetation consisted of secondary deciduous forest about 10 years-old. Our observations showed that most of the roots were within the two first meters of the soil-rock profile, fewer roots were found up to 7 meters and no roots were found close to the ground water table (10 m). Some roots grew in rock cracks and crevices while others were able to grow through the matrix of certain kinds of rock. We found four predominant types of rocks and, even though all of them were composed of calcium carbonate, they varied with regard to density and porosity. Density diminishes in rocks with depth, suggesting differences in water holding capacity. Dissolution holes and cracks in the upper, hard, dense layers permit roots and water to penetrate to the lower more porous layers. Preliminary data from the rainy season show that superficial rock strata had a mass water content less than 1% while rocks between 4 - 6 m deep had from 5 to 15%. We also found narrow pockets of soil up to three meters deep which contained many roots. During the rainy season, samples collected in 25-cm-depth intervals from a crevice showed that between 0 - 75 cm deep soil had water content values from 22 to 29% whereas between 76 - 200 cm soils had water contents of 13 to 17%. During the dry season the reverse trend is expected due to evaporation. These preliminary results suggest that karstic materials and configurations appear to play a key role in tree root development by providing them water and microsites in which grow.

SPANISH ABSTRACT- Los suelos en el ambiente cárstico de Yucatán son generalmente someros (en promedio 30cm), rocosos y pedregosos lo cual restringe el desarrollo de las especies arbóreas. Sin embargo, al mismo tiempo, ciertas propiedades del carst parecen ser importantes para el desarrollo de la vegetación arbórea. En este estudio se evaluó la importancia del suelo y la roca subsuperficial sobre la dinámica del agua y el desarrollo de las especies arbóreas. Se describió la estratigrafía, las propiedades de la roca y del suelo subsuperficial, así como la distribución de raíces en una pared recientemente expuesta en donde el suelo superficial y la vegetación (aproximadamente de 10 años) fueron removidos. La mayor densidad de raíces fue encontrada en los dos primeros metros del perfil roca-suelo, algunas entre los 2 y los 7 metros y ninguna cerca del manto freático (10m). Las raíces se encontraron creciendo principalmente, entre las grietas de las rocas, a través de la matriz de ciertos tipos de roca y en acumulaciones de suelos (algunas veces encontrados hasta 3m de profundidad). Encontramos cuatro tipos de roca caliza las cuales presentaron diferencias en densidad, dureza y porosidad lo que sugiere diferente capacidad de retención de agua. La roca fue mas dura en la superficie que en el resto del perfil por lo que el agua solo puede alcanzar las capas inferiores a través de grietas o canales de disolución presentes en la roca. Muestreos durante la época de lluvias mostraron que la roca superficial tuvo un contenido de agua menor de 1% mientras que las capas de roca entre 4-6m tuvieron entre 5-15%. Muestras de suelo colectadas de una grieta a intervalos de 25cm durante la misma época, mostraron contenidos de agua de 22-29% en para el suelo entre 0-75cm de profundidad y de 13-17% para el suelo entre 76-200cm. La tendencia contraria se espera durante la época de secas debido al efecto de la evaporación. Estos resultados preliminares sugieren que las propiedades de los materiales cársticos y su configuración juegan un papel muy importante en el desarrollo de las especies arbóreas al proveer micrositios donde el agua se acumula y las raíces pueden crecer.