merma de superficie agrícola serían más severos en un futuro ciclo húmedo. Esta comparación ofrece la oportunidad de diseñar políticas de gestión del territorio que contemplen el contexto hidrológico. Dichas políticas deben tomar en cuenta la fuerte variabilidad en las áreas afectadas por inundaciones en la región. Es necesario contar con un estudio multidisciplinario que evalúe otras pérdidas como daños en la infraestructura o la emigración de los pequeños productores. La identificación de riesgos adicionales resultantes de los cambios en el uso y manejo de la tierra puede poner perspectiva a lo puramente productivo. También habrá que balancear la necesidad de seguir y mejorar la producción de alimento con las necesidades del medio ambiente. El desafío será pensar en políticas que traigan una solución viable para la región en su conjunto a la vez que fomenten el compromiso y la cooperación individual en pos del bien común en los paisajes agrícolas. * Proyecto "Cambios en el uso de la tierra, biocombustibles y desarrollo rural", financiado por IDRC-Canadá y dirigido por el IAI Land use change effects on soil carbon stocks in the La Plata River Basin Heitor L. C. Coutinho1, Elke Noellemeyer2, Fabiano Balieiro1, Gervasio Piñero3 and Esteban Jobaggy4 Effective and sustainable management of land use in the LPB depends on the ability of managers and policy makers to predict the impacts of land use changes (LUC) on nature and society. Modeling efforts to predict environmental impacts can benefit from the knowledge acquired from impact assessments of past LUC processes. The soil system is responsible for regulating several ecosystem services. Soil organic matter is directly associated with some of these services, and soil carbon should therefore be assessed and monitored under different land use options. Here, we synthesize research results and analyze LUC impacts on soil carbon stocks from two different collaborative projects: Land Use Change in the Rio de La Plata Basin: Linking Biophysical and Human Factors, led by the University of Buenos Aires, and funded by the NSF-IAI research networks program; and Landuse, Biofuels and Rural Development in the La Plata Basin; led by the IAI and funded by the IDRC, Canada. Conversion of the native vegetation to agricultural systems has caused reductions in the soil carbon stocks of both the Brazilian Cerrado and the grasslands in Argentina and Uruguay. Such carbon losses may mainly be the result of lower carbon inputs to the soil under crop production, and to a lesser extent to higher carbon respiration losses from the soil. IAI researchers are trying to increase understanding of the dynamics of soil carbon under different land use transitions in the LPB to provide advice on effective and sustainable land use and landscape management. Similar land use changes in different regions of the basin can have opposite effects. While conversion of nondegraded natural pasture lands in the Pampas to annual crops caused large soil carbon losses, well-managed annual crops might increase soil carbon in degraded Cerrado pastures, particularly if no-tillage and rotations with nitrogen fixing legumes are used. Afforestation of degraded agricultural soils showed positive soil organic matter balance in dry ecosystems, particularly under the presence of beneficial plant root fungi associations (mycorrhiza). 6 However, in humid environments in the south of the basin and in the Cerrado, afforestation with Eucalyptus or Pinus monocultures has caused carbon losses. Enhancement of soil fertility has been associated with soil carbon buildup and retention. Pasture areas accumulate more soil carbon when fertilized. Likewise, biological fertilization, such as nitrogen fixation by legumes, increases soil carbon stocks. Therefore, IAI researchers recommended green manuring using nitrogen fixing species in crop rotations under no-tillage systems to enhance both nitrogen and carbon enrichment of agricultural soils, and reduce the system's carbon footprint. Agricultural soils under these conditions can attain high levels of carbon, and may recover, Landuse changes: forest to agriculture // Cambios en el or even surpass, the soil carbon contents found under native uso de la tierra: de bosques a agricultura vegetation, especially for ecosystems with low primary production. Nutrient management, however, needs to be carefully evaluated to avoid nitrogen losses. When afforestation is used to restore degraded agricultural soils, organic matter in the soil increases and stabilizes. However, the degree to which carbon will be sequestered in the soil is highly dependent on forest species and soil quality. Many of these results were obtained from experimental sites under optimized, not “natural” conditions, so they may not be broadly representative. Full carbon accounting of different agricultural systems in the basin should be carried out, considering indirect impacts such as increased use of fossil-fuel derived fertilizers and other inputs with high carbon footprints. In the grassland biome (Campos-Pampas), where soil organic matter is the main carbon pool, transformation of pastures and grasslands to annual croplands decreased carbon stocks by as much in 25 years as was lost in over three centuries of grazing use on native grasslands. Soil degradation brought about by agricultural expansion can be very rapid and imply large carbon losses, especially from sandy soils. Soil texture was found to be one of the most important factors that affect the impacts of land use on carbon sequestration or losses. The global need for a reduction of greenhouse gases in the atmosphere calls for agricultural systems with low carbon footprints, and the effects of soil carbon (organic matter) storage on soil fertility and agricultural production are also an important regional issue. Intensification of agricultural and livestock production systems, using existing technology and innovative solutions, is the most effective way to ensure the sustainable development of rural areas. No-tillage systems are important for soil carbon capture and storage, control of soil erosion, and resilience but may affect hydrologic regulation in negative ways under excess rainfall. New agricultural practices aimed to increase carbon uptake by the vegetation and into the soil may need multi-cropping systems that are more efficient in capturing available water, carbon and nutrients, providing farmers with more options for marketable products, while increasing on farm agrobiodiversity and delivery of ecosystem services. 1 Embrapa Solos, Rio de Janeiro, Brazil; 2Facultad de Agronomia, Universidad Nacional de La Pampa, Argentina; 3IFEVA, Universidad de Buenos Aires/CONICET, Argentina; 4IMASL, Universidad Nacional de San Luis/CONICET, Argentina Descargo de responsabilidad: Las contribuciones aquí contenidas fueron publicadas tal como las enviaron los autores y no representan necesariamente la opinión del IAI. // Disclaimer: The contributions contained herein are published as submitted by authors and do not necessarily represent the views of the IAI. 7 Efectos del cambio en el uso de la tierra en los contenidos de carbono del suelo de la cuenca del Río de La Plata Heitor L. C. Coutinho1, Elke Noellemeyer2, Fabiano Balieiro1, Gervasio Piñero3 y Esteban Jobaggy4 El manejo efectivo y sostenible del uso de la tierra en la cuenca del Río de La Plata depende de la capacidad de los gerentes y responsables de formular políticas de predecir los impactos que los cambios en tal uso tienen en la naturaleza y la sociedad. Los esfuerzos de modelado para predecir los impactos ambientales pueden beneficiarse con el conocimiento proveniente de evaluar los impactos de los procesos de cambio en el uso de la tierra que tuvieron lugar en el pasado. El sistema suelo es responsable de regular varios servicios ecosistémicos. La materia orgánica del suelo está directamente asociada con algunos de estos servicios, y el carbono del suelo debiera por lo tanto analizarse bajo diferentes opciones de uso de la tierra. Aquí, sintetizamos los resultados de la investigación de dos proyectos cooperativos y analizamos los impactos del cambio en el uso de la tierra en el contenido de carbono en el suelo. Los proyectos son Cambios en el uso de la tierra en la cuenca del Río de La Plata: Vinculando los factores biofísicos y humanos, dirigido por la Universidad de Buenos Aires, y financiado por el programa de redes de investigación de NSF-IAI; y Uso de la tierra, biocombustibles y desarrollo rural en la cuenca del Río de La Plata, dirigido por el IAI y financiado por el IDRC de Canadá. La conversión de la vegetación nativa a sistemas agrícolas ha provocado una disminución en el contenido de carbono de los suelos del Cerrado brasileño y los pastizales de Argentina y Uruguay. Esas pérdidas de carbono pueden ser principalmente consecuencia de un menor aporte de carbono al suelo por la producción de cultivos, y en menor medida, de mayores pérdidas del carbono del suelo por respiración. Los investigadores del IAI están tratando de comprender mejor la dinámica del carbono bajo diferentes transiciones entre usos de la tierra en la cuenca del Plata para brindar asesoramiento con el fin de lograr un uso de la tierra y un manejo del paisaje que sean efectivos y sustentables. 8 Cambios similares en el uso de la tierra en diferentes regiones de la cuenca del Plata pueden tener efectos contrarios. Mientras que la conversión de pastizales naturales no degradados de la Pampa a cultivos anuales causó grandes pérdidas del carbono del suelo, los cultivos anuales bien manejados podrían incrementarlo en pasturas degradadas del Cerrado, especialmente si se aplica la siembra directa y las rotaciones con leguminosas fijadoras de nitrógeno. La aforestación de suelos agrícolas degradados mostró un balance positivo de materia orgánica en el suelo en ecosistemas secos, particularmente ante la presencia de asociaciones beneficiosas entre raíces y hongos (micorrizas). Sin embargo, en los ambientes húmedos del sur de la cuenca y en el Cerrado, la aforestación con monocultivos de Eucalyptus o Pinus ha provocado pérdidas de carbono. El aumento de la fertilidad del suelo ha estado asociado con la acumulación y retención de carbono. El suelo en áreas de pasturas, cuando son fertilizadas, acumula más carbono. Similarmente, la fertilización biológica, como la fijación de nitrógeno por leguminosas, incrementa los contenidos de carbono en el suelo. Por lo tanto, los investigadores del IAI recomendaron la rotación con especies fijadoras de nitrógeno para abono verde en sistemas de siembra directa para aumentar el enriquecimiento en nitrógeno y carbono de los suelos agrícolas y reducir la huella de carbono del sistema. Los suelos agrícolas en estas condiciones pueden acumular grandes cantidades de carbono, y recuperar o incluso superar los niveles que tenían bajo vegetación nativa, especialmente en ecosistemas con baja producción primaria. El manejo de nutrientes, sin embargo, debe evaluarse cuidadosamente para evitar pérdidas de nitrógeno. Cuando se utiliza la aforestación para restituir suelos agrícolas degradados, la materia orgánica en el suelo aumenta y se estabiliza. Sin embargo, el nivel de captura de carbono, depende en gran medida de las especies forestales y de la calidad del suelo. Muchos de estos resultados fueron obtenidos en sitios experimentales con condiciones optimizadas no “naturales”, por lo que podrían no ser ampliamente representativos. Sería necesario realizar una contabilización completa del carbono en diferentes sistemas agrícolas de la cuenca, considerando los impactos indirectos, como el aumento en el uso de fertilizantes derivados de combustibles fósiles y otros insumos con huellas de carbono grandes. En el bioma de pastizales (Campos-Pampa), donde la materia orgánica del suelo es la principal reserva de carbono, la transformación de pasturas y pastizales a cultivos anuales hizo decrecer en 25 años los contenidos de carbono en niveles similares a los que se perdieron por pastoreo en pastizales nativos en más de tres siglos. La degradación del suelo aparejada a la expansión agrícola puede ser muy rápida e implicar grandes pérdidas de carbono, particularmente en suelos arenosos. Se observó que la textura del suelo es uno de los factores más importantes que afectan los impactos del uso de la tierra en la captura o pérdida de carbono. La necesidad mundial de reducir los gases de invernadero en la atmósfera demanda sistemas agrícolas con huellas de carbono bajas y los efectos del almacenamiento de carbono (materia orgánica) en el suelo sobre su fertilidad y sobre la producción agrícola tienen también importancia regional. La intensificación de los sistemas productivos agrícolas y ganaderos, con el uso de la tecnología existente y soluciones innovadoras, es la forma más efectiva de asegurar el desarrollo sostenible de las áreas rurales. Los sistemas de siembra directa son importantes para la captura y el almacenamiento de carbono, el control de la erosión del suelo y la resiliencia, pero pueden afectar negativamente la regulación hidrológica ante excesos de lluvias. Nuevas prácticas agrícolas dirigidas a incrementar la captura de carbono por la vegetación y en el suelo pueden requerir sistemas de múltiples cultivos que sean más eficientes en la toma de agua, carbono y nutrientes disponibles, ofreciendo más opciones a los productores para obtener productos comerciales, al tiempo que aumentan la agrobiodiversidad y la provisión de servicios ecosistémicos en sus establecimientos. Embrapa Solos, Rio de Janeiro, Brasil; 2Facultad de Agronomia, Universidad Nacional de La Pampa, Argentina; 3IFEVA, Universidad de Buenos Aires/CONICET, Buenos Aires, Argentina; 4IMASL, Universidad Nacional de San Luis/CONICET, Argentina 1 What drives land use change and transitions? Holm Tiessen* Several of the IAI's projects concerned themselves with characterizing the nature and range of land use transitions, assessing impacts on natural and human systems, and developing tools (statistical, modelling, projections based on historical analyses) to predict the plausible evolution of land use. The following is a brief account of a knowledge synthesis across these IAI's projects. Since the 1980s much low-intensity grazing land in the La Plata basin has transitioned into market-oriented production of cereals and oilseeds for feed, food and biofuel as a response to increased global demand and resulting high agricultural commodity prices. Market signals were critical in the soybean expansion in the Brazilian Cerrado, and together with trends of increasing rainfall have driven the introduction of industrial-scale soybean production in the Argentine Pampas and Salta. Increased demand for biofuels favored the expansion of sugarcane in the States of São Paulo and, to a lesser extent, Mato Grosso. The substantial regional development and creation of wealth triggered by agricultural expansion was accompanied by collateral effects: decreases in carbon stocks of soils and ecosystems and therefore increased carbon 9