Acumulación de carbono y origen de la materia orgánica en ambientes sedimentarios de la laguna Conococha, Ancash - Perú

Abstract

Este estudio evaluó la acumulación de carbono orgánico total y el origen de materia orgánica en los sedimentos de la laguna altoandina Conococha, ubicada en la región Áncash. Se analizaron dos testigos sedimentarios (C-1 y C-2) de 30 cm de longitud, aplicando métodos de geocronología mediante el 210Pbex y el modelo CFCS para determinar la tasa de acumulación de sedimentos (TAS). A partir de los análisis elementales y la TAS, se estimó la acumulación de COT y nitrógeno total (NT) y se emplearon los isótopos estables de δ13C y δ15N como trazadores del origen de la materia orgánica. Los resultados muestran una tasa promedio de sedimentación de 0.356 cm año-1, fechando los testigos entre ~1940 y ~2020. La acumulación promedio de COT fue de 123.83 ± 21.83 y 144.86 ± 33.53 g m-2año-1 para C-1 y C-2, respectivamente, observándose un incremento sostenido a partir del año ~2000. Durante el periodo previo a la construcción del dique de contención, los periodos de elevada precipitación probablemente incrementaron el aporte de sedimentos, pero los flujos de COT fueron bajos, indicando que la acumulación no fue directamente proporcional al flujo sedimentario. En contraste, el periodo húmedo posterior a la construcción del dique evidenció una mayor acumulación de COT, atribuida al control hidráulico que favoreció la decantación de partículas y el enterramiento de carbono, incrementándose aproximadamente 1.34 veces en la zona central y 1.52 veces en la zona de orilla respecto a las fases previas. Las diferencias en la acumulación de COT se asociaron al origen de la materia orgánica, siendo más refractaria y de origen terrestre en C-2, mientras que C-1 predominó en materia orgánica autóctona. En conjunto, Conococha ha acumulado 22793.03 toneladas de COT, destacándose como un ecosistema con alta capacidad de secuestro de carbono y relevancia para la mitigación del cambio climático.

This study evaluated total organic carbon (TOC) accumulation and the origin of organic matter in the sediments of the high-Andean Conococha Lake in the Ancash region. Two 30 cm-long sediment cores (C-1 and C-2) were analyzed, applying geochronological methods using 210Pbex and the CFCS model to determine sediment accumulation rates (SAR). Based on elemental analyses and SAR, the accumulation of total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) was estimated, and stable isotopes δ13C and δ15N were used as tracers to determine the origin of organic matter. The results indicate an average SAR of 0.356 cm yr-1, dating the cores between ~1940 and ~2020. The average TOC accumulation was 123.83 ± 21.83 and 144.86 ± 33.53 g m 2yr-1 for C-1 and C-2, respectively, showing a sustained increase since the early 2000s. During the period before dam construction, episodes of high precipitation likely increased sediment input; however, TOC fluxes remained low, suggesting that carbon accumulation was not directly proportional to sediment supply. In contrast, the humid period following dam construction exhibited greater TOC accumulation, attributed to hydraulic control that promoted fine particle settling and enhanced carbon burial, increasing approximately 1.34 times in the offshore area and 1.52 times in the nearshore area compared to previous phases. Differences in TOC accumulation were linked to the origin of organic matter: in C-2, organic matter was more refractory and predominantly terrestrial due to its proximity to the shoreline, whereas in C-1, organic matter was mainly autochthonous, derived from phytoplankton and aquatic macrophytes. Overall, Conococha Lake has accumulated approximately 22793.03 tons of TOC, highlighting its role as a significant carbon sink and an important ecosystem for climate change mitigation.