Species and functional plant diversity enhance ecosystem functions in the central Monte desert

Questions: Niche complementarity has been proposed as the underlying mechanism for optimizing resource use of plants in diverse ecosystems, usually associated with their functional traits and not with the species number per se. Our main questions were: (a) does species diversity optimize the use of resources in arid ecosystems; (b) is there redundancy of species in the use of water and nutrients; and (c) what diversity components most affect ecosystem functions of water regulation and material cycling?. Location: Central Monte desert, Argentina. Methods: We selected vegetation patches with different species (SD) and functional diversities (FD), where we measured indicators of water regulation and material cycling. At two soil depths, we measured soil nitrate, phosphate, organic matter, chloride, electrical conductivity, and pH. We also determined decomposition, plant water use efficiency (foliar δ13C of C3 plants), and nitrogen use (δ15N). These variables were used as response variables, while total plant cover, species richness, Shannon, Simpson, evenness, and Rao's functional diversity indexes were used as predictors. Results: At the soil surface, response variables were better explained by models that included diversity (SD, FD or both) instead of evenness, total plant cover or null model. A diversity effect was not detected in deeper soil layers for most variables, except for electric conductivity, which had a positive effect on FD. Richness explained plant δ13C but had no influence on plant δ15N. Conclusions: Diversity of plant community influences ecosystem processes, as it increases decomposition, soil organic matter, and nutrient availability at the surface, and decreases water losses to the subsoil and plant water use efficiency. Both SD and FD explained one or more ecosystem processes of water regulation and material cycling, suggesting that individual species contribute to ecosystem functioning, with a low redundancy for arid areas.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gatica, Mario Gabriel. Universidad Nacional de San Juan; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Propagation of biological soil crust functional types from the Monte desert, Argentina

Las costras biológicas del suelo (CBS) son asociaciones entre cianobacterias, algas verdes, líquenes, musgos y partículas de suelo. Las costras cumplen múltiples funciones ecosistémicas tales como la fijación de nitrógeno atmosférico y la estabilización de suelos. El presente trabajo tiene como objetivo evaluar condiciones de propagación de distintos tipos funcionales de CBS (dominadas por cianobacterias, cianolíquenes, ficolíquenes y musgos) que posean potencial para la recuperación de suelos degradados. En vivero, se cultivaron diferentes tipos funcionales de CBS recolectadas en el desierto del Monte, Argentina, combinando tratamientos de siembra (CBS triturada o agregada en trozos) y fertilidad (sustrato con o sin estiércol de cabra). Las variables medidas como indicadoras de desarrollo y funcionalidad de CBS fueron la cobertura total de CBS y de cada tipo funcional, la profundidad alcanzada por la CBS, la estabilidad del suelo, y las concentraciones de amonio y fosfato. La cobertura total de CBS aumentó en 19 meses. La siembra triturada favoreció el desarrollo y funcionalidad de la CBS, en particular en las macetas sembradas con cianolíquenes, ficolíquenes y musgos. La adición de fertilizante redujo la cobertura total de CBS dominadas por ficolíquenes y musgos. La profundidad de la CBS y la estabilidad del suelo aumentaron respecto al suelo desnudo en macetas dominadas por líquenes y musgos, y estuvieron favorecidas por la siembra triturada. La concentración de nutrientes dependió del tipo funcional de CBS; en comparación con el suelo desnudo, fue menor en todos los casos. Se concluye que el cultivo de CBS en invernadero, bajo tratamientos de siembra triturada y sin fertilizante, favoreció la cobertura y profundidad de CBS y aumentó la estabilidad de los suelos. Estos resultados facilitan el diseño de estrategias de restauración de tierras secas, que incluyan a las CBS como estabilizadoras de suelos.Biological soil crusts (BSC) are associations among cyanobacteria, green algae, lichens, mosses and soil particles, which contribute to multiple ecosystem functions such as nitrogen fixation and soil stabilization. The present work aims to evaluate propagation conditions of different functional types of BSC (dominated by cyanobacteria, cyanolichens, phycolichens and mosses) potentially useful for the recovery of degraded soils. In the greenhouse, different functional types of BSC were cultivated, combining sowing treatments (crushed BSC, discrete fragments) and fertilization (substrate with or without goat manure). Response variables, indicating BSC development and functionality, were total BSC cover, each functional type cover, depth of BSC, soil stability, and ammonium and phosphate concentrations. Total BSC cover increased during the 19 months experimental period. Crushing BSC favored the development and functionality of BSC in pots dominated by cyanolichens, phycolichens and mosses. The addition of fertilizer decreased total BSC cover in pots dominated by phycolichens and mosses. BSC depth and soil stability increased in lichens and moss dominated pots, and were benefited by crushing before sowing. Nutrient concentrations were lower in soils under BSC than in bare soils. We conclude that crushing BSC before sowing and without fertilization favored BSC cover and depth and increased soil stability. These results are useful to plan restoration strategies of degraded drylands.Fil: Garcia, Vanesa Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentin

Seasonal moisture sources and the isotopic composition of precipitation, rivers, and carbonates across the Andes at 32º-35.5°S

Constraining the influence of different moisture sources across the flanks of mountain ranges is important for understanding tectonic, geomorphic, and paleoclimate problems at geologic timescales, as well as evaluating climate change and water resources on human time scales. The stable isotope compositions of stream waters and precipitation are an ideal tool for this task. This study reports the results of a 2 year monthly precipitation sampling campaign on the eastern flank of the Andes in the Mendoza Province of Argentina, which began in September 2008. A total of 104 precipitation samples spanning some 2500 m of relief from nine sites were analyzed for δD and δ18O. In addition, 81 samples from Andean rivers collected on both sides of the range in 2002 and 2007 were analyzed. We employ a Rayleigh isotope fractionation modeling approach to explore spatial and temporal variations in precipitation and river water compositions. The results indicate that precipitation on the eastern slopes of the Andes at ~33°S, at elevations above 2 km, is largely derived from a westerly, Pacific-source component and a mixture of easterly and westerly sources below 2 km. Further south at ~35°S, river water compositions exhibit a strong winter influence. At 33°S, rivers have an isotopic minimum of ~ −18? across the core of the range, which has an average elevation of 4000 m, and are topographically offset from similar isotopic values of precipitation by +1000 m. Comparison of precipitation and river water data with temperature-corrected δ18O estimates from pedogenic carbonates illustrates that carbonates capture the range of variability observed in modern precipitation and Rayleigh fractionation models.Fil: Hoke, Gregory D.. Syracuse University. Department of Earth Sciences; Estados UnidosFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Científico Tecnológico Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Viale, Maximiliano. Universidad de Chile. Departamento de Geofísica. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Científico Tecnológico Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Araneo, Diego Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Científico Tecnológico Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Llano, Carina. Museo de Historia Natural de San Rafael. Departamento de Antropología; Argentin

Diversity of cyanobacteria in biological soil crusts of Monte Central ecoregion (Mendoza, Argentina)

La ecorregión del Monte Central posee un elevado déficit hídrico. La escasez y variabilidad del recurso agua condiciona la distribución espacial de las plantas vasculares. Aquellas zonas desprovistas de vegetación se encuentran comúnmente colonizadas por comunidades microbióticas (musgos, cianobacterias, líquenes) denominadas costras biológicas de suelo (CBS), que modifican numerosas propiedades biogeoquímicas del sustrato. Uno de los constituyentes fundamentales de las CBS son las cianobacterias, que sintetizan clorofila a, ficobilinas y fijan nitrógeno (N) atmosférico, representando una de las fuentes principales de N para alguno de los ecosistemas áridos. El objetivo de este trabajo es contribuir al conocimiento de las cianobacterias presentes en biocostras del desierto del Monte central, en distintas unidades de paisaje del Este de Mendoza (reservas naturales y áreas pastoreadas). Se realizaron colectas de material biótico y abiótico durante los años 2015 y 2016 en cada unidad ambiental. Para la identificación de las cianobacterias se utilizaron características morfológicas observadas con microscopía óptica, y claves taxonómicas. De esta manera se dan a conocer 12 nuevos registros de cianobacterias en CBS, que permitirán ampliar el conocimiento de las biocostras, su distribución geográfica y ecología en la provincia de Mendoza.The ecoregion of Monte Central has a high water deficit. Scarcity and variability of the water resource determine the spatial distribution of vascular plants. Areas devoid of vegetation are commonly colonized by microbial communities (mosses, cyanobacteria, lichens) called biological soil crusts (BSCs), which modify numerous biogeochemical properties of the substrate. Cyanobacteria are fundamental constituents of BSCs, they synthesize chlorophyll a, phycobilins and fix atmospheric nitrogen (N), representing one of the main sources of N for some arid ecosystems. The objective of this work is to contribute to the knowledge of the cyanobacteria present in BSCs of the Monte Central desert, in different landscape units of eastern Mendoza (natural reserves and grazing lands). Biotic and abiotic material was collected during the years 2015 and 2016 in each environmental unit. For the identification of cyanobacteria, morphological characteristics observed under light microscope, along with taxonomic keys were used. Thus, 12 new records of cyanobacteria are repor ted in BSCs, improving our knowledge of these biocrusts, their geographical distribution and ecology in the province of Mendoza, Argentina.Fil: Corvalán Videla, María Elena. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo. Instituto Miguel Lillo; Argentin

Monitoring of SARS-CoV-2 RNA in wastewater as an epidemiological surveillance tool in Mendoza, Argentina

Wastewater-based epidemiology (WBE) is an emerging tool that gives temporal and spatial information on a population's health status. Here, we report the epidemiological dynamics of a population of ~1.2 million residents in the metropolitan region of Mendoza province, Argentina, within the period July 2020 to January 2021. We combined the use of WBE of two wastewater treatment plants with epidemiological surveillance of the corresponding populations. We applied two viral concentration methods (polyethylene glycol precipitation and aluminum-based adsorption-flocculation) and RNA isolation methods in each wastewater sample to increase the possibility of detection and quantification of nucleocapsid markers (N1 and N2) of SARS-CoV-2 by RT-qPCR. Overall, our results allowed us to trace the rise, exponential growth, plateau, and fall of SARS-CoV-2 infections for 26 weeks. Individual analysis for each wastewater treatment plant showed a positive correlation between the viral load of SARS-CoV-2 genetic markers and COVID-19 cases that were diagnosed per week. Our findings indicate that WBE is a useful epidemiological indicator to anticipate the increase in COVID-19 cases and monitor the advance of the pandemic and different waves of infections.Fil: Giraud Billoud, Maximiliano German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Cuervo, María Paula. Universidad Nacional de Cuyo; ArgentinaFil: Altamirano, Jorgelina Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Pizarro, Marcela. Universidad Nacional de Cuyo; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Catapano, Adolfo. Agua y Saneamientos de Mendoza; ArgentinaFil: Cuello, Héctor. Gobierno de la Provincia de Mendoza. Hospital Central de Mendoza.; ArgentinaFil: Masachessi, Gisela. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Medicina. Instituto de Virología Dr. J. M. Vanella; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vega, Israel Aníbal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; Argentin

δ13C and δ15N of plants in a longitudinal transect from the Andes to the Atlantic coast: Terrestrial baseline for paleodietary and paleocological studies

The application of stable isotopes in ecology, archeology or paleocology highlight the need to understand the variability of the isotopic baselines, as a fundamental step to know the spatio-temporal variability of consumers. The aim of this research is to study the δ13C and δ15N variability in modern plants along a longitudinal transect − 400 km - in southern Patagonia in order to establish the terrestrial vegetation baseline of the food chains in relation to the climatic and environmental variability of the region. The study area, between 47° and 49° south latitude Patagonia Argentina, covered different altitudes, temperatures, vegetation types, and precipitation gradients.δ13C and δ15N values were obtained for 211 samples from 13 different sampling loci. Vegetation surveys indicated a sharp change from temperate forests in the most humid west of the transect - trees and lichens were only present in the forests -, to steppe, dominated by shrubs and grasses. Stable isotopes of vegetation follow the climate gradient, with higher δ15N and δ13C values in the more arid steppe than in the forest sites. The lineal best model for each stable isotope, included mean annual precipitation and biological types as explanatory variable, and explained 58.7 % of the variability for δ15N, and 45.5 % for δ13C. On the broad scale, from the Atlantic coast to the Andes, we can assess the degree of agreement between the isotopic variations recorded in plants and herbivores. In this way, the isotopic variability recorded in both, plants and herbivores, provides unique opportunities to investigate the differential use of space and mobility, both among hunter-gatherer societies and among Patagonian herbivores.Fil: Tessone, Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica; ArgentinaFil: Srur, Ana Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Snow Stable Isotope Composition Variability Related to the Upper Mendoza River Basin Hypsometry

The water supply of the northern oasis of the Mendoza province, in the central western of Argentina, depends mainly on the melting of precipitated and accumulated snow during the winter, which supplies water for domestic, industrial and energy consumption to 64% of the provincial population (more than 1.2 million inhabitants). The solid precipitation stable isotopes composition in mountain regions is affected by isotopic fractionation processes generated by continentally effects, temperature, evaporation during precipitation and isotopic elution phenomena during melting, among others, complicating efforts to quantify sources using stable isotopes as natural tracers. The aim of this work was to evaluate the stable isotopes composition of snowfall in an altitude gradient in the Cordillera Principal, Upper Mendoza River basin. We did not find an altitude effect on stable isotope composition of snow, widely reported in previous studies. Variability was related to the origin of precipitation events. These results validate the use of stable isotopes as tracers of different water sources as glaciers, permafrost, groundwater or snow in Cordillera Principal, to quantify contributions from different sources to riverflow.Fil: Crespo, Sebastián Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; ChileFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Navarro, Gonzalo. Universidad Andrés Bello; Chil

Multiscale effects on biological soil crusts cover and spatial distribution in the Monte Desert

Biological soil crusts (BSC) play diverse roles in arid and semi-arid ecosystems such as increasing soil fertility and reducing soil loss due to aeolian and hydric erosion, but they are very sensitive to disturbances. These attributes point to the relevance of BSC for soil conservation and restoration. In order to use BSC for restoration of degraded soils, we need to understand the ecological drivers of BSC. In this study, we analyzed the effect of environmental factors on BSC cover at different spatial scales in the central Monte Desert (Argentina), including landform, slope, aspect, vascular plants, and disturbance intensity. We evaluated the effects of different factors with linear mixed effect models, comparing the adjustment of models of different complexity, which included different number of factors. First, at the landscape scale, we analyzed BSC cover in two geomorphological units with different soils, topography, and vegetation. BSC cover was higher in the old riverbed, which has a higher proportion of fine clay soil particles, than in the aeolian plain. Disturbance effects were apparent in the old riverbed, showing increasing BSC cover at higher distances from settlements, and BSC located both, under and outside plant canopies. At the mesoscale, we found no differences of BSC cover in dune flanks and inter-dune valleys of the aeolian plain. Finally, at the microscale, BSC patches of higher surface cover were found in association with vascular plants (Larrea divaricata, Bulnesia retama, Lycium sp.), on mounds, and in microsites of southern exposure and high slopes. Our findings suggest that BSC develop preferentially associated with vascular plants, which generate mounds and sloped microsites with southern exposure, where lower irradiances reduce desiccation in these extremely dry environments.Fil: Garcia, Vanesa Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Pietrasiak, Nicole. John Carroll University; Estados Unido

Environmental and species-specific controls on δ13C and δ15N in dominant woody plants from central-western Argentinian drylands

Spatial variation in mean annual precipitation is the principal driver of plant water and nitrogen status in drylands. The natural abundance of carbon stable isotopes (δ13C) in photosynthetic tissues of C3 plants is an indicator of time-integrated behaviour of stomatal conductance; while that of nitrogen stable isotopes (δ15N) is an indicator of the main source of plant N (soil N vs. atmospheric N2). Previous studies in drylands have documented that plant δ13C and δ15N values increase with decreasing mean annual precipitation due to reductions in stomatal conductance, and soil enriched in 15N, respectively. However, evidence for this comes from studies focused on stable isotopes measurements integrated at the plant community level or on dominant plants at the site level, but little effort has been made to study C and N isotope variations within a species growing along rainfall gradients. We analysed plant δ13C, δ15N and C/N values of three woody species having different phenological leaf traits (deciduous, perennial and aphyllous) along a regional mean annual precipitation gradient from the central-western Argentinian drylands. Noticeably, plant δ13C and δ15N values in the three woody species did not increase towards sites with low precipitation or at the start of the growing season (drier period), as we expected. These results suggest that environmental factors other than mean annual precipitation may be affecting plant δ13C and δ15N. The short-term environmental conditions may interact with species-specific plant traits related to water and nitrogen use strategies and override the predictive influence of the mean annual precipitation on plant δ13C and δ15N widely reported in drylands.Fil: Gatica, Mario Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Pucheta, Eduardo Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentin

Carbon and nitrogen dynamics in a sandy groundwater-coupled ecosystem in the Monte Desert, indicated by plant stable isotopes

The high productivity of sandy groundwater-coupled woodlands in the Monte Desert is exploited by local pastoralist communities for fuel, domestic use, and manure accumulation and export to irrigated oases. We explored processes and species that could replenish C and N losses from the ecosystem using stable isotopes of plants and nutrient analysis of soils. Foliar 15N natural abundances, which were lower in Prosopis flexuosa plants and C4 grasses from dune flanks, indicate that these plants may fix atmospheric N2. Groundwater availability did not decrease water use efficiency (indicated by similar foliar δ13C in dune flanks and interdune valleys), suggesting that the higher stomatal conductance allowed by the additional water source and reported in previous studies is coupled with higher photosynthetic rates, increasing productivity in interdune valleys. Water use efficiency and N stable isotopes of P. flexuosa responded to temporal changes in precipitations, suggesting rapid shifts of N sources, to uptake of recently mineralized soil N (higher δ15N and lower δ13C after rain events). Soil heterogeneity was low, except for ammonium and moisture in interdune valley soils. This study allows us to hypothesize that carbon is replenished in interdune valleys by increasing photosynthetic rates, and N is replenished by N2 fixation done by young P. flexuosa plants and grasses from dune flanks.Fil: Aranibar, Julieta Nelida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Goirán, Silvana Beatriz. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Guevara, Aranzazù. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas; ArgentinaFil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentin