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La acumulación neta de carbono atmosférico en la vegetación y suelo a través de la sucesión tiene relevancia para la mejora de las condiciones productivas y ambientales. El objetivo de este estudio fue evaluar el contenido y tasas de almacenamiento del carbono en la biomasa aérea, mantillo y parte superior del suelo mineral, en diferentes etapas de la sucesión secundaria a partir de cultivos anuales abandonados. Para analizar los cambios de carbono en la biomasa total se utilizaron modelos logísticos de crecimiento. Para el carbono en el suelo y el mantillo se ajustaron modelos logarítmicos. La tasa de acumulación de carbono difirió entre compartimentos y resultó variable durante el tiempo sucesional. En el primer año post abandono se observó la máxima tasa media anual de fijación de carbono en el suelo y el mantillo. Para la biomasa total la máxima tasa media anual de incremento de carbono se alcanzó a los 19 años; este compartimiento presentó el almacenamiento más grande y una tasa mayor de acumulación que el mantillo y el suelo mineral juntos en bosques secundarios mayores a 12 años. A los 20 años la biomasa total del bosque secundario contuvo 145Mg·ha-1 de carbono, lo que equivale al 90% del carbono de la biomasa del bosque maduro, cuyo stock total de carbono es de 197Mg·ha-1. Se sugiere que si se prolonga el tiempo de permanencia de las capueras, estos sistemas podrían funcionar como sumideros de carbono, a la vez que se mejoraría la provisión de bienes y servicios ambientales para la población local y a nivel regional.