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Metodología de cálculo de la captura de CO2

José Cabezas Fernández

Grupo de Investigación ARAM - UEX

Sumidero de Carbono

• Un sumidero de carbono o CO2 es un simple depósito natural o artificial de carbono

• Secuestro de carbono es el proceso de retirar el carbono de la atmósfera y colocarlo en un deposito

• Captura

Sumidero de Carbono

• Su objeto no es reducir las emisiones de C sino disminuir la concentración en la atmósfera.

• Desde Kyoto se estudian mejoras en la retención natural de almacenar C

¿Por qué?

• Aceleración de la concentración de CO2 en atmósfera

280

390

PostindustrialPreindustrial

ppmv en atmósfera

¿Por qué?

• Contribución al calentamiento

• Absorción en los océanos (acidificación)

Sumideros naturales

Fotosintesis

Respiración

Raices microorganismos

Descomposición

Materia orgáncia

Fotosintesis

Respiración

Descomposición

Variaciones en la respuesta de los ecosistemas

Carbono en los ecosistemas

rompecabezas chino

Oceanos

Tierra

Respiración heterótrofa

CO2

Respiración autótrofa

CO2

Hojarasca

Fotosíntesis

Dosel

Suelo

Raíces

Madera Muerta

Tronco

Raíces muertas y exudación

Vegetación y C

• biomasa arbórea

• estrato arbustivo y de matorral

• herbáceas

• madera muerta

• hojarasca

Componentes

Biomasa arbórea

• Factores de expansión de biomasa

• Modelos de perfil exterior

• Caracterización de los tejidos interiores del fuste y variación en la concentración de carbono

• Relación altura-diámetro

Caracterización estructural del estrato arbustivo y de matorral

• composición y funcionamiento de especies

• mantenimiento de la biodiversidad

• reducir el riesgo de erosión

• regular la disponibilidad hídrica

• proteger el hábitat de comunidades faunísticas

• participar en etapas de la sucesión

• ciclo de carbono y otros nutrientes

Arbustos-matorral

• riqueza

• equitabilidad

• diversidad

• cobertura-biomasa

Cobertura-biomasa

• biomasa/unidad de muestreo (superficie de parcela)

• coberturas lineales (“patches” e “interpatches”)

• muestreo de cobertura y diversidad utilizando cuadrados contiguos

• point-quadrat

Cuadrados contiguos

Point-quadrat

Cobertura-biomasa

• curvas de población

• biomasa/edades

• biometría-biomasa

TexMaximum height (H)maximum perimeter (P)maximum (D1) and minimum (D2) canopy diameterstem diameter (SD)Canopy area (CA) and volume (CV)

Retama sphaerocarpa L.

CA = P/4 * (D1 * D2) CV = CA * H

Evolución en la estructura del paisaje en sistemas mediterráneos

quemados, mediante análisis de la vegetación arbustiva

ESTIMACION DE LA PRODUCCION FORRAJERA

DE DOS ESPECIES DE Atriplex spp. EN ECOSISTEMAS

ARIDOS DE MONTAÑA DEL NORTE DE CHILE

- Las variables utilizadas fueron: - Altura máxima (H). - Altura relativa (HR).

- Diámetro mayor (D1). - Diámetro menor (D2).

- Area de la copa (A). - Volumen de la copa (V).

- MS de cada arbusto. - Nivel de precipitaciones del año de cosecha (P), del

año anterior (P-1) y de dos años antes (P-2).

- Densidad de plantacion (solo en A. repanda).

A. nummularia: log(MS) = 0,977*log(P-1*A) – 0,152*log(A) A. repanda: MS= 942,128*A -0,138*D*A + 0,0098*P-2 – 2,122*P - 0,572*P*A

Herbaceas

Herbaceas

• riqueza

• equitabilidad

• diversidad

• cobertura-biomasa

Cobertura-biomasa

• inventario fitosociológico

• biomasa/unidad de muestreo (superficie de parcela)

• cuadrado de frecuencia

• point-quadrat

Point-quadrat

Kg/ha = -150.672 + 7.082 x contactos 0.933

Kg/ha = -150.672 + 7.082 x contactos 0.933

ESTIMACIÓN DE LA BIOMASA DE PASTOS MEDITERRÁNEOS MEDIANTE

MODELOS DE ALGORITMOS GENÉTICOS SOBRE MEDIDAS DE

“POINT-QUADRAT”

Biomasa de pastizal

VARIABILIDAD EN LOS ÍNDICES DE BIODIVERSIDAD DE PRATENSES EN ECOSISTEMAS DE LA RESERVA DE LA

BIOSFERA DE MONFRAGÜE

La producción estacional se ha estimado mediante muestreos de “point quadrat”, contabilizándose el fitovolumen, número total de contactos, de cada especie.

Sobre este conjunto de datos se ha llevado a cabo el cálculo de índices de diversidad, así como test estadísticos para establecer comparaciones y correlaciones entre las unidades estudiadas: - Riqueza florística - Diversidad de Shannon

Valores de producción de biomasa seca (MS), riqueza florística (S) y diversidad específica (H´), en cada unode las unidades de vegetación seleccionadas en la Reserva de la Biosfera de Monfragüe

MS (kg/ha) S H´Encinar adehesado 2992,80 7,67 1,23Mancha de Pistacia lentiscus L. 1971,07 9,67 0,80Cumbres 1766,67 10,33 1,62Encinar con Retama sphaerocarpa (L.) 1620,67 10,67 1,96Márgenes arboladas 1414,53 12,67 1,83Mancha de Phyllirea angustifolia L. 1395,87 11,77 1,72Retamar 1332,80 8,33 1,37Brezal 1236,13 8,00 1,00Jaral 1163,20 10,50 1,76Encinar con Cistus ladanifer L. 1074,67 12,33 1,94Umbría baja 933,47 10,67 1,54Alcornocal con matorral 856,67 10,33 1,54Encinar con Phyllirea angustifolia L. 834,67 5,00 0,88Alcornocal 728,93 8,67 1,58Umbría alta 716,93 10,00 1,46Madroñal 631,60 8,67 1,51

Efecto de la Exclusión al Pastoreo del Ciervo METODOLOGÍA

Seis transectos: tres dentro y tres fuera del área excluida“Point-quadrat”: valoración estacional de la biomasa

Cosecha de la biomasa en cuadrículas de 50 cm · 50 cm

Valoración de la biomasa:número de contactos en 100 puntos de muestreo Cuadrícula para la cosecha de biomasa

Tres exclusiones de 0.71 m · 0.71 m en cada sistema, durante dos años

Efecto de la Exclusión al Pastoreo del Ciervo RESULTADOS Y DISCUSIÓN

0200

400600800

10001200

14001600

Invie

rno 20

03

Prim

aver

a 20

04

Otoño

200

4

Invie

rno 20

04

Prim

aver

a 20

05

Otoño

200

5

Estación de muestreo

Pro

du

cció

n d

e b

iom

asa

(K

g/

ha)

ENCINAR dentroALCORNOCAL dentroENCINAR fueraALCORNOCAL fuera

Presión ejercida por Cervus elaphus L. en cada uno de los ecosistemas.Mayor porcentaje de uso para el Alcornocal.

Variación estacional MS

Raices

DISTRIBUCION Y CANTIDAD DE BIOMASA DE RAICES FINAS EN PLANTACIONES CLONALES DE Eucalyptus globulus

Muestras de sueloTamizadoBiomasa

1 año

3 años

Hojarasca

Procesado y valoración en

Contenido de C

• Biomasa seca

• Analizadores de carbono orgánico total

Suelo

Contenido de C

La materia orgánica (MO) se encuentra en los suelos formando parte de tres tipos de compuestos:

• Formas muy condensadas de composiciones próximas al carbono elemental (carbón vegetal, grafito, carbón de hulla)

• Residuos de plantas, animales y microorganismos, alterados y resistentes, denominados humus

• Residuos orgánicos poco alterados de vegetales, animales y microorganismos

EXPRESIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA

• La cantidad de materia orgánica en los suelos se expresa como porcentaje en base al peso del suelo. Difícil en el laboratorio separar el material orgánico e inorgánico de un suelo; se estima indirectamente a través del análisis de un elemento que es constituyente de todas las sustancias orgánicas en el suelo: el carbono (C).

Determinación cuantitativa de C:

• Calcinación

• Método de combustión húmeda de Walkley-Black

• Oxidación por peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)

- Campo Experimental Agronómico Las Cardas (CEALC) 30º 13' a 30º 29' de latitud sur y 71º19'30''a 71º 19' longitud oeste.- Clima mediterráneo árido templado

“Almacenamiento de carbono en suelos de zonas áridas de clima mediterráneo”

Flourensia thurifera

Geoestadística del carbono en el área de

muestreo

TContenido de materia orgánica obtenido por pérdida por ignición (% MOPI) y combustión húmeda (%

MOCH)exto

Respiración del suelo en la evaluación de la

biodiversidad en la zona OTALEX

União EuropeiaFEDERInvestimos no seu futuro

Antecedentes COORDSIG (1997)

PLANEXAL

GEOALEX

OTALEX

OTALEX II (2009)

OTALEX C

Sem

inár

io F

inal RESPIRACIÓN Y TRANSPIRACIÓN DEL SUELO

• 2 áreas piloto• Cuenca del río Pardiela (Alentejo)• Cuenca del río Gévora (Extremadura)

Sem

inár

io F

inal EQUIPO LCI PORTABLE PHOTOSYNTHESIS SYSTEM

Registrador-procesador de

muestras

Cámara de captación

Sem

inár

io F

inal MEDIDAS SIN VEGETACIÓN

Sem

inár

io F

inal MEDIDAS CON VEGETACIÓN

-80

-60

-40

-20

0

20

40

ENCINAR s ENCINAR p RETAMAL s RETAMAL p RIBERA s RIBERA p MATORRAL s MATORRAL p

-83,4

13,4

-75,5

-56,0

-6,09,2

-73,8-69,4

RESPIRACIÓN DEL SUELO

mmol/cm2

mm

ol/c

m2

Sem

inár

io F

inal PARDIELA

Sem

inár

io F

inal GEVORA

Sem

inár

io F

inal MUESTREOS REALIZADOS

Cuenca del Pardiela

644 muestreos

Encinar

Alcornocal

Matorral

Pastizal

Cultivos

Cuenca del Gévora

108 muestreos

Encinar

Alcornocal

Matorral

Pastizal

Cultivos

Sem

inár

io F

inal

B

B

B

B B

FEBR

ERO

MAR

ZO

ABRI

L

JULI

O

SEPT

IEM

BRE

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5B Transpiración CV

B

B

B

B

B

FEBR

ERO

MAR

ZO

ABRI

L

JULI

O

SEPT

IEM

BRE

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2B Respiración CV

União EuropeiaFEDERInvestimos no seu futuro

1,3

1,3

1,31,3

289

454