captura y almacen de carbono mmanzano
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EstimaciEstimacióón de la captura y almacenamiento n de la captura y almacenamiento de carbono en Ecosistemas de la Reserva de carbono en Ecosistemas de la Reserva
de la Biosfera Sierra Gordade la Biosfera Sierra Gorda
Dr. Mario G. Manzano C.1; Ing. Juan C. Hernández R.2
1Centro de Calidad Ambiental. ITESM – Campus Monterrey. 2Programa de Maestría en Sistemas Ambientales. ITESM.
Desarrollo de Productos Ecosistémicos en ANP’sSantiago de Querétaro, 15 de mayo de 2008
Este proyecto forma parte de una iniciativa Este proyecto forma parte de una iniciativa de investigacide investigacióón multidisciplinaria que n multidisciplinaria que busca evaluar la capacidad de los busca evaluar la capacidad de los ecosistemas forestales de la Reserva de la ecosistemas forestales de la Reserva de la Biosfera Sierra Gorda de QuerBiosfera Sierra Gorda de Queréétaro para taro para proveer servicios ambientales hidrolproveer servicios ambientales hidrolóógicos gicos y por captura de carbono en la vegetaciy por captura de carbono en la vegetacióón. n.
Proyecto FOMIX Proyecto FOMIX Querétaro- CONACYT (QRO-2004-C01-53)
“Captura de carbono y servicios ambientales hidrológicos como alternativas de aprovechamiento sustentable de los recursos
naturales del Estado de Querétaro”.
INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN
Fomentar el manejo sustentable de los recursos naturales del estado de Querétaro mediante la evaluación de los servicios de los ecosistemas de la Sierra Gorda.
OBJETIVO GENERAL
Servicios Ambientales Hidrológicos
Servicios Ambientales por Captura de CO2
Valoración económica
LÍNEAS DE TRABAJO
ESTIMACIÓN DE LA CAPTURA DE CARBONO
Estimar el contenido de carbono en la RBSG, mediante un inventario de campo empleando sitios de diferentes dimensiones, mediciones directas en tres compartimentos del ecosistema (parte aérea, superficial y subterránea) y el uso de modelos alométricos.
Generación de una herramienta técnica para el manejo alternativo de los recursos forestales de la Reserva de la Biosfera Sierra Gorda.
OBJETIVOSOBJETIVOS
DISTRIBUCIÓN DEL CARBONO EN EL ECOSISTEMA
www.forestcarbon.netwww.forestcarbon.net
MetodologMetodologííaa
DeterminaciDeterminacióón del n del áárea de trabajo.rea de trabajo.
IdentificaciIdentificacióón de las asociaciones vegetales n de las asociaciones vegetales y zonas de estudio.y zonas de estudio.
EstimaciEstimacióón de las existencias de carbono n de las existencias de carbono almacenado en bosques maduros.almacenado en bosques maduros.
EstimaciEstimacióón de la capacidad de captura de n de la capacidad de captura de ááreas reforestadas y aquellas con reas reforestadas y aquellas con ocurrencia de regeneraciocurrencia de regeneracióón natural.n natural.
DiseDiseñño del plan de manejo alternativo . o del plan de manejo alternativo .
ProcedimientoProcedimiento
A. Colecta y anA. Colecta y anáálisis de informacilisis de informacióón de campon de campo
B. ConstrucciB. Construccióón de ecuaciones alomn de ecuaciones aloméétricas y tricas y determinacideterminacióón de valores de ln de valores de líínea de basenea de base
C. DeterminaciC. Determinacióón de valores de biomasa de n de valores de biomasa de llíínea base por tipo de vegetacinea base por tipo de vegetacióónn
D. DiseD. Diseñño del Plan de Manejo Alternativo para o del Plan de Manejo Alternativo para incrementar la producciincrementar la produccióón de biomasa n de biomasa vegetalvegetal
1) Determinaciones:1) Determinaciones:
Peso fresco de hierbas, hojarasca y lePeso fresco de hierbas, hojarasca y leññosas con osas con didiáámetro menor a 5 cm en (kg mmetro menor a 5 cm en (kg m22))--11 (sitio central de (sitio central de 1m1m22).).
No. de No. de áárboles vivos por especie o grupo de especies rboles vivos por especie o grupo de especies con DAP entre 5 y 10 cm en el estrato medio, DAP y con DAP entre 5 y 10 cm en el estrato medio, DAP y peso fresco de los componentes vegetales peso fresco de los componentes vegetales superficiales (sitios circulares de 400 msuperficiales (sitios circulares de 400 m22).).
No. de No. de áárboles vivos por especie o grupo de especies rboles vivos por especie o grupo de especies con DAP mayor de 10 cm en el estrato alto, dicon DAP mayor de 10 cm en el estrato alto, diáámetro metro normal y peso fresco de los componentes vegetales normal y peso fresco de los componentes vegetales superficiales (sitios circulares de 400 msuperficiales (sitios circulares de 400 m22).).
2) An2) Anáálisis:lisis:
Materia seca en mantillo y hojarasca (%)Materia seca en mantillo y hojarasca (%)
Peso fresco por Peso fresco por áárbol, por dirbol, por diáámetro y especie, metro y especie, incluyendo fuste, ramas y raincluyendo fuste, ramas y raííces (kg)ces (kg)
3) C3) Cáálculoslculos
Peso total de hojarasca (ton haPeso total de hojarasca (ton ha--11))
Peso total de hierbas, plPeso total de hierbas, pláántulas y ntulas y áárboles con DAP rboles con DAP menor de 5 cm (ton hamenor de 5 cm (ton ha--11))
Biomasa total de Biomasa total de áárboles y arbustos con DAP mayor rboles y arbustos con DAP mayor a 5 cm por grupos de especies (ton haa 5 cm por grupos de especies (ton ha--11))
FracciFraccióón de carbono por grupo de especies n de carbono por grupo de especies
(0.5 * t MS ha(0.5 * t MS ha--11))
Carbono total (t C haCarbono total (t C ha--11))
Inventario de carbono en Inventario de carbono en Selva Baja CaducifoliaSelva Baja Caducifolia
Inventario en Bosque Inventario en Bosque de Pino Encinode Pino Encino
FracciFraccióón de carbono por grupo de especiesn de carbono por grupo de especies
(0.5 * t MS ha(0.5 * t MS ha--11))
Carbono total (t C haCarbono total (t C ha--11))
Obtenida mediante la aplicaciObtenida mediante la aplicacióón del Modelo CO2FIX (ver 3.1) n del Modelo CO2FIX (ver 3.1) con ecuaciones de crecimiento determinadas por grupo de con ecuaciones de crecimiento determinadas por grupo de especies representativas por frecuencia, con hespecies representativas por frecuencia, con háábitos bitos similares de crecimiento. similares de crecimiento.
Factor y modelo de cFactor y modelo de cáálculolculo
Especie Nombre comúnAbutilon sp. Canastillo
Bursera simaruba ChacáShoepfia schreberi CiruelilloProsopis juliflora MezquiteAcacia micrantha Mezquitillo
Croton cortesianus PalilloTecoma stans Palo de arco
Dendropanax arboreous Palo blancoSenna atomiana Palo hediondo
Lysiloma sp. TepehuajeCordia boissieri Trompillo
*Agrupaci*Agrupacióón por especies para Selva Baja Caducifolian por especies para Selva Baja Caducifolia
AgrupaciAgrupacióón de especiesn de especies
Especie Nombre común
Quercus rugosa Encino rojo
Quercus laurina Encino blanco
Pinus ayacahuite Pino ayacahuite
Pinus pseudostrobus Ocote
Pinus patula Pino rojo
*Agrupaci*Agrupacióón por especies para Bosque de Encinon por especies para Bosque de Encino--Pino y PlantaciPino y Plantacióón de Conn de Conííferasferas
Especie Nombre común
Cupressus sempervirens Cedro blanco
Pinus pseudostrobus Ocote
Pinus patula Pino rojo
AgrupaciAgrupacióón de especiesn de especies
Las ecuaciones alomLas ecuaciones aloméétricas se determinaron para los diferentes tricas se determinaron para los diferentes grupos de especies considerando hgrupos de especies considerando háábitos similares de crecimiento y bitos similares de crecimiento y con una prueba estadcon una prueba estadíística.stica.
Latifoliadas bosque encino- pino
Vtc = Exp (-8.695 + 3.227 * Ln(T) – 0.0701 * T
Coníferas bosque encino-pino
Vtc = Exp (-10.0225 + 1.9305 * Ln(dap) + 1.2167 * Ln (ht)
Latifoliadas selva baja subcaducifolia
Vtc = 0.479025 * Hd0.75634 * AB1.182541
Coníferas plantaciones Vtc = Exp (-22.437 + 0.9985 * Ln(dap) + 0.7267 * Ln (ht)
Ecuaciones alomEcuaciones aloméétricastricas
stems foliage branches roots total totalyear dry weight dry weight dry weight dry weight carbon dry weight[yr] [MgDM/ha] [MgDM/ha] [MgDM/ha] [MgDM/ha] [MgC/ha] [MgDM/ha]
0 22.84 3.38 8.2 4.82 19.62 39.24
5 45.92 5.71 14.82 12.5 39.47 78.95
10 59.16 6.68 15.41 16.41 48.83 97.67
15 108.22 10.83 24.46 29.35 86.43 172.85
20 109.58 8.3 24.04 27.76 84.84 169.68
25 157.21 10.51 33.19 37.55 119.23 238.46
30 136.38 6.39 29.08 32.63 102.24 204.48
35 173.05 10.19 39.17 44 133.2 266.41
40 98.13 3.83 28.22 33.29 81.74 163.47
45 99.8 3.56 28 31.77 81.57 163.13
50 69.79 1.56 20.62 22.46 57.21 114.42
60 93.92 6.13 23.13 25.64 74.41 148.81
CCáálculo de biomasa tipo (alculo de biomasa tipo (aéérea) rea) Bosque EncinoBosque Encino--PinoPino
Total carbon [MgC/ha]Bosque Encino-pino
0
50
100
150
200
250
1 11 21 31 41 51 61
AlmacAlmacéén de Carbono (Carbono total) estimado n de Carbono (Carbono total) estimado por hectpor hectáárea. Bosque Encinorea. Bosque Encino--PinoPino
Carbono total [MgC/ha]Selva Baja
90
92
94
96
98
100
102
104
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61
años
AlmacAlmacéén de carbono (carbono total) estimadon de carbono (carbono total) estimado
por hectpor hectáárea. Selva Bajarea. Selva Baja
Captura de carbono por estructura Captura de carbono por estructura (Encino(Encino--Pino)Pino)
Captura de carbono por estructura (selva baja)Captura de carbono por estructura (selva baja)
DiseDiseñño de una estrategia especo de una estrategia especíífica para fica para cada uno de los estratos de intercada uno de los estratos de interéés s involucrados en el proyecto, de modo que el involucrados en el proyecto, de modo que el resultado en el mediano plazo sea un resultado en el mediano plazo sea un incremento en la adicionalidad aportada por incremento en la adicionalidad aportada por el proyecto en cuanto a la captura de el proyecto en cuanto a la captura de carbono potencial identificada en cada carbono potencial identificada en cada asociaciasociacióón vegetal en la Sierra Gorda.n vegetal en la Sierra Gorda.
La estrategia para aplicar el Plan de Manejo La estrategia para aplicar el Plan de Manejo Alternativo se ha dividido en tres fases: Alternativo se ha dividido en tres fases:
IdentificaciIdentificacióón de n de ááreas potencialesreas potencialesPrescripciPrescripcióón de prn de práácticas de manejo especcticas de manejo especííficasficasEvaluaciEvaluacióón de incrementos.n de incrementos.
Plan de Manejo alternativoPlan de Manejo alternativo
Criterios para la identificación de áreas potenciales:
Bosques fragmentados con menos del 70% de cobertura y más de 50 metros entre bordes.Áreas bajo uso extensivo ganadero o agrícola o forestal sin manejo.Áreas con accesibilidad media o alta.Áreas con tenencia de la tierra reconocida.
Asociaciones vegetales y superficies
Bosque de pino-encino: 2,740 haSelva baja caducifolia: 11,980 haPlantaciones forestales de coníferas: 380 haÁreas con regeneración natural de coníferas: 1,500 ha
Incremento total estimado de CIncremento total estimado de CAsociación vegetal Incremento de biomasa
estimado promedio por año (t.ha-1.año-1)
Incremento esperado de biomasa en el periodo
(t.ha-1)
Incremento neto de carbono en el periodo
(t C)Bosque de pino-encino
Reforestación con coníferas
3.41 18,925 11,317
Reforestación con latifoliadas
7.25 110,925 66,333
Podas ND ND ND
Limpieza de sotobosque (germinación y desarrollo)
1.99 14,626 8,746
Retiro de ganado 5.33 43,972 26,295Uso del fuego ND ND ND
Selva baja caducifoliaReforestación 4.37 239,257 143,035Plantaciones de coníferasAclareos 1.02 387.6 231Regeneración naturalRegeneración - leguminosas 5.33 39,975 23,905Reforestación con piñoneros 1.72 25,800 15,428
Incremento total estimado ( a 15 años) 493,867 295,290
Base de cálculo:
Estimación actual de biomasa por hectárea para cada asociación vegetal a la que se adiciona el valor estimado de biomasa neta generado en un periodo de 15 años como resultado de las acciones de manejo.
Estimación por tipo de actividad, tomando promedios con base en las curvas de crecimiento de las especies dominantes y una proyección asumiendo valor “cero”para la línea de base.
Por motivos convencionales y cálculo, se consideran solo dos especies dominantes por asociación vegetal y un periodo de 15 años como estándar de acumulación, para coníferas y latifoliadas indistintamente.
UbicaciUbicacióón de las estrategias de manejo n de las estrategias de manejo alternativoalternativo
0
50000
100000
150000
200000
250000
Incremento esperado de biomasa en el periodo Incremento neto de carbono en el periodo
Ref. coniferas (Bpe)Ref. Latifoliadas (Bpe)Limp. Sotobosque (Bpe)Retiro de ganado (Bpe)Reforestación (SBc)Ref. leguminosas (Rg)Ref. piñoneros (Rg)
Incremento comparativo por Incremento comparativo por prprááctica de manejo (ctica de manejo (proyecciproyeccióón a 15 an a 15 aññosos))
Las estrategias para incrementar la captura de C, Las estrategias para incrementar la captura de C, son dependientes de las condiciones de la son dependientes de las condiciones de la asociaciasociacióón vegetal.n vegetal.
El retiro de ganado de las El retiro de ganado de las ááreas forestales es una reas forestales es una prprááctica que debe considerarse por su impacto ctica que debe considerarse por su impacto significativo en el incremento de C.significativo en el incremento de C.
Los principales problemas del recurso forestal son: Los principales problemas del recurso forestal son: Incrementos bajosIncrementos bajos
AfectaciAfectacióón sanitaria en todos los grupos de especiesn sanitaria en todos los grupos de especies
Incidencia de incendiosIncidencia de incendios
En el PMA se asume que se aplicarEn el PMA se asume que se aplicaráán las medidas n las medidas de control sanitario correspondientes.de control sanitario correspondientes.
Conclusiones tConclusiones téécnicascnicas
La superficie de plantaciones forestales es muy pequeLa superficie de plantaciones forestales es muy pequeñña y no a y no resulta significativa en la generaciresulta significativa en la generacióón de n de ““adicionalidadadicionalidad””..
Los bosques tropicales caducifolios y subcaducifolios Los bosques tropicales caducifolios y subcaducifolios requieren de grandes extensiones para generar aportaciones requieren de grandes extensiones para generar aportaciones significativas en cuanto a captura.significativas en cuanto a captura.
Se requiere de importantes acciones de manejo de las masas Se requiere de importantes acciones de manejo de las masas forestales para mantener las proyecciones ideales de captura forestales para mantener las proyecciones ideales de captura de carbono generadas en este trabajo.de carbono generadas en este trabajo.
La opciLa opcióón con mayor potencial para certificados es el n con mayor potencial para certificados es el desarrollo de plantaciones de condesarrollo de plantaciones de conííferas en valles feras en valles intermontanos.intermontanos.
Conclusiones tConclusiones téécnicascnicas
Conclusiones tConclusiones téécnicascnicas
El potencial identificado para la captura de carbono en la El potencial identificado para la captura de carbono en la RBSG es una herramienta que puede contribuir muy RBSG es una herramienta que puede contribuir muy marginalmente a desarrollar un mercado de carbono atractivo marginalmente a desarrollar un mercado de carbono atractivo bajo esquemas formales (PK).bajo esquemas formales (PK).
El esquema de El esquema de ““emisiones evitadasemisiones evitadas”” es la opcies la opcióón viable para n viable para generar un esquema de transacciones en el mercado generar un esquema de transacciones en el mercado voluntario (no vvoluntario (no váálido en el primer periodo de compromisos lido en el primer periodo de compromisos PK). PK).
Las masas forestales de coníferas en áreas como Pinal de Amoles, son masas muy maduras. Se requiere manejo forestal integral para intentar revertir el proceso, incluyendo mejora genética, reforestación asistida y control de la degradación química de los suelos (Hernández, 2007).
Conviene explorar el esquema de captura de carbono en actividades agropecuarias como un importante complemento sinérgico.
Mas cerca del 2012 menor el valor y la posibilidad de colocar Mas cerca del 2012 menor el valor y la posibilidad de colocar Carbono Carbono certificado en el mercado formal.certificado en el mercado formal.
Mientras no exista una aceptaciMientras no exista una aceptacióón del esquema de n del esquema de ““emisiones emisiones evitadasevitadas”” el potencial de la RBSG como proveedora de el potencial de la RBSG como proveedora de servicios ambientales por captura de carbono esta restringido servicios ambientales por captura de carbono esta restringido al mercado voluntario de amplia flexibilidad.al mercado voluntario de amplia flexibilidad.
Se vislumbran grandes posibilidades para su inclusiSe vislumbran grandes posibilidades para su inclusióón en el n en el periodo posterior al 2012 aunque se prevperiodo posterior al 2012 aunque se prevéé sea restringido a sea restringido a iniciativas de painiciativas de paíís (SEMARNATs (SEMARNAT--CONAFOR).CONAFOR).
SituaciSituacióón internacionaln internacional
Conclusiones ejecutivasConclusiones ejecutivas
El sector forestal actualmente tiene poca importancia en el El sector forestal actualmente tiene poca importancia en el áámbito mundial en cuanto a reduccimbito mundial en cuanto a reduccióón de GEI (menos del 1% n de GEI (menos del 1% del valor de las transacciones).del valor de las transacciones).
El mercado internacional depende del El mercado internacional depende del involucramientoinvolucramiento real de real de EUA para una mejora en las expectativas y la UE a EUA para una mejora en las expectativas y la UE a condicionado el volumen de su participacicondicionado el volumen de su participacióón a partir de 2012 n a partir de 2012 a esta situacia esta situacióón. n.
Conclusiones ejecutivasConclusiones ejecutivas
AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS
CONCYTEQ (FOMIX QUERCONCYTEQ (FOMIX QUERÉÉTAROTARO--CONACYT)CONACYT)
DIRECCIDIRECCIÓÓN RESERVA DE LA BIN RESERVA DE LA BIÓÓSFERA SFERA SIERRA GORDASIERRA GORDA
BOSQUE SUSTENTABLE, A. C. BOSQUE SUSTENTABLE, A. C.
GRUPO DE TRABAJO CCAGRUPO DE TRABAJO CCA--ITESMITESM
Gracias Gracias por su atencipor su atencióónn
[email protected]@itesm.mx