Post on 05-Feb-2018
COMO MEDIR la fijación de CO2 en
plantaciones y vegetación nativa
Zhofre Aguirre M.
EL CAMBIO CLIMATICO
Desde hace más de 20 años los científicos vienen advirtiendo que la
temperatura de la tierra está aumentando debido a la actividad
industrial, y que esto esta causando cambios en el clima de la
Tierra.
La temperatura media global de la superficie terrestre se ha
incrementado de 0,4 a 0,6ºC desde el siglo pasado.
El efecto invernadero es un proceso natural en el que parte de los
rayos del sol que llegan a la superficie y luego son reemitidos hacia
el espacio en forma de calor, quedan atrapados en la atmósfera por
la acción de ciertos gases contaminantes (C02, CO, SO),
produciendo cambios climáticos drásticos (incremento de
temperatura, presencia de lluvias, etc.)
Qué es el GEI
El principal gas de efecto invernadero es el CO2; su
concentración ha aumentado en un 32 % desde la revolución
industrial y más de las tres cuartas partes de este aumento se
deben a la quema de combustibles fósiles: carbón, petróleo,
gasolina, gas, en procesos industriales, para transporte, uso
doméstico, etc.
Los incendios forestales, quemas de páramos, matorrales, etc.,
también influyen en el incremento de los GEI.
CONSECUENCIAS DEL CAMBIO CLIMÁTICO
Incremento de la temperatura
• Si el aumento de emisiones sigue como hasta ahora, sin tomar
ninguna medida, la temperatura media global en la superficie
terrestre será de 1,2 a 3,5ºC mayor que la actual hacia el año 2080.
• Ejemplo en la ciudad de Loja hace 10 años 15,3ºC, la media
actualmente se sitúa en 16ºC.
Precipitaciones anormales
Lloverá más en algunas regiones pero menos en otras, y los
trópicos, zona de gran riqueza ecológica, sufrirán notables
alteraciones de su régimen de lluvias.
Subida del nivel del mar
• El nivel del mar subirá lenta pero constantemente, y en el 2080
aumentará 40 cm de promedio global.
• En consecuencia se calcula que 81 millones de personas
sufrirán inundaciones por esta causa.
• La gran mayoría de países del sudeste asiático, desde Pakistan
hasta Vietnam, incluyendo Indonesia y Filipinas, y también los
de África oriental y el Mediterráneo, los pequeños estados
insulares del Caribe, del Océano Indico y del Pacífico corren el
riesgo de desaparecer.
Disminución del agua disponible
• El aumento de temperatura junto con la alteración del
régimen de lluvias y la salinización de acuíferos costeros,
harán que en muchas zonas escaseé el agua disponible, para
beber y riego.
• Se estima que en el año 2080, 3000 millones de personas
sufrirán escasez de agua, especialmente en: el norte de África,
Oriente Medio y la India.
• También se prevé una disminución del caudal de los ríos en
Australia, la India, el Sur de África, la mayor parte de Europa,
Sudamérica y Oriente Medio.
Disminución de la producción agropecuaria
Las cosechas se verán alteradas por dos factores principalmente: el
calor, que induce mayor evapotranspiración de las plantas, que
requieren por ello más agua, y la abundancia de CO2, que tiene un
efecto fertilizante.
Hambre y enfermedades
El aumento global de temperatura dará lugar a una extensión del
campo de acción de insectos portadores de enfermedades, como la
falciparum malaria que se estima que en el 2080 afectará a 290
millones de personas más que hoy, la mayoría en China y Asia
central.
Iniciativas para reducir el Cambio Climático
La CMCC tiene como objetivo estabilizar las concentraciones
atmosféricas de los GEI a un nivel que prevenga los impactos
peligrosos de las actividades humanas en el sistema climático.
El Protocolo de Kyoto firmado en diciembre de 1997, que es el
protocolo más importante hasta la fecha, incluye límites
legalmente vinculantes para las emisiones de GEI de los países
industrializados.
Iniciativas para reducir el Cambio Climático
El protocolo de Kyoto estableció 3 mecanismos para facilitar
lograr los objetivos de la CMCC, y ayudar a los países
industrializados alcanzar sus límites, éstos conjuntamente se
llaman “mecanismos flexibles”.
Estos mecanismos son:
El Intercambio de Emisiones y Créditos
El Mecanismo de Desarrollo Limpio
Implementación Conjunta
Mecanismo REDD
• Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación
• Países del tercer Mundo
• En Ecuador 85 % de las emisiones vienen de las actividades
de deforestación y conversión de uso
• Países venden su disminución basada en el Stok de carbono
de sus bosques nativos, plantaciones forestales y Sistemas
Agroforestales
MEDIDAS PARA LUCHAR CONTRA EL CAMBIO
CLIMÁTICO
Transporte
Eficiencia energética
Ahorro de energía
Energías renovables
Fijación de carbono por medio de actividades forestales
Implementación de nuevos ecosistemas forestales con la finalidad
de captar el CO2 ambiental y mantenerlo en la biomasa de los
bosques implementados.
Para fijar carbono se puede utilizar las siguientes técnicas:
• Reforestación
• Forestación
• Sucesión natural
• Agroforesteria
• Restauración de ecosistemas.
Por qué y Cómo Monitorear la fijación de Carbono
Existen dos razones para llevar a cabo el monitoreo:
• Es un requisito de los proyectos de mitigación; y
• La medición del impacto de los proyectos permite cuantificar el
servicio ambiental que probablemente implique beneficios económicos
en un futuro cercano.
En los la vegetación el carbono se acumula en:
biomasa arriba del suelo: tallos leñosos con DAP >5cm,
vegetación herbáceo y tallos leñosos con DAP < 5cm
biomasa abajo del suelo: sistema radicular
hojarasca y otra materia vegetal muerta (Necromasa)
Carbono acumulado en los suelos
Cómo se monitorea:
Mediante inventarios para cuantificar los cambios a lo largo del
tiempo.
Los inventarios utilizan parcelas permanentes (temporales) de
muestreo como un medio para obtener datos estadísticamente
confiables y reduce costos en el monitoreo y verificación.
Niveles de intensidad del monitoreo
•Básico: estimado muy general y barato del carbono fijado con
parcelas medidas al inicio y final del proyecto. Se utiliza modelos para
los estimados entre las mediciones.
• Moderado: este nivel provee estimados dentro del 20 % de la media.
La intensidad de muestreo aumenta, monitoreando cada 2-3 años hasta
la cosecha final (no necesariamente)
•Alto: este nivel provee estimados 10-15 % de la cantidad de carbono
fijada, debido a un monitoreo anual de las parcelas.
Muestreo y mediciones:
Estratos de interés y compartimentos considerados para la
medición de la biomasa y carbono
Estrato de Interés
Naturaleza del
estrato
Compartimentos incluidos
en el Estrato
Biomasa Arbórea Biótico (vivo)
1. Tallos
Biomasa arbórea
Biótico (vivo)
2.Copas o coronas, ramas, ramillas
+ hojas/acículas
Biomasa
subterránea
Biótico (vivo) 1. Raíces
Biomasa no arbórea
Biótico (vivo) 1. Sotobosque (arbustos)
2. Hierbas (mono y dicotiledóneas)
Suelo Abiótico (muerto) 1. Necromasa: Hojarasca, mantillo y
detritos de madera.
Suelo Abiótico (inerte) 1. Suelo
COMO SE EVALUA LA FIJACION DE CO2
Muestreo con parcelas temporales o permanentes
Número depende de la intensidad y nivel de estudio
Ubicadas al azar, abarcando todo el área de estudio
Parcelas cuadráticas, rectangulares y circulares
El tamaño de las parcelas difiere, se recomienda:
Plantaciones: 20 x 20 (400 m2)
Bosque nativo 50 x 20 (1000 m2) o 20 x 20 m (400 m2)
Matorrales: 10 x 10 m (100 m2 )
Páramos: 5 x 5 m (25 m2)
A. Fijación de CO2 en la Masa Arbórea
La base es el volumen de madera del bosque
A1. Compartimiento Tallos:
Se mide altura total del fuste (H) y DAP.
Se determina el Volumen: V= π (DAP)2 x H x f (de cada árbol)
dónde:
V = Volumen del fuste
DAP = Diámetro a la altura del pecho
H = Altura del fuste
f = Factor de forma.
Como se obtiene el factor de forma “ f ”
f = Vr / Vc
dónde:
Vr = Volumen real del árbol.
Vc = Volumen del árbol considerándolo como un cilindro perfecto
Como se obtiene el factor de forma “ f ”
Para lo cual:
Vr =
dónde:
Vr = Volumen real del árbol.
Sb = Superficie basal del fuste.
Sa = Superficie en el ápice del fuste
H = Altura del fuste
Y, Vc = Sb * H
dónde:
Vc = Volumen del árbol considerándolo como un cilindro perfecto
Sb = Superficie basal del fuste.
H = Altura del fuste
HSaSb
*2
+ ....
Vt = S1 + S2
* L1
S1
S5 S4
S3 S2
AB
L1 L2 L3 L4
2
L
V = AB x L
( )
f = Vr/Vc
Biomasa de un árbol
Biomasa arboln = de * V fuste n
Dónde:
Biomasa arbol n = peso seco total del fuste del árbol n
de = peso especifico o densidad específica
Vf fuste n = Volumen total del fuste del árbol n
Carbono Fijado = Biomasa x 0,5
Compartimiento Copa (ramas + hojas)
• Se pesa todo el material verde
• Se colecta una muestra para llevar a laboratorio (máximo 1 kg).
• Se seca la muestra a 80°C
• Se calcula la relación peso verde/peso seco, utilizando:
Cálculos
Biomasa o Ps copa n = r * Ph copa n
dónde:
Pscopa n = peso seco total de la copa del árbol n
Ph copa n = peso húmedo (fresco) total de la copa del árbol n
r = razón peso seco/peso verde de una porción de la copa.
Para ramas gruesas se debe calcular volumen con densidad en lugar de
relación Ps/Pv
Compartimiento Copa (ramas + hojas)
V copa =
Dónde:
Vcopa = volumen de la copa
H = altura del árbol
Dcopa = diámetro máximo de la copa
Carbono Fijado = Biomasa x 0,5
2**6
copaDH
Compartimentos Sotobosque : Arbustos + Hierbas
En cada parcela grande se ubica una miniparcelas de 1m2 o 2 m2
para registrar datos de biomasa de arbustos, herbáceos
monocotiledóneas + herbáceos dicotiledóneas.
Luego se calcula el Carbono fijado con siguiente formula:
Biomasa = Phcomp.ah * r
dónde,
Ph arbustos y hierbas = peso húmedo de la muestra (arbustos + hierbas) en una
miniparcela de muestreo (1 m2)
r = relación peso seco de la muestra/peso húmedo de la muestra
Carbono acumulado = Biomasa x 0,5
Necromasa
Se muestrea en 0,5, 1 o 2 m2
La necromasa de ras de suelo debe ser recolectada conjuntamente y debe
ser pesada para obtener la relación: peso húmedo (en campo) y su peso
seco (en laboratorio a 65 a 80oC) (r)
Luego se calcula el Carbono fijado con siguiente formula:
Biomasa = Ph necromasa * r
Dónde:
r = relación peso seco de la muestra /peso fresco de la muestra
S = tamano de la superficie de interés en m2
Carbono acumulado = Biomasa x 0,5 (Brown y Lugo)
Biomasa de raíces
Se debe extraer raíces y obtener biomasa subterranea
Ps raíces = Psat * rel (bas/bat)
Dónde:
Ps raíces = peso seco de las raíces
Ps sat = peso seco de la biomasa aérea total
rel = Relación biomasa arbórea subterránea / biomasa aérea
reportada por literatura.
Carbono = Biomasa * 0,5
Biomasa total de árboles individuales
BiomasaTotal = Psfuste + Pscopa + Psraíces
Dónde:
Psárbol = peso seco total del árbol
Psfuste = peso seco del fuste
Psdcopa = peso seco de la copa
Psraíces = peso seco de las raíces
Biomasa arbórea parcela j =
n
i
arbolPs1
Biomasa total para cualquier unidad muestreal (parcelas)
Psfuste + Pscopa + Psraíces+ Psno arbórea + Ps necromasa
Dónde:
Psárbol = peso seco total del árbol
Psfuste = peso seco del fuste
Pscopa = peso seco de la copa
Psraíces = peso seco de las raíces
Psno arbórea = peso seco de arbustos y hierbas
Ps necromasa = peso seco de mantillo, hojas descompuestas
Con la expresión: Biomasa x 0,5, se calcula la biomasa para
cualquier unidad de superficie
Para determinar el CO2 fijado en el suelo, se usa los resultados
del carbono obtenido en los diferentes compartimentos de cada
tipo de vegetación, luego se aplica la ecuación de Chambi
(2001), citado por Reyes (2004):
CO2 = Kr * C
Donde:
CO2 = Dióxido de Carbono
Kr = 44/12 (una unidad de carbono elemental corresponde a 3,6
unidades de CO2)
C = Carbono calculado
Contenido de Carbono mineral en el Suelo
Para estimar el carbono del suelo se colectan muestras de 500 gramos
a dos profundidades: 5 y 20 cm.
Estas son llevadas a laboratorios de suelos, donde se determina el
carbono almacenado en el suelo mediante el método del dicromato de
potasio o también conocido como Walkley Black.
Leyenda:
= Puntos de muestreo superficial (0-10 cm profundidad).
= Puntos de muestreo superficial (0-10 cm profundidad).
= Puntos de muestreo superficial (0-10 cm profundidad).
= Punto de muestreo intermedio (10-25 cm profundidad).
= Punto de muestreo profundo (25-50 cm profundidad).
El Contenido de Carbono mineral en los Suelos
Este contenido de carbono depende de la cantidad de Materia
Orgánica del suelo seco a profundidades de 0-10, 10-25 y 25-50
cm.
A partir de la cantidad de Materia Orgánica de cada muestra se
puede calcular la cantidad neta de Carbono existente en el suelo
a través de la siguiente expresión (Mohren & Nabuurs 1996):
Csuelo = QMO suelo * 0,58
dónde:
Csuelo = cantidad de carbono del suelo.
QMO = cantidad de materia orgánica del suelo (en gramos o en
porcentaje)
La valoración del servicio ambiental Captura de CO2
Como se ejecuta:
Incentivos
Proyectos de implementación
Reforestación (plantaciones jóvenes captan mas CO2 que los
bosques maduros)
Bosques maduros almacena
REDD
Se debe diferenciar entonces:
• Fijación (plantaciones y BN)
• Captura (plantaciones y BN)
• Almacenamiento (BN, Plantaciones)
• Sumideros (suelos de páramos y BN)
• Liberación (cuando se deforesta,
convierte de uso
La productividad de bosques tropicales es de 250 t/ha (Biomasa) sin considerar
raíces.
Para conocer el Carbono acumulado se multiplica por 0,5, asumiendo que todo
organismo contiene el 50 % de carbono.
250 x 0,5 = 125 t/ha de Carbono
Para conocer el CO2 acumulado en un bosque se transforma el carbono a CO2
equivalente para ellos se multiplica por 3,6 (peso atómico del carbono).
125 t x 3,6 = 450 t de CO2
Para calcular los certificados o bono de carbono se considera que 1 t de CO2
equivalente representa un certificado o bono.
1 t = un Certificado
Entonces una hectárea de bosque tropical tiene 450 Certificados o Bonos de
Carbono
Este certificado es el que se vende a los mercados voluntarios y el precio
referencial en el mercado es de $ 10/Certificado.
450 x 10 = $ 4500
Se negocian para cinco o más años.
La valoración del servicio ambiental Captura de CO2
• Conocer cantidad de CO2 capturado = T/ha
Interviene = árboles, arbustos, hierbas, necromasa, raíces
y suelos
• Conocer valor de la Tonelada de CO2 acumulado
Valor SAmCO2 = Cantidad de carbono acumulado
(TC/ha) x precio referencial de CO2/ha
GRACIAS