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