Estimación del contenido y captura potencial de carbono en el Área de

Conservación El Zapotal, Yucatán, México

Hernández Ayala, Luisa Fernanda1; Ordóñez-Díaz, José Antonio Benjamín 2, 3, 4; Ortega-Treviño, Luis Enrique 1, 5; Munguia Barcenas, Anabell 1, 5; Reyero-Hernández, Verónica del Pilar

3; Nieto de Pascual-Pola, Cecilia3, 6 y Mallén-Rivera, Carlos3, 6. 1Pasante de Biología, Facultad de Ciencias, UNAM.

2Catedrático del ITESM-CCM, Grupo de energía y cambio climático ITESM-MTY.

3Profesor, Facultad de Ciencias, UNAM. 4Director e investigador, Servicios Ambientales y Cambio Climático SACC A.C.

5Adjunto de investigador, Servicios Ambientales y Cambio Climático SACC A.C.

6Investigador Titular “C”, CENID-COMEF, INIFAP.

fer_ayala@ciencias.unam.mx / jabordonez@hotmail.com

Yucatán tiene un elevado índice de degradación en su ambiente: • Más del 60% de su superficie se

encuentra bajo algún tipo de uso humano: principalmente la agricultura y la ganadería.

• 2.5% de selva íntegra. • Menos del 8% de su territorio

se encuentra bajo algún tipo de protección legal.

Esto ha causado un deterioro en el capital natural de los diferentes ecosistemas que componen el paisaje natural

• 2002, se creó la reserva El Zapotal en el municipio Tizimín en el estado de Yucatán, México

• Representa uno de los primeros casos en la Península de Yucatán en que una organización civil adquiere un predio con fines de conservación.

• En junio de 2006 la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP) reconoció a El Zapotal como “Área de Conservación” con vigencia “a perpetuidad”, mediante el certificado CONANP-29/2006.

Las principales actividades productivas que se desarrollan: • Milpa tradicional • Apicultura • Ganadería mayor (bovinos) • Ganadería menor (ovinos) • Colecta de palma • Cacería de subsistencia

Las extensiones de selva que se encuentran bajo un esquema de tipo de propiedad ejidal pueden absorber cantidades significativas de bióxido de carbono (CO2), principal gas de efecto invernadero (GEI), y de esta manera mitigar parte de las emisiones de GEI que se generan por diversas fuentes, de ahí la relevancia de saber la cantidad de CO2 que está almacenado en El Zapotal así como conocer la cantidad de CO2 que podría ser capturado anualmente por la vegetación de esta reserva.

En la actualidad, el incremento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera de la tierra es una preocupación mundial, debido a que es considerado como uno de los seis principales gases que intervienen en el efecto invernadero (GEI), el cual está contribuyendo un 70% (AR5, 2015) en mayor proporción al cambio climático (IPCC, 2000).

Las plantas utilizan CO2 (GEI) y liberan oxígeno (O2) durante el proceso de la fotosíntesis (es decir, que durante su crecimiento están capturando carbono); así mismo, almacenan y generan compuestos orgánicos donde el carbono es la materia prima importante para formar estructuras tales como raíces, tallo, tronco, ramas, flores, frutos y hojas, por lo que son considerados reservorios de carbono mientras la vegetación este viva (Ordoñez, 2012).

• La deforestación y la degradación forestal son factores importantes para el cambio climático global, puesto que producen emisiones netas de dióxido de carbono (Ordoñez, 1999; CDM Executive Board, 2003 y 2004).

• Se ha estimado que combinando estrategias de conservación forestal con proyectos de reforestación en todo el mundo, los bosques podrían resultar en un sumidero neto de carbono durante los próximos quinientos años, permitiendo reducir de 20 a 50% las emisiones netas de dióxido de carbono a la atmósfera (IPCC, 1994; IPCC, 1995).

• Es necesario conservar los bosques y manejarlos adecuadamente, y comenzar a reforestar en zonas altamente degradadas, permitiendo una regeneración de la cobertura vegetal acorde al tipo de suelo

• En México, la selva mediana subcaducifolia se distribuye en la vertiente del Golfo en el centro de Veracruz y en la parte centro y norte de la península de Yucatán en forma de franja (Pennington y Sarukhán, 2005), su composición florística es característica de cada lugar. En el municipio Tizimín es éste el tipo de selva que predomina y el que ha sido sometido a un fuerte disturbio por actividades humanas (Zamora, 2007; Arroyo et al., 2008).

Figura 1. Localización del Área de Conservación El Zapotal. Fuente

• El área del proyecto se encuentra en la zona de influencia de la Reserva de la Biosfera Ría Lagartos.

• La Reserva Privada El Zapotal tiene una superficie de 4 088.55 hectáreas y se localiza al norte de Tizimín

• Sus coordenadas geográficas son: latitud 21° 20’ 25” Norte y longitud 87° 36’ 20” Oeste.

El objetivo general de esta investigación es estimar el contenido y captura potencial de carbono, describir la estructura y composición florística de la selva mediana subcaducifolia, cuya información sirva para tomar medidas de protección y conservación del germoplasma local. Los objetivos Particulares son: • Estimar el volumen del arbolado, identificar la densidad arbórea para cada clase

diamétrica y determinar la biomasa del bosque. • Estimar el carbono almacenado en la biomasa y el potencial de captura de carbono

en la selva. • Realizar un inventario dasonómico de las existencias reales del arbolado en el Área

de Conservación el Zapotal, Yucatán, México.

PARÁMETROS MEDIDOS

ALTURA

DIÁMETRO NORMAL

PARÁMETROS ESTIMADOS

VOLUMEN

BIOMASA

ÁREA BASAL

ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO Y

CAPTURA POTENCIAL DEL CARBONO

INCREMENTO CORRIENTE ANUAL CAPTURA POTENCIAL

UNITARIA

CAPTURA POTENCIAL TOTAL DE CARBONO

INCREMENTO DE LAS TONELADAS DE

CARPONO PROMEDIO

SE REALIZÓ UN TIPO DE MÉTODO ANIDADO (N=3), JERÁRQUICO, ESTRATIFICADO, CON DISTRIBUCIÓN SISTEMÁTICA, PROPUESTO POR ORDOÑEZ (2008 A; ORDOÑEZ, 2008 B; ORDOÑEZ ET. AL., 2008 Y 2016),

QUE HA SIDO USADO CON EL OBJETIVO DE REALIZAR LA DETERMINACIÓN DE BIOMASA EN DIFERENTES

ALMACENES, INVENTARIOS FORESTALES Y ANÁLISIS DEL CAMBIO EN BIOMASA AÉREA, MANTILLO Y SUELO

(TORRES ET AL., 2010).

Figura 2. Diseño del muestreo anidado, jerárquico, estratificado, con distribución sistemática. Fuente: Ordóñez 2008

En relación a los años de 2011 a 2018 podemos observar que tanto el almacén como la captura potencial de CO2 por ha-1 aumentaron significativamente porque éste ecosistema se encuentra bajo protección y por ende ha duplicado la captura del año 2011 al 2018(Cuadro 1).

Cuadro 1. Parámetros obtenidos por año.

Promedios Toneladas biomasa ha-

1 Toneladas C ha-1 Toneladas CO2 ha-1

Captura Potencial CO2

ha-1

2011 16.99 7.64 28.03 0.56

2012 18.88 8.49 31.14 0.62

2013 20.76 9.34 34.26 0.69

2014 22.65 10.19 37.37 0.75

2015 24.54 11.04 40.49 0.81

2016 26.42 11.89 43.60 0.87

2017 28.31 12.74 46.71 0.93

2018 30.20 13.59 49.83 1.00

Fuente: Elaboración propia.

En la gráfica, podemos observar que la última columna que corresponde a la Captura Potencial de CO2 por ha-1 es muy pequeña, esto debido a que esta selva mediana subcaducifolia es un ecosistema estacional, por lo tanto en temporada de secas pierde follaje y esto ocasiona que el ciclo de captura vuelva a empezar hasta la siguiente estación, sin embargo, el aumento es bastante significativo en el año 2018 porque se encuentra bajo protección en comparación con el primer año de investigación.

-

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Ton

elad

as

Año

Crecimiento Diferencial

t biomasa ha t C / ha t CO2 / ha Captura CO2 / ha

Gráfica 1. Toneladas por parámetro en los años analizados. Fuente: Elaboración propia.

El crecimiento de la selva mediana subcaducifolia es lento y por ello la captura de carbono es directamente proporcional a dicho crecimiento que se delimita por los cambios estacionales en la disponibilidad de agua como lo menciona Vázquez (1999). En este ecosistema se pueden observar claramente dos condiciones contrastantes que se relacionan con las diferencias en la disponibilidad de humedad en dos épocas bien marcadas; la húmeda, en donde la vegetación luce con exuberante verdor y la seca, en donde las plantas pierden su follaje. Independientemente del crecimiento estacional, la captura de carbono aumenta en la medida que la selva va cerrando su dosel; la captura inicial registro 0.56 tCO2 ha-1 y a los 8 años se incremento hasta 1 tCO2 ha-1

Los procesos asociados al crecimiento y la pérdida del follaje, aportan nutrientes que benefician la productividad primaria neta y los servicios ambientales.

Arroyo, V.; Pineda, E.; Escobar, F. and Benítez, J. (2008). Value of small patches in the conservation of plant-species diversity in highly fragmented rainforest. Conservation Biology, (23): 729-739. Faller-Menéndez, J.C. (2007). El área natural protegida El Zapotal. Conservación privada en Yucatán. CONABIO. Biodiversitas. 75:1-7. Fearnside, P. (2005). Deforestation in Brazilian Amazonia: history, rates, and consequences. Conserv. Biol. (19): 680-688 Ordóñez J.A.B.; Hernández, T.; Galicia, A.; Jiménez, I.F.; Núñez, A.; León, J.D.; Tapia, C.; Torres, J.F.; Hernández, M.; Ordóñez, M.J.; González, F.A.; Carrera, J.A.; Pina, L.E.; Gómez, R.; Cervantes, H. y Álvarez, G.E. (2013). Uso del suelo, cambio de uso del suelo y silvicultura. En: Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero 1990-2010. Capítulo VI. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Coordinación del Programa de Cambio Climático. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (SEMARNAT-INECC). México. 412 pág. Ordóñez, J.A.B. (2008). Cómo entender el manejo forestal, la captura del carbono y el pago de servicios ambientales. Ciencias, (90): 36-42. Ordóñez, J.A.B.; Galicia, A.; Venegas, N.J.; Hernández, T.; Ordóñez, M.J. y Dávalos, R. (2015). Densidad de las maderas mexicanas por tipo de vegetación con base en la clasificación de J. Rzedowski: compilación. Madera y Bosques, Vol.21:77-126. Ordóñez, J.A.B.; Rivera, R.; Tapia, M.E. y Ahedo, L.R. (2016). Contenido y captura potencial de carbono en la biomasa forestal de San Pedro Jacuaro, Michoacán. Rev. Mex. de Cien. For., Vol.6: 7-16. Ordóñez, J.A.B.; de Jong, B.H.J.; García, F.; Aviña, F.L.; Pérez, J.V.; Guerrero, G.; Martínez, R. & Masera, O. (2008). Carbon content in vegetation, litter, and soil under 10 different land-use and land-cover classes in the Central Highlands of Michoacán, Mexico, Forest Ecology and Management. Vol. 255: 2074-2084. Ordóñez, M.J. (2002). Evaluación de la Transformación de los hábitats naturales de Oaxaca. Tesis para obtener el grado académico de doctora en Ciencias (BIOLOGÍA). México, D.F. 150 pág. Pennington, T.D. y Sarukhán, J. (2005). Arboles tropicales de México. Manual para la Identificación de las principales especies. UNAM-Fondo de Cultura Económica. México. Vázquez, T.I. (1999). El clima de la selva baja caducifolia en México. Investigaciones Geográficas. Boletín 39. Williams, G. (2002). Tree species richness complementarity, disturbance and fragmentation in a Mexican tropical montane cloud forest. Biodiversity and Conservation, Vol. 11: 1825-1843. Zamora, P.; García, G.; Flores, G.; Salvador, J. y Ortiz, J. (2008). Estructura y composición florística de la selva mediana subcaducifolia en el sur del estado de Yucatán, México. Polibotánica, Vol. 26: 39-66.

Autor Tipo de cobertura MgC ha-1

Ordóñez, 1999 Bosque de coníferas 63

Masera et al., 2001 Bosque de coníferas 118

Navia y Velarde, 2002 Bosque de coníferas 79

Zamora, 2003 Bosque de coníferas 84

Fragoso, 2003 Bosque de coníferas 69

Ordóñez et al., 2008 Bosque de Pinus 126

Ordóñez et al., 2008 Bosque de Pino-encino 115

Ordóñez et al., 2008 Bosque de encino 142

Ordóñez et al., 2008 Bosque de abies 169

Galeana, 2008 Bosque de abies cerrado 162

Galeana, 2008 Bosque de abies abierto 95.42

Galeana, 2008 Bosque de Pinus hartgewii cerrado 47.37

Galeana, 2008 Bosque de Pinus hartgewii abierto 21.21

Rojas, 2018 sitio 1 Bosque de Pino maduro con renuevo de encino y madroños ubicados en bosque de mesa

106-115

Rojas, 2018 sitio 2 Bosque de Pino-encino en bosque abierto 35-46

Rojas, 2018 sitio 3 Bosque de Encino-pino 85-125

Rojas, 2018 sitio 4 Bosque de Pino-encino, con individuos juveniles abundantes 90-110

Rojas, 2018 sitio 5 Bosque de Pino-encino, con individuos juveniles abundantes 31-45

Rojas, 2018 sitio 6 Bosque de Pino-encino, con mayor abundancia de pinos jóvenes 60-83

Rojas, 2018 sitio 7 Bosque de Encino-pino, con abundancia de encinos 85-133

Rojas, 2018 sitio 8 Bosque de Pino-encino, con mayor densidad de pinos jóvenes 67-97

Otros estudios de contenido de carbono por tipo de vegetación y por ha reportan lo siguiente:

Parámetros estimados • Área Basal : 𝐴𝐵 = 𝜋(𝐷𝑁2/4) • Volumen: 𝑉 = 𝐴𝐵 (ℎ) • Biomasa del bosque: 𝐵 = (𝑉)(𝑑) Estimación del contenido y captura potencial del Carbono • Incremento Corriente Anual = Para fines de esta investigación se tomó el dato del ICA

(m3/ha/año) de las monografías expedidas por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP,2003).

• Captura Potencial Unitaria: 𝐼𝑒𝑠𝑝 = (𝐼𝐶𝐴)(𝑑)(0.5)

• Captura Potencial Total de Carbono: 𝐼𝑐𝑜𝑏 =𝐼𝑒𝑠𝑝 ∗ % 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑐𝑜𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑎 +𝐼𝑒𝑠𝑝2 ∗ % 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑐𝑜𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑎 + 𝐼𝑒𝑠𝑝𝑛 ∗ % 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑛

• Incremento de las toneladas de Carbono Promedio: 𝐼𝑐𝑜𝑏𝑡 = 𝐼𝑐𝑜𝑏 ∗ 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑎)