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  • 1. Hayedo de Oza (Hecho)1960… la voz de los árboles,las sorpresasde sus movimientos,la variedad de sus formas,y hasta la singularidadcon que se ven atraídospor la luz, me revelóde repente el lenguajede los bosques.Théodore Rousseau, 1872Abetar de Ansó1960Los ecosistemas forestales en la captura y mitigación de CO2José Alberto Pardos
  • 2. Balance atmosférico. Fuentes y sumideros. Ecosistemasterrestres y producción primaria• Sistema “Carbon tracker” ( Gt CO2 año-1): Predicción mediante modelos de CO2 y comparación con valores observados• Fuentes : Emisiones:+ 8 (combustibles, cementeras) + 1 (deforestación) -• - - Sumideros: - 2 (biosfera), -3 (océano) = + 4 (Gt CO2 año-1) Balance atmosférico anual (aprox.)• Norte América : 1,85 (Emisiones) - 0,650 (Absorción) (2000-2005)• Europa : - 0,165 ± 437 (Absorción) (2001-2007)• ¿Asia, etc ?• (NOAA Research,2010), (ESRL Global Monit. Div.,2011);••• Fuente: Flujo CO2 : ecosistema >>> atmósfera• Sumidero : Flujo CO2 atmósfera >>> ecosistema• Balance en ecosistemas terrestres:• (1,60-4,80)- (1,40-3,00) = (0,20-1,80) Gt C año-1• absorción - emisión• (House,2003)• Ecosistemas terrestres (bosques): absorción, flujos a la atmósfera y producción en Gt C año-1• Absorción 120 > PPB= +120• Respiración 60 > PPN=PPB-Re = +60 (=-INE)• Descomposición 50 > PNE =+10• Perturbaciones 9 > PNB ± 1 Gt C año-1• (Watson et al, 2000)•
  • 3. Contenido en C endiferentes biomasSuelo t C ha-1(* WRGU,1998)** diversos autoresVegetaciónt C ha-1(* WRGU,1998)** diversos autoresBiomasaforestalt C ha-1*FAO, ** SECF,*** d. autoresPPNt C ha-1año-1**diversos autoresSecuestro*t CO2 eqha-1año-1** t C ha-1año-1Mundial FAO:240 x 109t C**11 – 390 **3 -157 *72,00 (4 –244)**7,3-17,00plantac.esp. crec.rápidoBiomasa ESPAÑASECF:1,56 x 109t CFAO: 0,39 x 109t COtros: 0,7–2 x 109t C**3- 300 * 22** 85,4*** 17 – 327** 0,30 – 1,10 * 0,5 – 9** 0,3 - 0,7Bosques templados(EEUU,Europa,China,Australia)*96,34 *56,80 0,1-3,8 coníferas0,4-3,1frondosasBosques boreales(Rusia, Canadá,,Alasca*343,30 *64,13 1,1-3,1 coníferas0,7-2,7frondosas***B. tropicales(Asia sin China, África,Sudamérica) +Sabanas tropicales*69,41 *119,85 *** 3,1-8,3
  • 4. Los ecosistemas forestales ante el incremento atmosférico de CO2 y GEI¿Realmente ayudan de forma permanente a la mitigación del CO2 atmosférico?¿En qué cuantía?¿Son los árboles un sumidero continuo o pueden convertirse en fuente? ¿En qué condiciones?¿Incremento de CO2 – temperatura – sequía- eficiencia en el uso del agua?¿Estructura rodal, edad?¿ Y frente a la posible emigración de las especies y el cambio de nichos ecológicos?¿Bosques y pastizales como sumideros de C en la compensación de las emisiones de N2 O (agricultura) y CH4(ganadería) en aumento?, ¿Y en la restauración del bosque tras un largo periodo de cultivo agrícola?¿Cómo evoluciona, con el tiempo, el flujo de carbono de suelo a atmósfera y, en consecuencia, el contenidoen el suelo ante el incremento de CO2 atmosférico y los cambios en TºC y precipitaciones, ¿ Y quérepercusiones puede tener en la mitigación del CO2?¿En bosques primarios? ¿En bosques secundarios? ¿Especie y formación vegetal, características físicas,químicas y biológicas del suelo factores determinantes? ¿Disponibilidad de nitrógeno?¿En qué medida el incremento de CO2 y temperatura afectan a otros integrantes biológicos del ecosistema,en particular a plagas y enfermedades? ¿Como repercute ello en la mitigación? ¿Y los incendios?¿Y en el incremento de la fijación fotosintética del carbono y su posible regulación a la baja? ¿Especies(procedencias), edades, estructura de la masa? ¿Comportamiento de especies en masas mixtas?¿Puede (y debe) adaptarse la gestión forestal al cambio climático? ¿Cómo ?¿La investigación y la técnica forestales, apoyadas en un amplio abanico de Ciencias de la Naturaleza,
  • 5. Clasificación de las presentaciones de Remedia
  • 6. Biomasa y carbono (I)• Estimación de la biomasa y captura de carbono• Ajuste de modelos alométricos• Diferencias de biomasa entre INFs Consecutivos (stock-change method)• Ganancias-pérdidas (default method)• Información por satélite con sensor MODIS: PPB en tiempo real, Confección de mapas a nivelEuropeo• Aplicación de factores de expansión de biomasa (BEFs)• Carbon carrying capacity” , CCC, propuesta como línea base para cuantificar la masa decarbono almacenada en un ecosistema bajo las condiciones ambientales prevalentes (noantropogénicas)•
  • 7. Biomasa y carbono (II)• Factores condicionantes e implicaciones en la gestión forestal• Temperaturas y precipitaciones. Sequías. Encharcamiento del suelo y la modelización topográficade la intensidad de la hidromorfía• Especies, procedencias y clones• Estructura de los rodales y heterogeneidad espacial• Efectos de las claras• Estimación de la producción y la productividad en carbono: modelos, que incluyen gestión pasada ypresente (EFISCEN), modelos que contemplan clima y cambio ambiental (TEMs);con datosindividuales (FLUXNET). Potencial de sumidero de masa mixta frente a masas puras• Captura y acervos de carbono en tratamiento a monte alto frente a monte medio• Capacidad de secuestro de carbono de una masa arbórea forestal en relación temporal con elmomento de la corta y en el transcurso del turno• Variación espacial en mantillo/humus y volúmenes de restos leñosos finos (muy dependientes dela vegetación, la edad y la densidad de la población)• Reducción de usos agrícolas y forestación
  • 8. El carbono orgánico en el suelo y flujos de GEI (I)• Contenido (2º lugar en magnitud): textura, heterogeneidad, latitud,• precipitaciones, sequía, tºC•• Contenido en suelo forestal, hojarasca, mantillo: Coníferas , frondosas, especie• Descomposición de la m.o. y temperatura (recalcitrancia). Sustrato, despolimerización, eficienciamicrobiana, producción de enzimas• Respiración Rs = Ra + Rh > flujos de CO2 (▲ TºC > ▲ Rs )• Tiempos de residencia del C retenido (tasa de acumulación, nivel de saturación)• Efectos compensatorios de temperatura y humedad en los flujos de C• Mapeo del flujo de CO2 en el suelo (técnica Kriging, RK de predicción espacial)• Tasas de renovación del C (especies): Rh /Csuelo forestal, Cmantillo/ Csuelo forestal ,▼masa foliar (desfronde)Montejp,ETSIMontes/ CM
  • 9. El carbono orgánico en el suelo y flujos de GEI (II)• Sistemas agroforestales• Plantaciones forestales• Cortas y dinámica del carbono (TºC, especie): corta: ▼ > rodal ▲ > +▲ > ▼> ▲++(enprofundidad)• El contenido de carbono indicador de la gestión sostenible del bosque• Cambios de uso de la Tierra: Forestación versus deforestación,• Plantaciones forestales• Producción de CH4 (humedad, anaerobiosis) versus absorción en suelo drenados• Producción de N2O >, reducción de NO3-(▲ tras la corta)• Producción y enterramiento en el suelo de residuos leñosos (biochar)
  • 10. Perspectivas ante el Cambio climático y el Incremento de CO2• Profundos efectos en la distribución, la función y la productividad de bosques, ypérdida de biodiversidad.• Persistencia a largo plazo de las masas dependiente de factores, circunstancias y gestiónVulnerabilidad de las especies a cambios fuertes en la propia variabilidad climática y capacidad de mitigación. Capturaversus emisión de CO2• Incertidumbres > Sistemas “model–data fusion” (Wang et al, 2009): acoplamiento de modelo de predicción conobservaciones variando los parámetros o estados del modelo con estimación estadística• Bosques templados: calentamiento en latitudes altas, descenso de precipitaciones en más bajasEcosistemas mediterráneos: cambios en precipitaciones espacialmente complejos, exacerbación de la sequía, pérdidade biodiversidad, con reducción de rangos geográficosSistemas riparios: incremento de sequía, pérdida de arbóreas a favor de herbáceasBosques boreales: especialmente vulnerables a largo plazo, de forma más inmediata si se superan umbrales críticos deperturbaciones (fuegos, insectos) probable reducción en superficie forestalBosques tropicales: Cambios en régimen de precipitaciones más importantes que cambios en TºC, mayor vulnerabilidadal fuego.
  • 11. Calentamiento e Incremento de CO2 : Efectos e interacciones• ±, = : Contenido de carbono en biomasa, suelo y formación de mantillo• ▲T ºC >> ▲ crecimiento >> ▼ esperanza de vida, Incremento de la fotosíntesis y regulación a la bajaIncremento de áreas susceptibles de incendios y de respiración heterotrófica: Pérdida de C en suelo• Disponibilidad y uso del agua. Cronosecuencia de sequías• Nitrógeno disponible, fertilización con nitrógeno y microorganismos heterotróficos• Interacciones : contaminantes atmosféricos (ozono, lluvia ácida),• plagas, enfermedades (hongos), otros agentes de perturbación• (fuegos, avalanchas, vientos), relaciones simbióticas (micorrizas),• fijación de nitrógeno).
  • 12. Bosques y plantaciones en la mitigación ante el incremento de CO2Desarrollo de estrategias de mitigación/ adaptación generales yespecíficas para el ecosistema (situaciones de borde)Incremento de bosques/plantaciones como sumideros de carbono (plasticidad del material genético versus máxima capacidad derespuesta con mayor riesgo) y decremento como fuentesReducción de emisiones en tratamientos selvícolas (preparación terreno, claras, cortas, desembosque)Claras: Herramientas útiles en el secuestro de carbono. Su papel ante problemas hídricos . Escasez de agua , frecuencia e intensidadForestación e incremento en el secuestro de carbono atmosférico por el ecosistema respecto a usos anterioresCambios en la demanda de madera como factor más determinante (33-114%) en el incremento de las existencias demadera que el cambio climático (23-31 %)Evaluación dinámica del ciclo de vida (LCA) en forestación: Grado de compensación de una emisión mediante ratio impactoacumulativo de la forestación / impacto acumulativo de la línea-base de la emisión de GEI a lo largo del tiempo.
  • 13. Mitigación y potencial económico ante el incremento de CO2Aplicación de un análisis de decisión por criterios múltiples (MSGP) en la gestióndel territorio a fin de asegurar el logro eficiente de beneficiosPriorización de impactos de la forestación sobre la base coste-beneficio.Los cambios en la demanda de madera factor más determinante de las existencias que el cambio climáticoMecanismos de mitigación: Desarrollo Limpio, Proyectos de captura, Comercio de Emisiones.• Programa ONU-REDD (Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación) pago a los propietarios de bosques pormantener el arbolado como almacén de carbono en países no industrializados.• Bonos de carbono” Actividades de reducción de emisiones: (CERs), (AAUs), (ERUs) , (RMUs).• CO2 equivate (unidad valoración emisiones) = conjunto de emisiones GEI (CO2 + N2 O, CH4,, Fl-):▲ Forzamiento radiativo CO2•• Mercados de carbono (obligatorios, normas de Kioto) y voluntarios (Bolsa del Clima de Chicago).• Comercio de Derechos de Emisión en Europa y Subastas de emisiones• Instrumento económico: Transferencia de créditos de emisión de CO2 -“créditos de carbono”- en mercados de C (1 t CO2equivalente = 1 crédito). 1 crédito (= 35 euros, marzo 2008)▼5-8 euros,2012)• Bancos de carbono. Full carbon accounting model