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La Captura y Almacenamiento de CO2:
el rol de los bosques en la mitigación del cambio climático
Nikolay Aguirre, Ph.D. Universidad Nacional de Loja
Loja, diciembre 2011
Contenido de la presentación
1. Aspectos conceptuales necesarios para entender el tema de la captura y almacenamiento de CO2,
2. Cuantificación de la captura y almacenamiento de CO2: Métodos y experiencias en el Ecuador.
Gases Efecto Invernadero
- CO2 (Dióxido de carbono) - Captura por fotosíntesis - Liberación por respiración,
descomposición y quemas
- N2O (óxido nitroso)
- Subproducto de la nitrificación y desnitrificación
- CH4 Metano
- Procesps de descomposicion anaerobica en suelos, compostados y abonos
- Combsution incopleta de MO
Marco conceptual (2/7)
Marco conceptual (3/7)
Mitigación Actividades para reducir las emisiones de GEI por fuente y/o de incrementar la eliminación de carbono mediante sumideros. Adaptación Actividades realizadas por individuos/sistemas para evitar, resistir, aprovechar la variabilidad, los cambios y los efectos del clima.
• Biomasa – Materia total de organismos que viven
en un hábitat determinado (peso por unidad de área o de volumen)
– Contenido de materia seca (biomasa verde por densidad básica)
• Carbono
– Componente importante de los seres vivos.
– Aprox. 50% de la biomasa de un organismo es carbono.
• CO2
– Gas de efecto invernadero mas importante producido por actividades humanas
Marco conceptual (4/7)
Reservorio/ Compartimento Descripción
Biomasa viva
Biomasa aérea
Vegetación viva que se halla por encima del suelo (tallos, cepas, ramas, corteza, follaje y semillas).
Biomasa subterránea
raíces vivas (excluye raíces finas menos de 2mm de diámetro), porque es difícil de distinguir de la materia orgánica del suelo.
Materia orgánica muerta
Madera muerta
biomasa leñosa no viva, ya sea en pie, tendida en el suelo o enterrada.
Hojarasca
biomasa no viva con un tamaño menor que el diámetro mínimo establecido para la madera muerta (< a 10 cm).
Suelo Fuente: IPCC (2006)
Reservorios de carbono
Biomasa viva Biomasa muerta
Aerea Subterranea
Madera muerta
Hojarasca
Marco conceptual (5/7)
Suelo
Captación y almacenamiento de CO2 § Almacenamiento geológico (yacimientos
de petróleo y gas) § Almacenamiento oceánico (liberación
directa en la columna de agua o en el fondo)
§ Fijación industrial de CO2 en carbonatos orgánicos
§ Mejora de la eficiencia energética § Combustibles menos dependientes del
carbono § Energía nuclear § Energías renovables § Perfeccionamiento de los sumideros
de carbono biológicos
Marco conceptual (6/7)
Captura y almacenamiento de CO2
• Captura – Plantaciones – Sumidero de carbono
Marco conceptual (7/7)
• Reservorio (stock)
– Bosque maduros – No contribuye a la
reducción de GEI
Ecosistema/comp. modelo alométrico R2
Latifoliadas Ln B=-2.134+2.53 ln (D) 0.97 Palmas Ln B=0.63227+1.29618 ln(H) 0,75 Bejucos LnB=-0.23658+1.88032 ln(D) 0.97 Raíces bosques tropicales
Ln B= -0.79200+1.17667 ln (G)
0.98
Métodos (1/7)
Directo: medición y cuantificación en el campo
Indirecto: mediante el uso de modelos alometricos y factores de expansión.
Modernos: LIDER
Métodos (2/7)
Directo: medición de biomasa por compartimento:
Muestreo, pesaje y proporción
5. Raíces - Excavación y pesaje
2. Copa (ramas, follaje),
3. Sotobosque,
4. Hojarasca y materia vegetal muerta,
1. BIOMASA. Fuste o tallo - Biomasa fuste: V x Db
Métodos (3/7)
Directo: medición de biomasa por compartimento: Suelo
§ Muestreo en campo § Análisis de MO (%) § Conversion de MO a
Carbono (fc=0,58%) § Contenido de carbono
(metodo Walkey-Black)
14
Ecuaciones de Biomasa
Datos de DAP y Alturas, dM (muestreo)
Métodos (4/7)
Indirecto: construcción de modelos alometricos
Ecuaciones de Biomasa de copa
Datos de peso de ramas, follaje, hojarasca, madera muerta (muestreo)
Relacionar cada componente (ramas, follaje) con variables predictoras (DAP, altura) B follaje =
e(-5.82 + 2.41* ln(DAP)
10000
Métodos (5/7)
MODELAMIENTO ESPACIAL
LIDER: (Laser Imaging Detection and Ranging)
• sistema que permite obtener una nube de puntos del terreno tomándolos mediante un escáner láser aerotransportado.
• Esta tecnología, puede ser usada: • generar modelos digitales del
terreno, • estimación de reservorios de
biomasa de ecosistemas boscosos,
PROCEDIMIENTO - Estratificación del bosque - Calculo de la deforestación (CLASlite) - Muestreo LIDAR - Calibración LIDER - Mapeo regional de la biomasa aérea
Métodos (7/7)
- Evalúa los cambios del carbono orgánico
del suelo
- utiliza parámetros del suelo, madera muerta y hojarasca y datos climáticos
- Se requiere de parcelas permanentes de monitoreo
Modelamiento dinámica del suelo
- Yasso07 Soil Carbon Model
18
Crecimiento de los bosques
0
50
100
150
200
250
300
350
0 10 20 30 40 50
Edad (años)
Biomasa (ton/ha)
MaquipucunaLojaOyacachiPifo
maduro
Reservas de biomasa de cuatro tipos de ecosistemas andinos
Experiencias Ecuador (1/6)
Fuente: Feshe y Aguirre 2000; Aguirre y Aguirre 2004,
Tabebuia chrysantha Cedrela montana
-150
-100
-50
0
50
100
150
Control Manual Chemical
Tre
e bi
omas
s [g
]
Aboveground>15 cmUnderground 7.5 - 15 cmUnderground 0 - 7.5 cm
-150
-100
-50
0
50
100
150
Control Manual Chemical
Tree
bio
mas
s [g
]
Aboveground>15 cmUnderground 7.5 - 15 cmUnderground 0 - 7.5 cm
Fuente: Aguirre 2007
Experiencias Ecuador (5/6)
Alocación de biomasa para dos especies nativas del Ecuador.
Reservas de carbono de tres ecosistemas de la región sur del Ecuador.
Zapotillo Zamora
Loja
Fuente: Castro 2008
Experiencias Ecuador (2/6)
y = -0.0062x3 + 0.676x2 - 4.3511x + 7.8797R2 = 0.9722
-
20
40
60
80
100
120
140
160
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
DAP (cm)
Bio
mas
a (K
g)
Tallo Ramaje Peso Real Total
y = 0,1174x2 - 0,0732x + 0,1312 R² = 0,8687
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
- 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
Bio
mas
a (K
g)
Altura (m)
Modelos para la estimación de la biomasa de plantaciones de teca (Tectona grandis). Manabí-Ecuador (n83).
Fuente: Hofstede y Aguirre 2001
Experiencias Ecuador (4/6)
Contacto: Nikolay Aguirre, Ph.D. Centro de Estudios de la Biodiversidad y Cambio Climático (CEBIO) Profesor, Universidad Nacional de Loja [email protected]