sistemas agroforestales como herramienta de manejo sostenible

Yale School of Forestry & Environmental Studies

Los sistemas agroforestales como herramienta para el manejo sostenible

de bosques en América Latina

Florencia Montagnini-Yale University

Senior Fellow, Energy and Climate Partnership of the Americas (ECPA), U.S. Dept. of State


Areas prioritarias de trabajo

•Sistemas agroforestales: productividad y servicios

•Recuperación y conservación de biodiversidad

•Captura de carbono

•Pago de Servicios Ambientales

•Restauración de ecosistemas de bosques •Reforestación con especies nativas •Adaptación y Mitigación del Cambio Climático


Temas de esta presentación

Papel de los SAF en evitar la deforestación

Potencial de SAF para REDD+

SAF y adaptación y mitigación (AyM) al cambio climático (CC)

Importancia de toma de C en suelos

SAF en bosque practicados por comunidades indígenas y su integración con mercados y tecnología actual

SAF y conservación de la biodiversidad

El por qué y para qué, ventajas del uso de especies nativas

Papel de SAF en evitar la

deforestación, REDD+

SAF con cultivos anuales

SAF con cultivos perennes SAF en bosque natural


•A nivel global, se ha estimado que existen aprox. 1000 millones de ha de SAF, y que pueden acumular 12-228 Mg C/ha.

•En regiones tropicales, se ha estimado que una hectárea de SAF practicado de manera sostenible puede compensar 5 a 20 ha de deforestación.

•Ej. en Sumatra, Indonesia, agricultores que integraron el cultivo del arroz con árboles y huertos caseros ejercieron menos presión sobre el bosque que los que se dedicaban a arroz solamente.

Los SAF pueden disminuir la presión sobre los bosques naturales, que son el mayor reservorio mundial de C.

Fuentes: Montagnini, F., Cusack, D., Petit, B., and Kanninen, M. 2005. Environmental Services of Native Tree Plantations and Agroforestry Systems in Central America. Journal of Sustainable Forestry 21(1) 51-67.

Montagnini, F., and Nair, P. K. 2004. Carbon Sequestration: An under-exploited environmental benefit of agroforestry systems. Agroforestry Systems 61: 281-295.

Impactos/oportunidades potenciales para los SAF

dentro de REDD+ •Evitar la deforestación => se reducen posibilidades

de aumentar el área bajo uso agrícola •Cambio hacia usos productivos de la tierra más

intensivos, entre ellos SAF •SAF y SSP => aumentos en las reservas de

carbono (C stocks) •Ingresos por REDD+ pueden originar tendencias en

políticas que favorezcan sistemas de producción alternativos tales como SAF

Fuente: Driving to High Carbon Stocks Pathways on a REDD vehicle. 2nd World Agroforestry Congress. Symposium: High Carbon Stocks Development Pathways. 26 August 2009, Nairobi, Kenya


REDD+ en América Latina


Total de 15 millones ha (Perú mas de 2.5 millones)

Perú con uno de los potenciales de reducción de emisiones más elevados con un menor costo por tonelada de equivalentes de dioxido de C

SAF y la AyM del CC

La capacidad de adaptación de los cultivos se espera disminuya en 2050 según modelos de aumento de temp. con el CC

Una disminución de 2o C de temperatura puede lograrse con ~ 400m de altitud

La agricultura “sube por las laderas”

Árboles del dosel en SAF de 20 m de altura logran~ 2 oC disminución de temperatura

Pueden enfrentarse aprox. 50 años de cambio climático con árboles de sombra en SAF

Adaptabilidad presente y futura del café en

Nicaragua

Fuente: Jarvis, A.; J Ramirez; P Laderach. 2010. Desafíos para la adaptación al cambio climático en el sector

agropecuario y las oportunidades para la adopción de sistemas silvopastoriles P. 5 En: M. Ibrahim y E.

Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6: 2010:

Panamá, Panamá). [email protected]


Fuente: Angélica Afanador Ardila. 2008. Adaptación al cambio climático en la agricultura latinoamericana. Son los

Sistemas Agroforestales una alternativa? Tesis MS de la Universidad de Yale (FES). New Haven. Email:

[email protected]

SAF de café para adaptación al

Cambio Climático en México

Los árboles de sombra protegen al café de la variabilidad del microclima.

Las fluctuaciones de temperatura, humedad y radiación solar disminuyen al aumentar la densidad

de sombra, llevando a condiciones ideales de crecimiento.

◊sombra alta, □ sombra media, Δ sombra baja

Beneficios de SAF en adaptabilidad al cambio climático

Mejores condiciones microclimáticas

Eficiencia del uso del agua

Protección contra las precipitaciones

Conservación de suelo y agua

Fertilidad del suelo (reciclaje de nutrientes)

Mejor infiltración (reducción de la erosión)

Producción a largo plazo, sostenibilidad

Reducción de incidencia de plagas y malezas

Diversificación de sistemas agrícolas y del ingreso

Reducción del riesgo del CC y de mercados

Seguridad alimentaria

Biodiversidad y toma de C (Servicios ambientales)

• Limitan la cantidad de radiación que llega al sotobosque

• Reducción de la temperatura del aire y velocidad del viento

• Regulan el flujo de agua hacia el sotobosque

• Disminución de la evapotranspiración

SAF y mitigación del CC:

Toma de C en SAF con

cultivos anuales y perennes

Sistema C permanente (t ha-1) ________________________ Suelo Troncos

C transitorio (t ha-1 a-1) ____________________ Follaje y ramas Cultivos

Maíz-maíz 118 3.11 2.34 5.50

Maíz-frijol 116 16.51 10.50 4.80

C en SAF con cultivos anuales en CATIE, Turrialba, Costa Rica

• Los cultivos en callejones presentan un bajo potencial para el almacenamiento de C. Como los árboles son podados para depositar su material en los callejones, el C solamente es almacenado en los troncos que quedan. La frecuencia de poda, que puede ser cada 2 meses en el periodo de crecimiento, afecta la capacidad de almacenamiento de C.


Carbono almacenado en SAF de cacao con árboles de sombra

Sistema C Perenne (t C ha-1) ________________ Suelo Cacao y árboles

C Lábil (t C ha-1 a-1) ________________ Hojarasca Cacao y árboles

Cordia-cacao

Inicial 98 - - -

5to. año 138 18.6 2.6 3.0

10º. año 171 42.8 8.8 3.0

Erythrina-cacao

Inicial 115 - - -

año 152 7.8 4.1 4.4

10o año 190 30.8 9.6 5.6

•El C almacenado en biomasa vegetal perenne fue similar para ambos sistemas: 4.28 t C ha-1año-1 para el sistema cacao-Cordia y 3.08 t C ha-1año-1 en el sistema cacao-Erythrina.

• A pesar de estos valores relativamente elevados, éstos eran solamente un 50% de los valores del bosque natural. •SAF con cultivos perennes pueden ser importantes en el almacenamiento de C, mientras que los SAF con cultivos anuales y manejo intensivo son más parecidos a la agricultura convencional.


Toma de C en suelos en

SAF

A nivel mundial los suelos

contienen tanto o más C que la

vegetación, de manera que la

materia orgánica del suelo (MOS)

juega un papel crucial en el ciclo

global del C.

Las técnicas agrícolas que

aumenten la toma y conservación

de MOS pueden tener un fuerte

impacto sobre el ciclo global del C.

Los cultivos mixtos, el uso de residuos como mulch y otras técnicas utilizadas en los SAF tienen un gran potencial para conservar y aumentar la MOS.

•Protección física dentro de agregados del suelo

•Protección química por minerales o con otras moléculas

orgánicas.

•Preservación de compuestos orgánicos recalcitrantes debido a su composición y conformación molecular. La protección física o por formación de complejos organo-minerales es más importante que la química. El C estable del suelo representa un reservorio a largo plazo (a long-term C sink).

Mecanismos de estabilización del C del suelo


Efectos del tipo de sombra y manejo sobre el COS en SAF con café Orgánico y Convencional

Efectos del tipo de sombra (3 especies arbóreas y “pleno sol” ) y manejo (orgánico y convencional) sobre las fracciones gruesa y fina del COS en SAF de 8 años.

Café con

Terminalia

amazonia

Proyecto de investigación en CATIE para

diversificar SAF de café y comparar manejo

convencional y orgánico.

Los insumos orgánicos aumentaron el C del suelo, especialmente en la fracción gruesa de los agregados.

Esto favorece el crecimiento del café orgánico y la toma de C, dos ingresos para el agricultor.

Fuente: Cowart, M., Montagnini, F., and Soto, G. Shade and management effects on soil carbon fractions in organic and conventional coffee agroforestry systems in Costa Rica. Environmental Management. Submitted, 2011.


La yerba mate es un negocio lucrativo en Argentina, Paraguay, Brasil, con mercado en expansión en Estados Unidos, Europa y Asia, debido a su alto contenido de antioxidantes y efecto estimulante

Integración de SAF practicados por

comunidades indígenas con desarrollos

científicos y técnicos

Argentina es el productor más importante, en la actualidad con 203,803 hectáreas, la mayor parte en la provincia de Misiones

La provincia de Misiones es parte del Bosque Atlántico Interior, área de megadiversidad en la Argentina.

Ilex paraguariensis St. Hilaire (Aquifoliaceae)

La yerba mate crece en bosque como pequeño árbol de hasta 15m de altura, por lo que se puede cultivar en SAF

En monocultivo convencional a cielo abierto se mantiene a de 2-3m de altura para la cosecha

Monocultivos puede resultar en el agotamiento del suelo, erosión

SAF de YM son una alternativa

La YM orgánica paga un precio superior, especialmente si es exportada a USA y otros países


Reserva Kue Tuvy habitada por el grupo indígena Aché Guayaki, 5000 ha de bosque. Limita con la Reserva de la Biósfera Mbaracayu de casi 100.000 ha. Los Aché Guayakí son los únicos remanentes de una etnia de recolectores y cazadores de la Mata Atlántica Interior en Paraguay. Tienen YM natural en el bosque y unas 20 ha de YM plantada en el

sotobosque. La empresa de YM orgánica Guayakí les compra su producción y les paga anualmente por el uso de su nombre en la marca.


Guayakí se inició en 1996 con socios de Buenos Aires, Argentina y California, Esdatos Unidos. (www.guayaki.com). Los agricultores asociados a Guayakí en Misiones tienen plantaciones de YM relativamente pequeñas (<20 ha), y la producción de YM es un suplemento a sus ingresos.

YM con especies nativas dentro de las líneas de YM, Victor Jacinsky, Andresito, Misiones

Integración de agricultores de Argentina y Brasil en

sistemas comerciales de YM orgánica

http://www.guayaki.com/


Vivero para producir especies nativas para plantar en combinación con YM. El trabajo adicional en el uso de las prácticas orgánicas es compensado por los mayores precios de YM pagados por Guayakí, ~ 2-3 veces el precio "normal".

Sachá Inchi (Plukenetia volubilis L.), Euforbiaceae

Ejemplos en Perú

Aguaje, murití (Mautitia flexuosa), otras palmas (açaï)


Cómo contribuyen los sistemas

agroforestales a conservar la

biodiversidad?

• Proveyendo hábitats y nichos para otras especies

• Sirviendo de perchas y sitios para anidar

• Proveyendo recursos alimenticios

• Mejorando el microclima local

• Sirviendo como sitios donde las semillas pueden caer y

germinar

• Actuando como zonas de amortiguamiento

• Actuando como corredores biológicos

Sistemas cafetaleros en Mexico:

Rústico

Policultivo tradicional

Policultivo comercial

Monocultivo con sombra

Monocultivo sin sombra


0

100

200

300

Traditional,

Erythrina

poeppigiana

shade

Traditional,

Erythrina

fusca shade

Traditional,

Annona sp.

Shade

Technified,

E.

poeppigiana

shade

Traditional,

Coffee

arabica

Technified,

Coffee

arabica with

shade

Technified,

Coffee

arabica

without

shade

Coleoptera Ants Other hymenoptera Spiders

Diversidad de artrópodos en la copa de árboles de sombra y plantas de café en diferentes sistemas de

cafetales en México

SAF experimental en CATIE

Diseño factorial

3 niveles de sombra: Sin sombra, 1sp & 2spp.

Especies de árboles de

sombra:

•Chloroleucon euryciclum

•Erythrina poeppigiana

•Terminalia amazonia

Dos tipos de fertilizantes:

•Químicos

•Orgánicos

Suelo desnudo

en tratamientos

convencionales

sin sombra Mantillo en el suelo

en el tratamiento de

café con árboles de

Terminalia amazonia

Enmienda orgánica

(broza)

Ventajas del manejo orgánico


Biodiversidad Funcional

Diversidad de especies y productividad del café a lo

largo del gradiente de intensificación del manejo

Manejo de mediana intensidad, un buen compromiso?

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

a-organic low b-organic medium c-chemical medium d-chemical high

Management practices

Me

an

co

ffe

e y

ield

Kg

/ha

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Me

an

he

rb r

ich

ne

ss

Los huertos familiares, o huertos caseros mixtos, huertos chacra, son depósitos importantes de la biodiversidad local, y tienen una función para la seguridad alimentaria, la conservación in situ y domesticación de especies locales

Dominical, Costa Rica, Proyecto Tropical Forest Initiative. Foto: A. Redondo

Huertos Familiares

Sitio Clima # de huertos estudiados

# de especies de plantas

Tehuacán-Cuicatlán Valley, Puebla, Mexico Semi-arid to arid 30 233 (66% ornamental, 30% edible, 9% medicinal)

Tixpeual and Tixcacaltuyub, Yucatán, Mexico

Tropical humid lowland N/A 301 trees and shrubs (70%medicinal, 40% apiculture, 30% edible, 17% fuel, 19% building, 12% timber)

Tropical forests of 9 states, south-southeast Mexico

Tropical humid lowland N/A 278

Totonac Coxquihui, Veracruz, Mexico Warm, sub-humid, lowland 40 223

Zona Maya, Quintana Roo, Mexico Tropical humid lowland 78 80

Maya community of San Jose, Toledo, Belize

Tropical humid lowland 18 164

El Camalote, Copán, Honduras Montane wet 10 253 (91 trees, 42 shrubs 90 herbs, 24 lianas, 2 palms, 2 mushrooms)

Nicoya, Costa Rica Wet, tropical seasonal lowland

12 289 (63 varieties)

Five life zones of Costa Rica Tropical sub-humid to humid

225 236 (excluding ornamentals)

Eastern Costa Rica Wet tropical 45 133

Talamanca, Costa Rica Wet tropical 83 46 cultivated species

Coto Brus, Costa Rica Wet tropical 55 27 cultivated species

Masaya, Nicaragua Semi-arid to arid 20 334

Eastern Cuba Semi-arid 31 101

Diversidad de plantas en huertos familiares de Mesoamérica.


Proyectos participativos como estrategias para manejo y restauración de bosques

integrando las comunidades indígenas con el conocimiento técnico científico en

Hidalgo, Mexico

Cercas vivas

Su papel principal es dividir,

separar, y proteger espacios

agrícolas o ganado

Proveen también muchos

servicios y productos

Producen leña, frutas,

forraje y sombra para el

ganado

Promueven la biodiversidad


Diseño y manejo de las cercas vivas

Las cercas vivas deben incluir árboles diversos con copas

amplias y DAP elevados. Cambiar los ciclos de poda o podar

selectivamente para que los árboles continúen proveyendo conectividad del paisaje, y conservación de la vida silvestre.

Fuente: Francesconi, W., Montagnini, F., and Ibrahim, M. 2011. Living fences as linear extensions of forest remnants: a strategy for restoration of connectivity in agricultural landscapes. Pp. 115-126 In: F. Montagnini and C. Finney (Eds.). Restoring degraded landscapes with native species in Latin America. Nova Science Publishers, New York.

Cortinas rompevientos en zona de lecherías en Monteverde, Costa Rica

Cortinas rompevientos •Frecuentemente, son el único componente arbóreo del paisaje agrícola •Proveen hábitat y recursos para animales y para otras plantas •Funcionan como corredores naturales para el movimiento de animales en el paisaje

Cartago, Costa Rica. Foto: Alvaro Redondo


Corredor Biológico

Mesoamericano Mar Caribe

www.biomeso.com

Fuente: Redondo Brenes, A. and Montagnini, F. 2010. Contribution of homegardens, silvopastoral systems, and other human-dominated land-use types to the avian diversity of a biological corridor in Costa Rica. pp.185-224 In: Lawrence R. Kellimore (Editor). Handbook on Agroforestry: Management Practices and Environmental Impact. Nova Science Publishers, New York.

Integración de la Productividad y la

Biodiversidad en el Corredor Biológico

Paso de la Danta, Costa Rica


Definir metas de la restauración: productos, servicios ambientales, recreación, valor estético, hábitat para la vida silvestre.

Selección de especies nativas, y que provean alimento para animales y personas

¿Cómo compatibilizar productividad y

biodiversidad para restaurar paisajes de bosques

fragmentados?

Número de especies de aves encontradas en 10 hábitats

diferentes, Corredor Biológico Paso de la Danta, Costa Rica.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

VI OP RT TP WR BR ASP HG FE FF

Habitat Type

Nu

mb

er o

f sp

ecie

s

Summer

Winter

Accumulated

BR = Reservas Biológicas, FE = Bordes de bosque, FF = Barbechos, HG = Huertos familiares, OP = Palma africana, ASP = Sistemas silvopastoriles, WR = Refugios de Vida Silvestre, RT = Proyectos de Turismo Residencial, TP = Plantaciones forestales, VI = Poblados


Como componentes de los SAF los árboles

nativos pueden ser más apropiados que los

exóticos porque:

(1) Mejor adaptados a las condiciones ambientales locales,

(2) Las semillas y otros propágulos están disponibles

localmente,

(3) Los agricultores están familiarizados con las especies y sus

usos,

(4) El uso de los árboles nativos en sistemas productivos

ayuda a preservar las diversidad genética, y está en

equilibrio con la flora y fauna local.


Muchas especies nativas tienen rango de distribución amplio lo cual sugiere su gran adaptibilidad a variedad de condiciones ambientales

Terminalia amazonia, 9 años, en Fazenda Novo Milenio, 300 ha, Bahía, Brasil


Terminalia amazonia (nativa) en Corredor Biológico Paso de la Danta, Costa Rica

Ambas en sitio similar, misma edad, 12 años. Fuente: Redondo Brenes (2010).

Las especies nativas tienden a favorecer mayor biodiversidad que las exóticas lo cual es una ventaja desde el punto de vista del pago de servicios ambientales

Tectona grandis (teca) (exótica) en Corredor Biológico Paso de la Danta, Costa Rica.


CONCLUSIONES

SAF y la AyM del cambio climático La sombra del árbol: por lo menos 2o C

disminución de la temperatura

Resistencia (diversificación) para la adaptación a la variabilidad climática

Aumento de la productividad, corto y largo plazo

Contribución a la mitigación: toma de C por encima y por debajo de la tierra


Mitigación del cambio climático

•Los SAF bien implementados y manejados pueden tener tasas de acumulación de C elevadas, y ser una herramienta efectiva para la M del CC.

•Los SAF tienen el beneficio adicional de proveer productos valiosos, alimentos y servicios ambientales y sociales.

•Los SAF pueden evitar la deforestación al proveer productos maderables y no maderables en tierras ya deforestadas.


•Los SAF con cultivos perennes tiene mayor potencial para la toma de C que los SAF con cultivos anuales.

•Los suelos acumulan mayor cantidad de C que la biomasa aérea

•El papel de los suelos en la toma de C debe ser evaluado usando las metodologías adecuadas en cuanto a profundidad de muestreo y fraccionamiento del C.


SAF y REDD+ SAF pueden reducir deforestación

Facilitan capacidad de generar bonos de C

Pueden ser parte del manejo sostenible de bosques

Integran conocimientos y prácticas de comunidades indígenas con tecnologías modernas

Se adaptan a circunstancias locales

REDD con SAF generan múltiples beneficios, biodiversidad

Procesos participativos son claves para SAF

Niveles de referencia claros para determinar los impactos


¡Muchas gracias!

sistemas agroforestales como herramienta de manejo sostenible

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