Potencial de mitigación del cambio climático de los ecosistemas forestales caducifolios en Costa Rica: modelos predictivos de biomasa y carbono

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.15359/rca.53-2.6

Palabras clave:

alometría; bosque tropical; inventario forestal; servicios ambientales.

Resumen

La cobertura vegetal, principalmente los bosques, cumple un papel fundamental en la mitigación del cambio climático. Se calculó la biomasa y el carbono almacenado para bosques caducifolios, primarios y secundarios, en la región del Pacífico Norte de Costa Rica y se desarrollaron sus modelos predictivos correspondientes. Con un muestreo aleatorio por medio de parcelas anidadas y a través del método destructivo, se evaluó la cantidad de biomasa arbórea y subterránea de árboles de diámetro promedio, la necromasa y la vegetación herbácea. Los modelos se construyeron para el árbol completo y sus componentes (tronco, raíz, ramas y hojas), usando como variable predictora el diámetro normal; para cuantificar la biomasa y el carbono por hectárea, se utilizó el área basal. Todos los modelos presentaron ajustes muy satisfactorios (R2 > 0.93) y predijeron tanto la biomasa como el carbono con bajos errores de estimación. La biomasa total en el ecosistema fue de 140.0 Mg ha-1 (65.5 Mg C ha-1), un 93.6 % corresponde a biomasa o carbono en los árboles. La fracción de carbono entre los componentes varió entre 39.1 y 42.8 %. El factor de expansión de biomasa para incluir hojas, rama y raíz fue de 2.09; 1.69, para incluir hojas y ramas, y 1.37, solo para la raíz. Los modelos elegidos se caracterizan por su fácil aplicación, por usar como variable predictora el diámetro o el área basal, ambas fáciles de medir o de calcular en todo inventario forestal. Asimismo, la biomasa y el carbono calculados en el nivel de ecosistema y por árbol, los valores de fracción de carbono en la biomasa y los factores de expansión están entre los rangos citados en otras investigaciones, convirtiéndolos, así, en indicadores nacionales que facilitan estimar, con mayor exactitud, el aporte del ecosistema a la mitigación del cambio climático.

Biografía del autor/a

William Fonseca-González, Escuela de Ciencias Ambientales e Instituto de Investigación y Servicios Ambientales, Universidad Nacional

Investigador y académico de la Escuela de Ciencias Ambientales e Instituto de Investigación y Servicios Ambientales, Universidad Nacional, Costa Rica.

Ronny Villalobos-Chacón, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.

Ingeniero forestal, investigador y académico de la Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional, Costa Rica. 

Marilyn Rojas-Vargas, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional

Ingeniera forestal, investigadora y académica de la Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional, Costa Rica.

Referencias

Álvarez, E. y Marín, M. A. (2011). Manual de procedimientos analíticos para suelos y plantas. México: Universidad Autónoma de Chapingo.

Álvarez, G. (2008). Modelos alométricos para la estimación de biomasa aérea de dos especies nativas en plantaciones forestales del trópico de Cochabamba, Bolivia. (Tesis de Maestría). Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), Turrialba, Costa Rica.

Álvarez, E., Mendoza, I., Pacheco, M., Restrepo, Z., Benítez, D., Gutiérrez, T. D., … y Gómez, F. (2012). ¿Por qué implementar estudios de largo plazo en el Bosque Seco del Caribe colombiano? Revista Intrópica, 7, 97-113. ISSN 1794-161X

Araujo, A., Arroyo, L., Killeen, T. J. & Saldias, M. (2006). Dinámica del bosque, incorporación y almacenamiento de biomasa y carbono en el Parque Nacional Noel Kempff Mercado. Ecología en Bolivia, 41(1), 24-45.

Bustos, D., Morales, A., Cambrón, V. H. y Ledesma, M. (2015). Estimación de la capacidad de captura de carbono de la vegetación del parque nacional El Cimatario, Querétaro. Digital Ciencia@uaqro, 1-11.INCIA@UAQRODIGITAL CIENCIA@UAQRO

Cairns, M., Brown, S., Helmer, E. H. y Baumgardner, G. (1997). Root biomass allocation in the world’s upland forests. Oecología, 111(1), 1-11. https://doi.org/10.1007/s004420050201

Castaño, J. y Bravo, F. (2012). Variation in carbon concentration and basic density along stems of sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) and Pyrenean oak (Quercus pyrenaicaWilld.) in the Cantabrian Range (NW Spain). Annals of Forest Science, 69(6), 633-672. http:// doi.org/10.1007/s13595-012-0183-6

Chave, J., Réjou-Méchain, M., Búrquez, A., Chidumayo, E., Colgan, M., Delitti, W., … y Vieilledent, G. (2014). Improved pantropical allometric models to estimate the above ground biomass of tropical forests. Global Change Biology, 20, 3177-319. https://doi.org/10.1111/gcb.12629

Cifuentes, M., Henry, M., Méchain, M., López, O., Wayson, C., Michel, J. M., … y Westfal, J. (2015). Overcoming obstacles to sharing data on tree allometric equations. Annals of Forest Science, 72(6), 789-794. https://doi.org/10.1007/s13595-015-0467-8

Dixon, R. (1995). Agroforestry systems: sources or sinks of greenhouse gases? Agroforestry sys-tems, 31, 99-116. https://doi.org/10.1007/BF00711719

Domínguez, G., Aguirre, O., Jiménez, J., Rodríguez, R. y Díaz, J. (2009). Biomasa aérea y facto-res de expansión de especies arbóreas en bosques del sur de Nuevo León. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 15(1), 59-64.

Fernández, F., Melo, O., Cogollo, A., Álvarez, E. y Adarve, J. (2011). Almacenamiento de carbono del bosque seco del Caribe y otras regiones de Colombia. En J. F. Quintero y S. M. Estrada (eds.), Memorias I Encuentro Regional de Investigadores en Ciencias de la Vida – Sinergia Caribe 31 de octubre al 4 de noviembre de 2011. Santa Marta: Editorial de la Universidad del Magdalena.

Fonseca, W. (2017). Revisión de métodos para el monitoreo de biomasa y carbono vegetal en ecosistemas forestales tropicales. Revista de Ciencias Ambientales (Trop. J. Environ. Sci.), 51(2), 91-109. http://dx.doi.org/10.15359/rca.51-2.5

Fonseca, W., Alice, F. y Rey-Benayas, J. M. (2009). Modelos para estimar la biomasa de especies nativas en plantaciones y bosques secundarios en la zona Caribe de Costa Rica. Bosque, 30(1), 36-47. https://doi.org/10.4067/s0717-92002009000100006

Fonseca, W., Alice, F. y Rey-Benayas, J. M. (2011b). Carbon accumulation in the biomass and soil of different aged secondary forests in the humid tropics of Costa Rica. Forest Ecology and Management, 262, 1400-1408. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2011.06.036

Fonseca, W., Alice, F. y Rey-Benayas, J. M. (2012). Carbon accumulation in aboveground and below¬ground biomass and soil of different age native forest plantations in the humid tropical lowlands of Costa Rica. New Forests, 43(2), 197-211. https://doi.org/10.1007/s11056-011-9273-9

Gaston, G., Brown, S., Lorenzini, M. y Singhi, K. (1998). State and change in carbon pools in the forests of tropical Africa. Global Change Biology, 4, 97-114. https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.1998.00114.x

Houghton, R. A. y Skole, D. L. (1990). Carbon. En B. L. Turner, W. C. Clark, R. W. Kates, J. F. Richards, J. T. Mathews y. B. Meyer (eds.), The Earth as Transformed by Human Action (pp. 393-408). Cambridge: Cambridge University Press.

Intergovernmental Panel of Climate Change. (2006). Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. Agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (volumen 4). Disponible en https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/spanish/pdf/4_Volume4/V4_04_Ch4_Forest_Land.pdf

Intergovernmental Panel of Climate Change. (2013). Cambio climático 2013: bases físicas. Contribución del Grupo de trabajo I al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Resumen para responsables de políticas. Disponible en www.climatechange2013.org

Jiménez, E., Fonseca, W y Pazmiño, L. (2019). Sistemas silvopastoriles y cambio climático: estimación y predicción de biomasa arbórea. La Granja: Revista de Ciencias de la Vida, 29(1), 45-55. http://doi.org/10.17163/lgr.n29.2019.04

Le Quéré, C., Andres, R. J., Boden, T., Conway, T., Houghton, R. A., House, J. I., … y Zeng, N. (2012). The global carbon budget 1959-2011. Earth System Science Data Discussions, 5, 1107-1157. https://doi.org/10.5194/essdd-5-1107-2012

Martínez, A., Sarukhan, J., Pérez, J., Rincón, E., Maass, J. M., Solís, A. y Cervantes, L. (1992). Above-ground phytomass of a tropical deciduous forest on the coast of Jalisco, México. Journal of Tropical Ecology, 8, 87-96. Disponible en http://www.jstor.org/stable/2559815.

Martínez, D., Alanís, E., Jiménez, J., Yerena, J. y Gómez, J. (2015). Contenido de carbono en un sistema agroforestal pastorilsilvícola del matorral espinoso tamaulipeco. Ciencia UANL, 18(74),58-62. Recuperado de: http://cienciauanl.uanl.mx/?p=4686

Miles, L., Newton, A. C., De Fries, R. S., Ravilious, C., May, I., Blyth, S., … y Gordon, J. E. (2006). A global overview of the conservation status of tropical dry forests. Journal of Biogeography, 33(3), 491-505. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2005.01424.x

Montes, C., Parrado, A. y Álvarez. E. (2017). Tipos funcionales de plantas como estimadores de carbono en bosque seco del Caribe colombiano. Revista Mexicana de Biodiversidad, 88, 241-249. https://doi.org/10.1016/j.rmb.2017.01.006

Phillips, O. L., Aragão, L. E., Lewis, S. L., Fisher, J. B., Lloyd, J., López, G., … y Torres, A. (2009). Drought Sensitivity of the Amazon Rainforest. Science, 323(5919), 1344-1347. http://doi.org/10.1126/science.1164033

Phillips, O. L., van der Heijden, G., Lewis, S. L., López, G., Aragão, L. E., Lloyd, J., ... y Vilanova, E. (2010). Drought mortality relationships for tropical forests. New Phytologist, 187, 631-646. http://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2010.03359.x.

Risio, L. (2012). Cuantificación de biomasa y carbono en bosques nativos de Prosopis caldenia (Burkart) en la Pampa semiárida, Argentina. Valladolid, España: Universidad de Valladolid, Campus de Palencia, Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias.

Ruíz, R., Rio, M. y Montero, G. (2011). New models for estimating the carbon sink capacity of Spanish softwood. Species. Forest systems, 20(1), 176-188. https://doi.org/10.5424/fs/2011201-11643

Salas, C. (2002). Ajuste y validación de ecuaciones de volumen para un relicto del bosque de Roble-Lau¬rel-Lingue. Bosque, 23(2), 81-92. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-92002002000200009

Segura, M. y Kanninen, M. (2002). Inventario para estimar carbono en ecosistemas forestales. En L. Orozco y C. Brumer (eds.), Inventarios forestales para bosques latifoliados en América Central (pp. 173-212) (Serie Técnica, Manual Técnico N.° 50). Turrilaba, Costa Rica: CATIE.

Segura, M., Kanninen, M., Alfaro, A. y Campos, J. J. (2000). Almacenamiento y fijación de carbono en bosques de bajura de la zona atlántica de Costa Rica. Revista Forestal Centroamericana, 30, 23-28.

Segura, M. y Andrade, H. (2008). ¿Cómo hacerlo? ¿Cómo construir modelos alométricos de volumen, biomasa o carbono de especies leñosas perennes? Agroforestería de las Américas, 46, 89-96.

Sierra, C. A., del Valle, J. I. y Orrego, S. A. (2001). Ecuaciones de biomasa de raíces y sus tasas de acumulación en bosques sucesionales y maduros tropicales de Colombia. Simposio internacional medición y monitoreo de la captura de carbono en ecosistemas forestales, del 18 al 20 de octubre. Valdivia, Chile.

Solano, D., Eras, V. y Cueva, K. (2014). Generación de modelos alométricos para determinar biomasa aérea a nivel de especies, mediante el método destructivo de baja intensidad para el estrato de bosque seco pluviestacional del Ecuador. Revista Cedamaz, 4(1), 32-44.

Torres, A. M., Adarve, J. B., Cárdenas, M., Vargas, J. A., Londoño, V., Rivera, K., … y González, A. M. (2012). Dinámica sucesional de un fragmento de bosque seco tropical del Valle del Cauca, Colombia. Revista Biota Colombiana, 13(2), 66-85.

Vieira, D. y Scariot, A. (2011). Principles of Natural Regeneration of Tropical Dry Forests for Restoration. Restoration Ecology, 14(1), 11-20. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2006.00100.x

Zhaohua, D., Birdsey, R. A., Andrade J. L. y Johnson, K. D. (2014). Evaluación de la dinámica del carbono en el bosque tropical semideciduo de la península de Yucatán. Montreal, Canadá: Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte.

Publicado

01-07-2019

Cómo citar

Fonseca-González, W., Villalobos-Chacón, R., & Rojas-Vargas, M. (2019). Potencial de mitigación del cambio climático de los ecosistemas forestales caducifolios en Costa Rica: modelos predictivos de biomasa y carbono. Revista De Ciencias Ambientales, 53(2), 111-131. https://doi.org/10.15359/rca.53-2.6

Número

Sección

Artículos

Cómo citar

Fonseca-González, W., Villalobos-Chacón, R., & Rojas-Vargas, M. (2019). Potencial de mitigación del cambio climático de los ecosistemas forestales caducifolios en Costa Rica: modelos predictivos de biomasa y carbono. Revista De Ciencias Ambientales, 53(2), 111-131. https://doi.org/10.15359/rca.53-2.6

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