El papel de los bosques en ciclo, la captura y el almacenamiento de

El papel de los bosques en ciclo, la
captura y el almacenamiento de carbono
Número 1: Los bosques y el ciclo de carbono a nivel mundial: fuentes y sumideros
K.E. PERCY1, R. JANDL2, J.P. HALL3
AND
M. LAVIGNE1
1 Recursos
Naturales de Canadá, Servicio Forestal de Canadá,
Atlántico de Investigación Forestal, CP 4000, Fredericton, Nueva Brunswick, Canadá E3B 5P7
2 Instituto de Ecolgía Forestal, Agencia Federal y Centro de Investigación Forestal,
Seckendorff- Gudent-Weg 8, A-1131 Viena, Austria
3 Recursos Forestales de Canadá, Servicio Forestal de Canadá,
Sector de Ciencias, 580 Booth Street, Ottawa, Ontario, Canadá K1A OE4
http://iufro.boku.ac.at/iufro/taskforce/hptfcs.htm
Contenido
Prefacio .............................................1
1.1 Resumen ...................................1
1.2 IUFRO y el cambio
del clima....................................2
1.3 Los bosques –
un recurso mundial..................2
1.4 Bosques y el ciclo
de carbono mundial.................3
1.5 Una tarea para la
ordenación forestal ..................4
1.6 Perspectivas en el futuro .........4
1.7 Glosario.....................................4
Literatura ..........................................5
Editado por Kevin Percy y Robert Jandl
Edición técnica: Johanna Kohl, Agencia Federal
y Centro de Investigación Forestal, Viena, Austria
Para reproducir artículos de esta publicación le
rogamos el favor de dirigirse a los editores:
([email protected],
[email protected])
Los boletines pueden ser bajados del sitio Web:
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Traducción: Gerda Wolfrum [email protected]
Boletín
No.1 - 2003
Prefacio
Existe una relación inseparable entre el cambio del clima, el cambio de uso del
suelo y los bosques del mundo. La emisión de dióxido de carbono, un gas de
efecto invernadero, en la atmósfera del mundo, causada por el hombre, sigue
escalando. Más de 4 mil millones de hectáreas de la superficie terrestre del
mundo están cubiertos de bosques y tienen grandes reservas de carbono en su
vegetación y sus suelos. Es importante para el diálogo actual sobre el tema del
cambio climático comprender el papel de los bosques en los ciclos de carbono y
predecir si los bosques serán sumideros o fuentes de carbono en el futuro.
IUFRO es una red internacional de científicos forestales no gubernamental y sin
fines lucrativos que tiene como objetivo promover la cooperación internacional en
la investigación forestal y los productos forestales. En reconocimiento de la
dualidad entre la importancia de los bosques en el ciclo mundial del carbono y la
incertidumbre que existe en este contexto, IUFRO estableció en 2001 un Grupo
Especial de Intervención sobre el Papel de los Bosques en el Ciclo, la Captura y el
Almacenamiento del Carbono. Este grupo tiene como mandato informar sobre los
asuntos relacionados con el fin de mejorar la toma de decisiones.
IUFRO se complace en introducir el primer de nueve números de noticias
electrónicas publicadas por el Grupo Especial de Intervención. Estas noticias en su
conjunto quieren presentar resumenes oportunos, precisos, informativos y
fácilmente accesibles del estado de la ciencia y serán publicadas cuatro veces al
año. El primer número de estas noticias electrónicas del Grupo Especial tiene
como objetivo presentar al estimado lector una introducción general, mientras los
siguientes números trimestrales se centrarán en una gama amplia de temas
asociados con el papel del los bosques en la adaptación a y la mitigación del nivel
creciente de dióxido de carbono en la atmósfera.
Dr. Kevin E. Percy
Servicio Forestal Canadiense
Coordinador del Grupo Especial
1.1 Resumen
Los bosques desempeñan un papel importante en el
ciclo de carbono a nivel mundial dado que han
absorbido casi la tercera parte de las recientes
emisiones antropogénicas de dióxido de carbono (CO2)
a
la
atmósfera.
Sin
embargo,
nuestras
actividades en el bosque constituyen también una
fuente de emisión de carbono a la atmosfera; la
deforestación (sobre todo en los trópicos), por
ejemplo, ha causada casi la quinta parte de las
emisiones antropogénicas por año. La incertidumbre
sobre la capacidad de los bosques de almacenar
carbono en el futuro representa una gran preocupación. Además, el mundo se está movilizando por
tratar el tema del cambio climático, y algunos
proponen usar la ordenación forestal para aumentar la
captura de carbono en la biosfera a plazo corto y
medio. Dado que los bosques y la selvicultura reciben
tanta atención, se necesitan más conocimientos
detallados sobre como funcionan los bosques e
información precisa sobre el estado de los bosques en
el mundo. IUFRO se ocupa activamente por la
necesidad de mejorar el entendimiento y la capacidad
de hacer previsiones.
Los bosques juegan un papel importante en el ciclo
natural del carbono en el mundo ya que capturan el
carbono (C) de la atmósfera mediante la fotosíntesis
convirtiendo la energía en biomasa forestal y
emitiendo el C otra vez a la atmósfera durante la
respiración y decomposición de plantas. A nivel
mundial, este intercambio de C entre los bosques y la
atmósfera es influído por disturbios2 naturales y
causados por los hombres. Esta interacción entre el
bosque y la atmósfera lleva a la opinión que el control
de las prácticas de cambiar el uso de tierra que
también afecta bosques puede disminuir de cierto
modo el aumento de los gases de efecto invernadero
en la atmósfera, y también que algunas actividades de
ordenación forestal pueden reducir eficazmente la
velocidad de acumulación de CO2 en la atmósfera.
Las Naciones Unidas mediante su Convención Marco
sobre el Cambio Climático y el Protocolo de Kioto se
esfuerzan por llegar a un acuerdo internacional sobre la
incorporación de actividades forestales en el
enfrentamiento internacional de este gran desafío
medioambiental. Finalmente serán los forestales que
serán responsables de la implementación de los
componentes forestales de los acuerdos internacionales sobre el cambio climático en el campo. Estos
forestales necesitarán una sólida base científica para
tener éxito, e IUFRO se está esforzando por ayudarles
a enfrentar este desafío.
1.2 IUFRO y el cambio del clima
IUFRO tiene la visión de promover “un manejo
sostenible de los recursos forestales del mundo que
se basa en la ciencia y va a llevar a beneficios
económicos, medioambientales y sociales.”1 IUFRO
cree que se van a obtener mejores decisiones cuando
las decisiones de la política pública se basan en ciencia
sólida, y que esto, a su vez, va a aumentar el apoyo
público y los beneficios para la sociedad.
1.3 Los bosques – un recurso
mundial
En 2000, el 30 % aproximadamente (3869 Mha) de la
superficie terrestre del mundo estuvo cubierto de
bosques. Casi la mitad de las superficies boscosas se
encuentran en los trópicos, una tercera parte está en la
Distribución de los bosques en el mundo (fuente: FAO 2001)3
zona boreal, y un 10 % aproximadamente se halla
igualmente en las regiones forestales subtropicales y
templadas.
La proporción de la superficie terrestre del mundo
cubierta de bosque ha cambiado a causa de
actividades antropogénicas. Por ejemplo, durante la
decada entre 1990 y 2000, el área forestal en los
trópicos se disminuyó por 14,2 Mha por año sobre
todo debido a la deforestación. Al mismo tiempo, la
superficie boscosa aumentó por 1,7 Mha por año en
bosques no tropicales sobre todo debido a la expansión natural.3
1.4 Bosques y el ciclaje de
carbono mundial
Ecosistemas forestales funcionan a través de la
interacción entre los ciclos del C, de las sustancias
nutritivas y del ciclo hidrológico. Estos ciclos varian
como resultado de cambios medioambientales
naturales que operan en dimensiones de siglos y
milenios. En tiempos históricos, las influencias
humanas han introducido otro grupo de factores que
afectan el equilibrio del C en los bosques a consecuencia de la deforestación y ordenación forestal. En
tiempos más recientes, esta influencia se debe a la
modificación de la química atmosférica y el cambio
climático causados por el hombre.
El flujo neto terreste del C es la diferencia entre la
captura (sumideros) y las fuentes. Durante los años
noventa del siglo XX, la biosfera terrestre (de la cual los
bosques forman una gran parte) absorbió el C a una
velocidad de aproximadamente 1,4 Gt por año.4 Se
estimó que los árboles y suelos forestales contienen
1146 Gt de C. El 37% aproximadamente de este C
está capturado en bosques de baja latitud; el 14% se
halla en bosques de latitud media; y el 49% restante
se encuentra en zonas de alta latitud. La mayor
densidad del carbono (masa de C por unidad de área
Tabla 1.
Densidades estimadas de C según peso por superficie5
Latitud
Alta
Rusia
Canadá
Alaska
Media EEUU continentales
Europa
China
Australia
Baja
Asia
África
Américas
Densidad de carbono
(106 por hectárea)
Vegetación
Suelo
83
281
28
484
39
212
62
108
32
90
114
136
45
83
132-174
139
99
120
130
120
forestal) se encuentra en los bosques en latitudes altas
debido a las grandes reservas de carbono en el suelo
(tabla 1). La más baja densidad del carbono se
encuentra en bosques de media latitud.5
Los ecosistemas terrestres funcionan como
sumideros ahora porque crecen fuera de los trópicos y
porque cambios mundiales del medio ambiente han
sido más favorables para la fotosíntesis que para la
respiración/decomposición. Sin embargo, no es cierto
que los bosques sigan siendo sumideros de carbono
en el futuro. Además se nota que la parte de
ecosistemas donde el C tiende a acumular es diferente
en los diferentes tipos de bosques, lo que significa que
los cambios de la actividad de almacenar de cada tipo
de bosque puede ser diferente.
Cambios que tienen como resultado un clima más
árido reducen el crecimiento o producen una tierra que
no es apta para bosques en algunas regiones de la
tierra. La intensidad y la cantidad del estrés por falta de
humedad aumentarán con la continuación del cambio
climático. Sin embargo, algunas regiones que fueron
inhospitalarias para bosques en el pasado están
convirtiéndose en regiones aptas para bosques a
causa del cambio climático. Ahora no es posible
estimar los efectos netos de tales cambios en la superficie forestal sobre la captura de carbono en la biosfera.
Sin embargo, hay gran preocupación que las regiones
de permafrost pueden convertirse en zonas aptas para
bosques y producir C a causa de la decomposición de
la turbera antes congelada.
La concentración actual del CO2 atmosférico de aprox.
370 ppm es mucho más alta que el nivel preindustrial
de aprox. 280 ppm. La velocidad actual del aumento (el
0,4 % por año) es sin precedencia desde hace 20’000
años.6 La variabilidad del crecimiento anual de un año
al otro de las concentraciones del CO2 atmosférico es
alta.4 Es importante notar para la selvicultura que esta
variabilidad de concentraciones a medio plazo se debe
al efecto del clima sobre los reservorios del C que son
de duración corta (hojas, residuos vegetales, microbios
en el suelo) a causa de variaciones en la fotosíntesis,
respiración, el ciclo de sustancias nutritivas e incendios
regulares.
Cuando falta la intervención humana, el balance del
CO2 de bosques (la relación entre absorción y emisión)
está en un equilibrio dinámico con cambios y ciclos
medioambientales de larga duración. Una cosecha
más rápida que el crecimiento reduce el C a nivel de
paisaje. La conversión de bosques para usos agriculturales resulta en una rápida pérdida neta de C a la
atmósfera. Por otro lado, cuando tierra agricultural se
convierte otra vez en bosque es posible aumentar los
depósitos de C. La permanencia del C en bosques
varia entre días para tejidos que se decomponen rápidamente y siglos y milenios para los depósitos lentos
de C. Los tiempos de permanencia varían según el tipo
de bosque y la zona climática y son influidos por
disturbios naturales y no naturales.
Puede haber efectos imprevistos del cambio climático
sobre los bosques. Por ejemplo, hay pruebas recientes
que las concentraciones de CO2 en la atmósfera
pueden hacer los árboles más susceptibles a insectos
defoliadores y que plantas que reciben nitrógeno
adicional de la deposición atmosférica no se
endurecen normalmente en otoño así que son más
susceptibles a daños por heladas. Estos efectos
indirectos del cambio climático reducirán la
productividad y, por consiguiente, la captura de C.
Además, niveles aumentados del ozono cerca del
suelo, un agente contaminante pervasivo (el
componente mayor del smog), reducen la
productividad forestal y compensan ganas de
concentraciones crecientes de CO2 atmosférico.7
También se preve que el cambio climático va a
aumentar los disturbios forestales naturales por plagas
e incendios, y hay cierta prueba que esto ya está
pasando. La composición de los sitios forestales
puede cambiar dado que el clima actua de una manera
menos previsible, lo que resulta en una conversión de
bosques de almacenes de C a fuentes de C.8
1.5 Una tarea para la ordenación
forestal
Actividades forestales comerciales pueden aumentar
la cantidad de C secuestrado porque productos
forestales de alta edad son almacenes eficaces de C y
la cosecha muchas veces convierte un sitio que tiene
muy poco o ningun crecimiento neto en un sitio de
crecimiento activo. Sin embargo, estos beneficios
tienen que ser evaluados en vista de la cantidad total
de C en el ecosistema. La pérdida de leña menuda,
ramas, agujas
etc. después de la cosecha es
normalmente muy grande durante la recuperación de
la capacidad fotosintética. Práctias selviculturales
como la fertilización y la mejora de árboles que
amentan el crecimineto del sitio pueden también
aumentar la captura del C. Además, la protección de
bosques de incendios, plagas y daños por
enfermedades mantiene almacenes de C que de otra
manera hubieran sido devueltos a la atmósfera por
hechos naturales y, por eso, ayudan a limitar la entrada
de gases invernaderos en la atmósfera.
1.6 Perspectivas en el futuro
Existe una gran incertidumbre sobre nuestra capacidad
de proyectar la distribución, composición y productividad de bosques en el futuro. Mediante informes
sobre el estado de los conocimientos como el libro de
2001 sobre CO2 y ecosistemas forestales9, IUFRO
está aumentando la conciencia dentro de la comunidad
forestal y se dedica a dar una vista equilibrada sobre la
captura y almacenamiento del C. Científicos de organizaciones miembro de IUFRO son activos en el interfaz
entre la ciencia y la política mediante informes a través
del IPCC y grandes proyectos de investigación multinacional como CARBO-Europe, FluxnetCanada, AmeriFlux y FACE.
El tema de la “captura de carbono” toca también los
paradigmas centrales de la selvicultura como la
sostenibilidad y el uso múltiple. No es un tema
exclusivo de este Grupo Especial de Intervención sino
también un tema clave para muchos Grupos de Trabajo
y Divisiones Técnicas de IUFRO. En esta serie de
noticias electrónicas del Grupo Especial queremos
presentar aspectos escogidos de la captura de
carbono desde diferentes puntos de vista. Cada una de
las siete publicaciones que siguen se basará en una
discusión profunda entre los miembros del Grupo
Especial y expertos invitados. Una comunicación
mundial eficaz necesita, por supuesto, el uso de una
terminología ampliamente aceptada y a este fin IUFRO
ofrece el servicio de terminología en línea SilvaVoc que
se está desarrollando constantemente.
1.7 Glosario
Decomposición: degradación de materia orgánica por
procesos biológicos y no biológicos
FACE: Free-Air Carbon Dioxide Enrichment; experimentos de
exposición de CO2 al aire libre en Norteamérica y Europa
Bosque: Tierra con cubierta de dosel de árboles (o densidad
equivalente de árboles) de más del 10% y una
superficie de más de 0,5 ha.
Gt: gigatoneladas de carbono (1 Gt = 1.000.000.000
toneladas)
IPCC: Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el
Cambio Climático
M: un millón (2Mha = 2 millones de hectáreas)
Fotosíntesis: proceso por el cual los vegetales verdes toman
de la energía del sol y CO2 para producir carbohidratos
y oxígeno.
Reservorio: un sistema que tiene la capacidad de acumular
o liberar carbono
Captura: secuestro y almacenamiento; dióxido de carbono
tomado de la atmósfera e introducido en las plantas
mediante fotosíntesis
Sumidero: cualquier proceso o mecanismo que absorbe el
carbono de la atmósfera
Fuente: el contrario de un sumidero
1.8 Literatura
1. IUFRO. 2002. http://iufro.boku.ac.at
2. IPCC. 2000. IPCC Special Report: Land Use, Land-Use
Change and Forestry. Geneva.
http://www.ipcc.ch/pub/srlulucf-e.pdf
3. FAO. 2001. State of the World’s Forests. Part II Key
Issues in the Forest Sector Today. Rome.
http://www.fao.org/docrep/003/y0900e/y0900e05.
htm#P4_44
4. D.S. Schimel, J.I. House, K.A. Hibbard, P. Bousquet, P.
Cias, P. Peylin, B.H. Braswell, M.J. Apps, D. Baker, A.
Bondeau, J. Canadell, G. Churkina, W. Cramer, A.S.
Denning, C.B. Field, P. Friedlingstein, C. Goodale, M.
Heimann, R.A. Houghton, J.M. Melillo, B. Moore III, D.
Murdiyarso, I. Noble, S.W. Pacala, I.C. Prentice, M.R.
Raupach, P.J. Rayner, R.J. Scholes, W.L. Steffen and C.
Wirth. 2001. Recent patterns and mechanisms of carbon
exchange by terrestrial ecosystems. Nature 414: 169-172.
5. R.K. Dixon, S. Brown, R.A. Houghton, A.M. Solomon,
M.C. Trexler and J. Wisniewski. 1994. Carbon pools and
flux of global forest ecosystems. Science 263: 185-190.
6. Houghton et al (Eds) 2001. Climate Change 2001: The
Scientific Basis. Contribution of Working Group II of the
Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge
University Press, Cambridge. Also
http://www.ipcc.ch/pub/wg2SPMfinal.pdf
7. Kevin E. Percy, Caroline S. Awmack, Richard L. Lindroth,
Mark E. Kubiske, Brian J. Kopper, J.G. Isebrands, Kurt S.
Pregitzer, George R. Hendrey, Richard E. Dickson, Donald
R. Zak, Elina Oksanen, Jaak Sober, Richard Harrington and
David F. Karnosky. 2002. Altered performance of forest
pests under CO2- and O3-enriched atmospheres. Nature
420: 403-407.
8. W.A. Kurz and M.J. Apps. 1999. A 70-year retrospective
analysis of carbon fluxes in the Canadian forest sector.
Ecological Applications 9: 526-547.
9. D.F. Karnosky, R. Ceulemans, G.E. Scarascia-Mugnozza
and J.L. Innes, (Eds.). 2001. The Impact of Carbon
Dioxide and Other Greenhouse Gases on Forest Ecosystems. IUFRO Research Series Volume 8. CABI
Publishing in Association with IUFRO, Wallingford, UK.
Reconocimientos
Los autores dan las gracias a los miembros del Grupo
Especial de Intervención por sus contribuciones.
Estamos agradecidos a personas externas que nos
revisaron el manuscrito, sobre todo al Dr Pierre Bernier,
Recursos Naturales de Canadá, Servicio Forestal de
Canadá, Centro Laurentiano de Investigación.
Más publicaciones en esta seria
Número 2: La influencia de disturbios naturales y no naturales sobre la captura y el
amacenamiento de carbono en los bosques
Número 3: El aumento del CO2 y la productividad del ecosistema forestal
Número 4: Criterios y indicadores para el secuestro de carbono
Número 5: Estrategias operativas para promover el secuestro de carbono
Número6:
Secuestro de carbono en bosques y la biodiversidad
Número 7: El potencial de mitigaeión de bioenergía y productos de la madera
Número 8: Aspectos economicos de la contabilidad de carbono
Número 9: Informe de resumen
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