Cuantificación de la biomasa forestal, aérea y radical de

Cuantificación de la biomasa forestal, aérea y radical de

CUANTIFICACIÓN DE LA BIOMASA FORESTAL, AÉREA Y RADICAL DE
DISTINTAS ESPECIES ARBÓREAS
Gregorio Montero González
Investigador del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria
(INIA)
1.- RESUMEN
Se presenta una breve introducción al tema en la cual se hace especial referencia a los
bosques como almacenes de carbono, al papel del bosque como opción de mitigación
del cambio climático y a la forma como el carbono se presenta dentro del ecosistema
forestal.
A continuación se presentan los resultados de un estudio de cuantificación de biomasa
para 11 de las principales especies forestales españolas, cuya superficie conjunta ocupa
alrededor del 70% de la biomasa forestal del país: Pinus sylvestris, Pinus nigra, Pinus
pinaster, Pinus halepensis, Pinus pinea, Quercus ilex, Quercus suber, Quercus
pyrenaica, Quercus canariensis, Olea europaea ssp. sylvestris y Eucalyptus globulus.
Se ha cortado una muestra de 1.221 árboles correspondientes a estas especies,
localizados en diferentes regiones españolas, de manera que cubrieran el mayor rango
posible de edades y tamaños dentro de cada especie. Los pies apeados fueron
desramados, troceados y separados en las siguientes fracciones:
•
Fuste
•
Ramas con diámetro mayor de 7 cm.
•
Ramas con diámetro entre 2 y 7 cm.
•
Ramillas menores de 2 cm. y hojas.
Cada una de las fracciones anteriores fue pesada en verde, y posteriormente, en
laboratorio, se determinó el valor equivalente de biomasa en materia seca. Los datos
obtenidos fueron ajustados, para cada especie, mediante modelos estadísticos lineales
que permitieran relacionar y expresar la biomasa seca de cada parte del árbol con el
valor de diámetro normal –medido a 1,30 m.- del árbol.
Para cada una de las especies se presentan los siguientes resultados:
1) Tablas con valores modulares de biomasa seca por clase diamétrica,
correspondientes al total del árbol y a cada una de las fracciones.
2) Incremento anual de biomasa para el árbol completo y cada una de las
fracciones.
3) Valores modulares de CO2 fijado en un individuo, por clases diamétricas.
4) Incremento del CO2 acumulado anualmente por un árbol, resultado del
crecimiento anual de los individuos de una masa forestal.
Aplicando los valores modulares y las funciones de ajuste obtenidas anteriormente a los
datos del Inventario Forestal Nacional se obtienen los resultados para cada especie, a
nivel provincial, regional o nacional, disgregados en fracciones de biomasa o
correspondientes a árboles enteros. Asimismo se puede determinar el incremento de
biomasa anual de las masas de las diferentes especies forestales españolas.
Los resultados finales del proyecto permiten conocer la cantidad de carbono acumulado
por los bosques de las principales especies forestales españolas, disgregado este valor
tanto por clases diamétricas como por diferentes fracciones del árbol, así como la
cantidad de carbono fijado anualmente como resultado del crecimiento de los árboles.
Aceptando la información estadística existente referida a las extracciones anuales de
biomasa producidas como resultado de las cortas de mejora y los aprovechamientos
madereros se puede calcular un balance aproximado del carbono acumulado en nuestros
bosques para un instante determinado, y simular el contenido de carbono futuro en las
masas forestales considerando las incorporaciones por crecimiento y las extracciones
por aprovechamientos.
Con los datos presentados se está trabajando en la actualidad en el desarrollo de
modelos de gestión selvícola que permitan predecir la evolución de las masas forestales
y el carbono fijado por las mismas en diferentes escenarios futuros. La comparación de
las diferentes alternativas de gestión, desde el punto de vista ecológico, de producción
física y rentabilidad económica se lleva a cabo, actualmente, de forma conjunta entre el
Grupo de Economía de los Recursos Naturales del IEG, CSIC de Madrid, y el Grupo de
Selvicultura Mediterránea del CIFOR-INIA.
2.- INTRODUCCIÓN
En este trabajo no se entra a describir y cuantificar las consecuencias que sobre
diferentes aspectos de la vida animal y vegetal y sobre la economía pueda llegar a tener
un cambio climático más o menos trascendente. El tema no pertenece a nuestra
especialidad y por consiguiente no nos sentimos capacitados para hacer aportaciones
originales y relevantes sobre el mismo.
Solamente se utiliza el cambio climático como el problema que justifica la necesidad de
realizar este trabajo sobre estimación del carbono capturado por las principales especies
forestales.
2.1.- Los bosques como almacenes de carbono
No es arriesgado afirmar que existe unanimidad en atribuir las principales causas del
cambio climático a las quemas de combustibles fósiles, y al cambio de uso de forestal a
agrícola de extensas áreas de bosque. Esta transformación requiere la eliminación de
grandes cantidades de biomasa forestal, cuya destrucción por quema y descomposición
libera a la atmósfera el CO2 correspondiente a la biomasa forestal destruida.
La diferencia entre la capacidad de fijación anual de CO2 por el sistema forestal
destruido y el nuevo sistema agrícola instalado mide la pérdida de capacidad neta anual
de fijación de carbono a partir de la transformación.
La degradación de numerosas áreas forestales por incendios, por recibir una gestión
forestal no sostenible, por exceso de pastoreo u otras causas, hace que éstas pierdan gran
parte de su capacidad como fijadoras de carbono. La aplicación de una gestión forestal
más racional y sostenible contribuirá a incrementar, considerablemente, su capacidad de
fijación de carbono. La reforestación de eriales, matorrales degradados, tierras con alto
grado de erosión, tierras marginales de la agricultura y la creación de áreas
agroforestales pueden contribuir, significativamente, a la fijación de carbono por largos
periodos y mitigar de esta manera la velocidad y la intensidad del cambio climático a
corto y medio plazo.
Para conocer y cuantificar la aportación que los bosques pueden hacer a la mitigación
del cambio climático es necesario poner la aportación de estos, en términos de fijación
de carbono, en relación con la composición atmosférica y con el papel que el CO2
representa en el efecto invernadero.
La atmósfera terrestre está compuesta por un 78,3% de Nitrógeno, 21% de Oxígeno,
0,3% de Argón, 0,03% de dióxido de carbono y otros gases en cantidades menores
como Helio, Neón y Xenón. Además contiene aerosoles en cantidades variables y vapor
de agua en concentraciones fluctuantes (ORDÓÑEZ 1999).
El efecto invernadero se produce principalmente por la acumulación de dióxido de
carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), compuesto clorofluorocarbonados
(CFC) y ozono (O3) que alteran la composición original de la atmósfera. Se estima que
el dióxido de carbono es responsable del 71,5% del efecto invernadero (LASHOF y
AHUJA 1990), motivo por el cual se le presta una atención especial. Muchos de estos
gases tienen tiempos de vida media (residencia atmosférica) que oscilan entre décadas y
centenares de años (ORDÓÑEZ 1999) por lo cual el cambio de su concentración en la
atmósfera no responde rápidamente ante una disminución de las emisiones aunque ésta
vaya acompañada de medidas encaminadas a capturar una mayor cantidad de gases con
efecto invernadero, como puede suceder con la reforestación respecto del CO2.
Ante la magnitud que pudiese alcanzar el cambio climático, se han definido estrategias
para frenar y mitigar el mismo.
El protocolo de Kyoto presenta y desarrolla dos vías fundamentales. La primera,
consiste en disminuir las emisiones por la quema de combustibles fósiles y por el
cambio de uso de tierras boscosas en agrícolas, que se presentan, como las dos
principales fuentes de emisión. Y la segunda, consiste en buscar políticas y actuaciones
medioambientales encaminadas a incrementar los niveles de captura y fijación, a corto y
medio plazo, de gases con efecto invernadero, fundamentalmente CO2.
La gestión de los bosques orientada hacia su utilización como sumidero de carbono no
es suficiente para amortiguar el cambio climático, es necesario disminuir drásticamente
las emisiones. El bosque no puede fijar todo el carbono que se emite pero tiene cierta
capacidad de fijación y almacenamiento. Se estima que combinando estrategias
selvícolas de apoyo a la gestión sostenible, con programas de conservación de sistemas
forestales y repoblación de tierras degradadas, los bosques podrían resultar un sumidero
de carbono importante durante los próximos 100 años, permitiendo reducir entre un 20
y un 50% las emisiones netas de CO2 a la atmósfera (IPCC 1995). Al final, el carbono
fijado por la biomasa aérea, el humus y los residuos maderables, por una u otra vía y en
más o menos tiempo, se acabará incorporando al ciclo del carbono. En este sentido la
principal función del bosque es la de permitir mitigar el problema durante un tiempo, es
decir, el bosque ofrece la oportunidad de “comprar el tiempo necesario” para poner en
marcha nuevas estrategias que logren la reducción de emisiones (JUNDI 2001)
actuando sobre el consumo de combustibles fósiles y sobre la deforestación masiva. Es
de resaltar que a nivel mundial la emisión de CO2 por cambio de uso de tierras de
forestal a agrícola se sitúa en torno al 25% de las emisiones totales de CO2 (ORDÓÑEZ
1999).
2.2.-El bosque como opción de mitigación del cambio climático
Como antes se apuntó el bosque no puede, por sí solo, compensar las emisiones de CO2
producidas por la combustión de combustibles fósiles, pero puede ofrecer opciones de
mitigación. MASERA (1995) define las opciones de mitigación de carbono como
cualquier acción capaz de reducir la emisión neta de dióxido de carbono, bien por
aumentar la fijación, a través de un incremento de la vegetación, una mejor gestión de la
misma, o por la sustitución que la vegetación puede hacer de los combustibles fósiles.
Las principales opciones de mitigación que pueden considerarse en el sector forestal
son:
1) La conservación: Evitando deforestaciones masivas, grandes incendios y
otras catástrofes naturales o artificiales.
2) La gestión sostenible: Aplicando estrategias selvícolas capaces de optimizar
la fijación de carbono y de influir en el tipo de productos extraídos a través
de los aprovechamientos, favoreciendo la regeneración de la masa
adelantándose a la acción de la naturaleza y fomentando la aplicación de
programas de selvicultura preventiva contra incendios.
3) La reforestación: Ejecutando programas de reforestación de áreas
degradadas, protección de cuencas de embalses, plantaciones forestales
capaces de obtener productos para la construcción de viviendas en
sustitución de otros más contaminantes como el hierro o el hormigón
(cuando ello sea posible), plantaciones energéticas, fomento de los sistemas
agroforestales tradicionales.
Todas estas opciones contempladas en este contexto tienen como objetivo la fijación y
almacenamiento de carbono, a la vez que contribuyen a reducir la erosión, y el
aterramiento de los embalses, a favorecer la biodiversidad, la regulación de los cauces
de montaña a través de la recarga de acuíferos y en general al aumento de la riqueza
biológica del territorio.
2.3.- El carbono en los ecosistemas forestales
Como es bien sabido, una vez que el dióxido de carbono atmosférico es incorporado a
los procesos metabólicos de las plantas mediante la fotosíntesis, éste pasa a formar parte
de la madera y demás tejidos necesarios para el desarrollo de la planta.
Los árboles, en su crecimiento, renuevan permanentemente parte de sus órganos a través
del desfronde de hojas, ramillas, flores, frutos, corteza, etc. Esta dinámica de renovación
de órganos libera carbono, una parte del cual se incorpora a la atmósfera en forma de
CO2 y el resto queda fijado en el suelo en forma de humus estable, incorporado en los
diferentes horizontes del suelo. Paralelamente a este proceso se produce anualmente un
aumento de las dimensiones del árbol (crecimiento) que se realiza a base de
acumulación de carbono. El balance entre el carbono acumulado en el árbol, como
resultado de su crecimiento, y el liberado por el desprendimiento y descomposición de
hojas, ramas, frutos, cortezas, etc., determina la fijación neta de carbono por el árbol. El
mismo razonamiento puede hacerse cambiando el concepto de árbol por el de masa
forestal, dando lugar en este caso al balance neto de fijación de carbono del ecosistema.
Al intervenir selvícolamente se extraen diferentes fracciones de la biomasa acumulada
en el bosque: madera, leñas, frutos y otros productos cuyo aprovechamiento genera
residuos. Una parte de ellos pueden ser extraídos del sistema, como la madera y las
leñas, y otros, como ramillas finas y hojas, son quemados inmediatamente después o
abandonados en el suelo para que se descompongan y se incorporen lentamente al ciclo
de materia orgánica.
Los productos utilizados por el hombre como madera, leñas, frutos y otros siguen
actuando como reservorios de carbono durante el tiempo que permanecen en uso antes
de envejecer, descomponerse y pasar a formar parte, nuevamente, del ciclo del carbono.
El tiempo que el carbono fijado en los diferentes productos tarda en incorporarse
nuevamente a la atmósfera se conoce como vida media del producto. La vida media de
un producto en uso se mide por el tiempo que ha de transcurrir para que la mitad del
carbono contenido en ese producto deje de estar en uso (SKOG y NICHOLSON 1998).
El destino de ese carbono, que deja de estar en uso, puede ser el reciclaje, la
acumulación en vertederos o la emisión directa a la atmósfera mediante la combustión,
con o sin aprovechamiento de su energía.
El conocimiento y la cuantificación de los diferentes reservorios de carbono dentro del
bosque, así como las rutas que sigue el carbono retenido en cada uno de ellos, incluidos
los productos del bosque que siguen reteniendo carbono en su lugar de uso, es una tarea
necesaria y urgente si se quiere incorporar la fijación de carbono como un objetivo más
de la gestión forestal.
La cuantificación de los flujos netos de carbono entre los diferentes reservorios del
bosque y la atmósfera, incluidas rutas y vida media de cada fracción de biomasa,
constituye un complejo sistema de interrelaciones entre entradas y salidas de carbono
del ecosistema. Su conocimiento y medición precisa es laborioso y seguramente no se
justifique, para la precisión que demanda el objetivo que nos ocupa en este trabajo.
ORDÓÑEZ y MASERA (2001) para estimar la captura unitaria de carbono contenido
en los diferentes almacenes del bosque, simplifican el sistema reduciéndolo a cuatro
grupos a los que añaden un quinto grupo que hace referencia al carbono que se ahorrará
si la biomasa de todos o alguno de los reservorios del bosque fuese utilizada como
biocombustible en sustitución de otros combustibles fósiles. Siguiendo las
denominaciones dadas por ORDÓÑEZ y MASERA (1995) los mencionados grupos son
los siguientes:
1) Carbono fijado en la vegetación (Cv): Es el carbono contenido en la
biomasa aérea y radical.
2) Carbono en descomposición (Cd): Es el contenido en la materia orgánica
que se encuentra en proceso de descomposición, producido por las hojas,
ramas, troncos y otras fracciones de biomasa muerta y depositada sobre el
suelo, pero no incorporada al suelo mineral.
3) Carbono en el suelo (Cs): Es el carbono contenido en los horizontes que
forman el perfil del suelo, originado por la meteorización de la roca madre y
por la descomposición de restos vegetales incorporados al complejo arcillohúmico como humus estable.
4) Carbono en productos (Cp): Es el carbono contenido en productos
forestales durante el tiempo que el producto está en uso (puertas, ventanas,
muebles, tableros, palets, madera de encofrados, embalajes, cartones, libros,
papel prensa, papel de oficina, publicidad y otros). Cuanto mayor sea la vida
media de un producto mayor será el tiempo de almacenamiento de carbono
en el mismo, antes de ser reciclado o incorporado nuevamente a la
atmósfera.
5) Carbono ahorrado por sustitución de combustibles fósiles (Cf): Se trata
de una alternativa para reducir emisiones por sustitución de combustibles
fósiles, utilizando en su lugar biomasa forestal para la producción de energía.
Cada uno de estos almacenes de carbono puede referirse a una hectárea o cualquier otra
unidad superficial, monte, municipio, comarca, provincia, comunidad autónoma o
estado. La expresión matemática es la siguiente:
Ct = Cv + Cd + Cs +Cp + Cf
Desde el punto de vista de la selvicultura y la ecología tiene interés el carbono fijado en
la vegetación, que es el único que puede ser manipulado a través de la selvicultura,
incidiendo apreciablemente sobre el tipo de productos y por lo tanto sobre la vida media
de los mismos, por ejemplo turnos cortos darán lugar a un mayor porcentaje de madera
de trituración y turnos largos a un mayor porcentaje de madera de sierra, que podrá
utilizarse en construcción de viviendas, muebles, etc., con una vida media mayor.
3.- CUANTIFICACIÓN DE BIOMASA Y FIJACIÓN DE CO2 EN LAS
PRINCIPALES ESPECIES FORESTALES
3.1.- Material y métodos
La metodología de este trabajo se ha diseñado específicamente para que los resultados
obtenidos pudiesen ser aplicados directamente a la información que sobre cada especie
ofrece el Inventario Forestal Nacional (IFN). Esta decisión ha condicionado el método
de muestreo para la estimación de biomasa (apeo, medición y pesaje de árboles
individuales) y la adopción de los mismos intervalos de clases diamétricas usados por el
citado IFN.
Estimación de biomasa aérea
La muestra para la estimación de biomasa aérea procede de 1.221 árboles repartidos
entre las 11 especies que se relacionan a continuación y procurando que hubiese, al
menos, tres árboles por clase diamétrica, cosa que no siempre fue posible:
Pinus sylvestris L.
Pinus nigra Arn.
Pinus pinaster Ait.
Pinus halepensis Mill.
Pinus pinea L.
316 árboles
253 árboles
203 árboles
55 árboles
47 árboles
TOTAL
874 árboles
Quercus ilex ssp ballota
Quercus suber L.
Quercus pyrenaica Willd.
Quercus canariensis
Olea europaea ssp sylvestris
Eucalyptus globulus
TOTAL
47 árboles
98 árboles
145 árboles
23 árboles
27 árboles
34 árboles
347 árboles
Los árboles que componen la muestra proceden en primer lugar de la red de parcelas
experimentales permanentes para el estudio de modelos selvícolas y de crecimiento y
producción que tiene instalado el CIFOR-INIA. En segundo lugar y para completar la
muestra de forma que contuviese todas las clases diamétricas se han cortado, medido y
pesado en diversos montes 427 árboles repartidos en las 11 especies y casi siempre
pertenecientes a las clases diamétricas superiores que eran escasas en la muestra de las
parcelas INIA. Esta muestra se tomó en diversos montes de la Comunidad de Madrid,
provincias de Segovia, Burgos, Valladolid, Ávila, Guadalajara, Ciudad Real, Albacete,
Cádiz, Málaga y Huelva.
Parte de los datos relativos a Quercus suber, Q canariensis y Olea europaea ssp.
sylvestris se han tomado dentro del Proyecto AGL-200-0936 “Economía y Selvicultura
del alcornocal” que está siendo financiado por la CICYT y desarrollado por el IEG del
CSIC y el CIFOR-INIA.
En todos los casos los árboles se tomaron en masas forestales con calidad de estación y
densidad de arbolado consideradas media y “representativas” de la especie.
En cada árbol se midió su diámetro normal (1,30 m.). A continuación se apeaba el árbol,
se media su altura total y se procedía al desrame y separación de las diferentes
fracciones de biomasa, que eran pesadas en verde.
Las fracciones de biomasa consideradas fueron las siguientes:
•
Fuste, hasta 7 cm. de diámetro en punta delgada, cuando ello fue posible.
•
Ramas con diámetro en punta delgada menor de 7 cm. (leña gruesa).
•
Ramas con diámetro comprendido entre 2 y 7 cm. (leña delgada).
•
Ramas con diámetro máximo inferior de 2 cm., incluyendo hojas o acículas
según la especie (chasca).
El pesaje de materia verde en monte se hizo con romana colgada sobre una cabria que
soportan dos operarios y con una precisión máxima de 100 g. En ocasiones algunos
fustes de gran tamaño y valor no fueron troceados para su peso en verde. En estos casos
se cubicó su fuste por trozas para obtener su volumen y posteriormente se estimó su
peso en materia seca por aplicación de la densidad básica de la madera de la especie,
tomada de la bibliografía.
Se han considerado 14 clases diamétricas separadas de 5 en 5 cm. abarcando desde los
10 a los 70 y más cm. de diámetro.
De cada una de las fracciones de biomasa se tomó una muestra de aproximadamente 15
kg que se llevó al laboratorio para determinar su peso en materia seca, mediante secado
en estufa a 105 + 2º C hasta peso constante.
Estimación de biomasa radical
Se eligió un árbol por clase diamétrica de los comprendidos entre 10 y 70 y más cm. de
diámetro, lo que supone 14 árboles por especie y 154 árboles para las 11 especies
presentadas en este estudio.
Se considera, a efectos de este estudio, como biomasa radical, la correspondiente al
tocón del árbol y a las raíces que se extraen al arrancar el tocón con una máquina
retroexcavadora, que en el caso de árboles gruesos hace primero una zanja alrededor del
tocón y después extrae el raigón formado por el tocón, la raíz principal y la parte más
gruesa de las raíces secundarias. Con este método quedan sin extraer y contabilizar la
práctica totalidad de las raíces menores de 7 – 8 cm. de diámetro normal. En los árboles
delgados, menores de 15 – 20 cm. de diámetro normal, el raigón contiene gran parte de
las raíces secundarias mayores de 3 – 4 cm.
Una vez extraído el sistema radical se limpiaba la tierra pegada a las raíces golpeando el
raigón con la pala de la máquina retroexcavadora y finalmente se remataba con una
azada hasta dejarlo lo más limpio posible. Las raíces eran separadas de la cepa y
pesadas en el monte con romana. Las cepas de los árboles delgados eran pesadas
directamente en el monte y las de los árboles grandes eran cargadas en un tractor o
camión y trasladadas hasta una báscula próxima con capacidad suficiente para pesar
cepas de hasta 1.500 Kg. Estas básculas se encuentran con facilidad en fábricas y
cooperativas agrarias de los pueblos próximos al monte.
De cada raigón se tomó una muestra de alrededor de 15 Kg. de raíces mayores de 7 cm.,
15 Kg. de raíces de diámetro comprendido entre 2 y 7 cm. y 5 Kg. de raíces menores de
2 cm. de diámetro, cuando ello fue posible. Estas muestras se enviaron al laboratorio
para ser desecadas en estufa a 105 + 2º C hasta peso constante. Al tocón y a la parte
gruesa de la raíz que aparece como continuación del mismo, se les aplicó la misma
densidad que a la madera del fuste.
En el caso del Eucalyptus globulus, especie que se aprovecha por corta a hecho y
regenera por brotes de cepa, la edad de los brotes no coincide con la edad de la cepa,
salvo en el primer turno de plantación. Si se acepta un turno medio de 12 años para los
brotes y cuatro recepes para las cepas, se puede deducir que podrán encontrarse brotes
de diferentes edades (1, ......, 12 años) sobre cepas de su misma edad, si proceden de
primera plantación o de una plantación que sucede a un levantamiento de cepas por
agotamiento de éstas, o sobre cepas con 12, 24, 36 y 48 años más que los brotes. Por
ejemplo se pueden encontrar brotes de un año sobre cepas de 13, 25 y 37. Cada vez es
más raro encontrar brotes sobre cepas mayores de 48 años (cuatro recepes o más).
Se deduce de lo anterior que el tamaño de la cepa no es proporcional al tamaño del
brote. Por este motivo no se puede calcular el peso de la cepa en función del diámetro
normal del árbol del cual procede. En este caso de decidió extraer 4 cepas de árboles
procedentes de la primera plantación (1P), 4 cepas de árboles procedentes de un primer
recepe (1R), 4 procedentes de un segundo recepe (2R) y 4 procedentes del tercero (3R).
A los árboles con diámetro normal menor de 20 cm. se le asignó el peso medio de las 4
cepas de primera plantación, más las cuatro de primer recepe, más las cuatro de segundo
recepe:
[4 (1P) + 4 (1R) + 4 (2R)] / 12
A los árboles de diámetro comprendido entre 20 y 40 cm. se les aplicó el peso medio
correspondiente a las cuatro cepas de 1º, 2º y 3º recepe:
[4 (1R) + 4 (2R) + 4 (3R)] / 12
A los árboles con diámetro mayor de 40 cm. se les aplicó el peso medio de las cepas de
segundo y tercer recepe:
[4 (2R) + 4 (3R)] / 8
Es conocido que en el caso del eucalipto el número de brotes o árboles es superior al
número de cepas, pues es frecuente encontrar cepas con dos o más brotes. En este caso
parece que la biomasa radical de esta especie estaría sobreestimada, y que podría ser
conveniente aplicar algún factor de corrección, pero finalmente se consideró que dado
que los sistemas radicales son extraídos de forma incompleta, dejando en el suelo la
mayoría de las raíces delgadas y finas que no salen con la cepa, este porcentaje de
biomasa radical podría ser compensado si no se aplicaba el indicado factor de
corrección.
Análisis de la información
Una vez obtenidos los pesos de materia seca para cada fracción de biomasa y especie se
ajusta una ecuación que relaciona el peso de cada fracción de biomasa (MS) en función
del diámetro del árbol. Los resultados se exponen en la Tabla 1.
Tabla 1. Modelos ajustados para cada especie y fracción de biomasa y valores de los correspondientes coeficientes y de R2.
PT: Peso de biomasa de la fracción indicada; Dn: Diámetro norma
Especie
Modelo
a
Parámetros
b
c
P sylvestris
Árbol completo
Fuste
Leña gruesa
Leña fina
Chasca + acículas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=ae^bDn
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
0,0805
0,0215
0,15
0,0291
0,0282
0,0105
2,4167
2,7184
0,1076
0,2988
0,38
2,62268
P nigra
Árbol completo
Fuste
Leña gruesa
Leña fina
Chasca + acículas
Raíz
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
0,6073
0,0433
0,4105
0,0013
0,0587
0,1813
-5,0998
2,4975
-31,654
2,9258
2,0455
-4,3988
-23,729
P pinaster
Árbol completo
Fuste
Leña fina
Chasca + acículas
Raíz
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
0,4684
0,3209
0,0752
0,0513
0,0213
-6,3722
-3,4788
-2,078
-0,2577
2,3746
36,698
14,474
14,855
-1,4916
P halepensis
Árbol completo
Fuste
Leña fina
Chasca + acículas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
0,1247
0,0816
0,0784
0,0649
0,1606
2,206
2,133
-1,9175
2,0349
3,7665
P pinea
Árbol completo
Fuste
Leña gruesa
Leña fina
Chasca + acículas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
0,1129
0,0345
0,0118
0,0151
0,0884
0,018
2,4241
2,5254
2,6437
2,3983
2,0192
2,4702
O europaea
Árbol completo
Fuste
Leña gruesa
Leña fina
Chasca
Hojas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn+b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
0,3829
0,3527
4,965
0,2374
0,2094
0,0294
0,4449
1,9412
1,6078
-54,78
1,5955
1,5333
1,5333
-12,047
-4,22145
2,1906
628,13
40,173
14,207
31,2
R2
Modelo
a
Parámetros
b
c
R2
Q ilex
Árbol completo
Fuste
Leña fina
Chasca
Hojas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=ae^bDn
PT=ae^bDn
0,1006
1,1382
0,0818
0,0713
2,386
50,163
2,4727
2,0132
1,9974
1,969
0,051
0,0453
0,9642
0,9388
0,7341
0,854
0,7124
0,784
0,986
0,9899
0,8891
0,9219
0,973
0,9856
Q suber (1)
Árbol completo
Fuste
Leña gruesa
Leña fina
Chasca
Hojas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
0,0343
0,0489
0,0016
0,0336
0,0067
0,0035
0,0863
2,6079
2,2519
3,2081
1,9964
0,0275
0,0145
1,9953
0,9169
0,897
0,8746
0,8028
0,7043
0,7043
0,9271
0,9789
0,9848
0,8028
0,9026
0,9789
Q suber (2)
Copa completa
Leña
Gavilla
Bornizo
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
0,0742
0,0314
0,0229
0,0183
14,24
2,405
4,3469
2,2182
-190,13
0,9819
0,9558
0,9096
0,9539
0,8999
Q pyrenaica
Árbol completo
Fuste + Leña gruesa
Leña fina
Chasca + hojas
Raíz
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
0,7783
0,2836
0,4506
0,0441
0,0863
-12,238
-0,2031
-11,814
-0,2209
2,1324
58,196
-5,7606
64,617
0,0597
Q canariensis
Árbol completo
Fuste
Leña gruesa
Leña fina
Chasca
Hojas
Raíz
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^b
0,1129
0,0345
0,0118
0,0151
0,0884
2,4241
2,5254
2,6437
2,3983
2,0192
0,9613
0,9793
0,8742
0,8794
0,8809
0,018
2,4702
0,985
E globulus
Árbol completo
Fuste + Leña gruesa
Leña fina
Chasca
Hojas
PT=aDn^b
PT=aDn^b
PT=aDn^2+bDn+c
PT=aDn^b
PT=aDn^b
2,645
0,1105
0,0224
0,0694
0,1266
2,194
2,3816
1,2248
1,698
1,6198
0,9813
0,9755
0,8595
0,8654
0,8654
0,9785
0,9812
0,802
0,8812
0,8569
0,9721
0,9613
0,9793
0,8742
0,8794
0,8809
0,985
97,882
Especie
0,9317
0,8471
0,8311
0,7373
0,7929
0,7929
0,9918
0,6455
0,3396
-57,792
-12,322
0,9848
0,9141
0,9395
0,9034
0,9889
0,947
0,9991
0,998
0,9676
3.2.- Resultados
Estimación de los valores modulares de cada fracción de biomasa y especie
Entrando en los modelos obtenidos para cada especie, Tabla 1, con los centros de clase
diamétrica, se obtienen los valores modulares para cada fracción de biomasa. Por suma
de las diferentes fracciones se obtiene la biomasa total. Tablas 1.1 a 1.12.
Estimación del crecimiento anual por fracciones de biomasa
La biomasa de cada fracción se ha obtenido mediante la aplicación de la ecuación
correspondiente que relaciona la biomasa con el diámetro normal del árbol. El
crecimiento anual medio por clase diamétrica se ha calculado a partir de los datos del
Inventario Nacional Forestal. Aplicando la ecuación correspondiente a cada fracción de
biomasa, con los correspondientes incrementos diametrales, se obtiene por diferencia el
incremento de biomasa seca por clase diamétrica.
Ib = f (d + ∆d) – f (d)
Ib: Incremento anual de biomasa de la fracción correspondiente en Kg. de materia seca .
d: diámetro normal (cm.).
∆d: Incremento anual en diámetro (cm.).
Los valores modulares de incremento de biomasa para cada especie se exponen en las
tablas 2.1 a 2.12.
Estimación de los valores modulares de CO2 para cada fracción de biomasa y
especie
Para estimar el CO2 contenido en cada fracción de biomasa se ha tomado como
contenido medio en carbono los siguientes valores:
•
Pinos = 50% (KOLLMANN 1.995)
•
Q. ilex = 47,50% (IBÁÑEZ et al 1.998)
•
Q. suber = 47,2% (IBÁÑEZ et al 1.998)
•
Resto de especies frondosas = 47,35%
La cuantificación del dióxido de carbono acumulado en cada fracción de biomasa se ha
calculado a través de la relación existente entre el peso total de una molécula de CO2
(44) y el peso del átomo de carbono (12), lo que equivale a decir que por cada Kg. de
carbono acumulado en la biomasa seca del árbol, éste ha capturado 3,67 Kg. de CO2.
Aplicando estas relaciones a las Tablas 1.1 a 1.12 se obtienen los valores modulares de
CO2 por clases diamétricas y especie. Tablas 3.1 a 3.12.
Estimación de la acumulación anual de CO2 en las distintas fracciones de
biomasa
Aplicando las relaciones anteriores a las Tablas 2.1 a 2.12 que representan el
incremento medio anual por fracciones de biomasa se obtienen los valores modulares de
acumulación anual de CO2 para cada fracción de biomasa y especie. Tablas 4.1 a 4.12.
Determinación del CO2 fijado por las diferentes fracciones de biomasa de cada
especie en España.
En la Tabla 5 se exponen los valores de CO2 almacenados en las diferentes fracciones
de biomasa para los cinco pinos estudiados. En la Tabla 6 se exponen las fijaciones
anuales de CO2 por las distintas fracciones de biomasa de las mismas especies.
En la Tabla 7 se exponen los valores de CO2 almacenados en las diferentes fracciones
de biomasa para las frondosas estudiadas y el la Tabla 8 se exponen las fijaciones
anuales de CO2 por las distintas fracciones de biomasa de las mismas especies de
frondosas.
Tabla 5. Fijación de carbono en las distintas fracciones de biomasa de pinos.
(Miles de Toneladas)
Especie
Pinus sylvestris
Pinus pinaster
Pinus halepensis
Pinus nigra
Pinus pinea
Nº total
pies
(*)
Fuste
943026252
841620559
823531609
691057492
139403497
87717,9
97118,3
31793,9
47740,3
14775,7
Biomasa aérea
Ramas
R>7 cm R 2-7 cm R<2 cm
1575,9
280,4
4107,4
2382,1
7092,1
13364,5
10387,5
6823,7
5671,8
4259,6
22121,1
21071,6
18947,7
15996,7
7311,1
Total
aérea
Biomasa
Radical
Biomasa
total
124779,4
128857,9
61672,8
71790,9
33438,5
31987,4
34347,2
15971,7
21739,6
6201,8
156766,8
163205,1
77644,4
93530,5
39640,3
Tabla 6. Incremento anual de CO2 fijado por las distintas fracciones de biomasa de
pinos. (Miles de Toneladas)
Especie
Pinus sylvestris
Pinus pinaster
Pinus halepensis
Pinus nigra
Pinus pinea
Nº total
pies
(*)
Fuste
943026252
841620559
823581609
691057492
139403497
4497,5
4726,8
1439,0
3221,6
692,2
Biomasa aérea
Ramas
R>7 cm R 2-7 cm R<2 cm
63,6
19,4
177,3
15,3
319,5
639,8
770,0
336,2
388,2
196,1
823,2
898,1
838,9
1024,9
299,6
Total
aérea
Biomasa
Radical
Biomasa
total
6024,1
6414,2
2791,4
4650,0
1507,4
1590,9
1776,8
576,7
522,3
281,5
7615,0
12301,4
3368,1
5172,3
1789,0
Tabla 7. Fijación de carbono en las distintas fracciones de biomasa de frondosas.
(Miles de Toneladas)
Especie
Nº total
pies
(*)
Quercus ilex
3076888381
Quercus suber
68994880
Quercus canariensis 25776712
Olea europaea
65832709
Quercus pyrenaica
898727163
Eucalyptus sp.
456335618
Fuste
63060,2
4512,3
4211,6
1272,7
28083,0
31881,9
Biomasa aérea
Ramas
R>7 cm R 2-7 cm R<2 cm
58439,9
4187,7
2883,7
685,8
*
*
35697,6
1311,4
1147,8
830,3
15948,5
4679,0
28733,5
374,2
297,9
622,1
3776,3
2318,3
Biomasa
Radical
Biomasa
total
19882,2 205813,4 392475,4
195,9
10581,6
7662,9
76,7
8617,7
2785,8
87,4
3498,3
1358,4
47807,9 17219,7
4239,3 43118,5 272963,2
598288
18244
11403
4856
65027
316081
Hojas
Total
aérea
*: Ramas mayores de 7 cm. incluidas en fuste
Tabla 8. Incremento anual de CO2 fijado por las distintas fracciones de biomasa de
frondosas. (Miles de Toneladas)
Especie
Nº total
pies
(*)
Quercus ilex
3076888381
Quercus suber
68994880
Quercus canariensis 25776712
Olea europaea
65832709
Quercus pyrenaica
898727163
Eucalyptus sp.
456335618
Fuste
Biomasa aérea
Ramas
R>7 cm R 2-7 cm R<2 cm
3018,2
168,0
94,5
39,5
2757,3
3041,8
1026,5
170,0
47,5
16,1
*
*
*: Ramas mayores de 7 cm. incluidas en fuste
1715,6
47,0
27,1
25,7
1747,5
355,9
1390,5
10,7
6,6
19,0
368,0
213,2
Hojas
283,8
5,6
1,7
2,7
389,9
Total
aérea
7437,7
401,3
177,4
103,0
4872,9
4000,8
Biomasa
Radical
Biomasa
total
5012,8
267,6
59,9
40,2
548,1
12447,5
668,9
237,3
143,1
5421,0
4000,8
Tabla 9. Balance de biomasa por fracciones para Pinus sylvestris en España para el
periodo 1990-2002. (Miles de Toneladas).
Pinus sylvestris
ESPECIE
Fuste
Biomasa
total
acumulada en 1990 47803
(BTA)
Crecimiento anual
2451
de biomasa (CAB)
Biomasa extraída
326
por cortas (BE)
Incremento neto de
2125
biomasa (CAB-BE)
Biomasa
total
acumulada en 2002 73303
Ramas Ramas Ramas
Biomasa Biomasa
Acículas
> 7 cm. 2-7 cm. < 2 cm.
Aérea
Radical
BIOMASA
TOTAL
859
7283
6877
5178
68000
17432
85432
35
349
256
193
3283
867
4150
6
55
51
38
476
118
594
29
294
205
155
2808
749
3557
1207
10811
9337
7038
101696
26420
128116
(BTA+12 CAB-12 BE)
Tabla 10. Balance de fijación neta de CO2 por fracciones de biomasa para Pinus
sylvestris en España para el periodo 1990-2002. (Miles de Toneladas).
Pinus sylvestris
ESPECIE
Fuste
TOTAL CO2 fijado en
87718
1990 (TF)
CO2 fijado anualmente
4493
(FA)
CO2 extraído por cortas
598
(EX)
Fijación neta anual de
3895
CO2 (FA-EX)
TOTAL CO2 fijado en
134458
2002
(TF+12 FA-12 EX)
Ramas Ramas Ramas
Acículas
> 7 cm. 2-7 cm. < 2 cm.
CO2
Aérea
CO2
CO2
Radical TOTAL
1576
13365
12620
9501
124779
31987
156766
64
640
469
354
6018
1589
7607
11
101
93
70
873
216
1089
53
539
376
284
5147
1373
6520
2212
19833
17132
12909
186543
48463
235006
Tabla 11. Balance de fijación neta de CO2 por Pinus sylvestris en España para el
periodo 1990-2002
Biomasa aérea
(Miles de Toneladas)
TOTAL CO2 fijado
en 1990 (TF)
Biomasa radical
TOTAL
(Miles de Toneladas) (Miles de Toneladas)
124779
31987
156766
CO2 fijado
anualmente (FA)
6024
1591
7615
CO2 extraído por
cortas (EX)
850
218
1068
Fijación neta anual
de CO2 (FA-EX)
5174
1373
6547
TOTAL CO2 fijado
en 2002
186867
48468
235335
(TF + 12 FA – 12 EX)
Tabla 12. Balance de fijación neta de CO2 por Quercus ilex en España
para el periodo 1990-2002
Biomasa aérea
(Miles de Toneladas)
TOTAL CO2 fijado
en 1990 (TF)
Biomasa radical
TOTAL
(Miles de Toneladas) (Miles de Toneladas)
205813
392475
598288
CO2 fijado
anualmente (FA)
7435
5013
12448
CO2 extraído por
cortas (EX)
No hay datos
No hay datos
No hay datos
Fijación neta anual
de CO2 (FA-EX)
7435
5013
12448
TOTAL CO2 fijado
en 2002
295033
452631
747664
(TF + 12 FA – 12 EX)