ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN

 

ESTIMACIÓN DE LAS RESERVAS Y PÉRDIDAS DE CARBONO POR DEFORESTACIÓN EN LOS BOSQUES DEL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA, COLOMBIA

 

ESTIMATION OF CARBON STOCKS AND LOSS BY DEFORESTATION IN THE FORESTS OF ANTIOQUIA, COLOMBIA

 

 

Adriana Yepes-Quintero^1,6; Álvaro J. Duque-Montoya^1,2,3,7; Diego Navarrete-Encinales^1,8; Juan Phillips-Bernal^1,9; Edersson Cabrera-Montenegro^1,10; Adriana Corrales-Osorio^3,11; Esteban Álvarez-Dávila^1,4,12; Gustavo Galindo-García^1,13; María C. García-Dávila^1,14; Álvaro Idárraga^5,15; Diana Vargas-Galvis^1,16

 

1 IDEAM (Colombia), Fundación Natura, Fundación Gordon y Betty Moore. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia. Bogotá D.C., Colombia.

2 Docente. Forestal, Universidad Nacional de Colombia (sede Medellín). Medellín (Antioquia), Colombia.

3 Proyecto Expedición Antioquia. Grupo de Investigación en Conservación, Uso y Biodiversidad. Universidad Nacional de Colombia (sede Medellín). Medellín (Antioquia), Colombia.

4 Departamento de Ecología, Universidad Alcalá de Henares. Alcalá de Henares, España.

5 Proyecto Expedición Antioquia. Instituto de Biología, Universidad de Antioquia. A. A. 1226. Medellín (Antioquia), Colombia.

Correos electrónicos: 6 <apyepes@gmail.com>; 7 <ajduque09@gmail.com>; 8 <danavarrete@gmail.com>; 9 <phillipsb77@gmail.com>; 10 <edersson.cabrera@gmail.com>; 11 <acorral0@unal.edu.co>; 12 <esalvarez@une.net.co>; 13 <gusgalin@gmail.com>; 14 <mcgarciad@gmail.com>; 15 <alvaro.idarraga@gmail.com>; 16 <dmvargas.ideam@gmail.com>.

 

Recibido: marzo 2011; aceptado: octubre 2011.

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Resumen

Los bosques tropicales almacenan grandes cantidades de carbono en su biomasa, y por ello juegan un papel determinante en el ciclo global de este elemento. Las variables biofísicas determinan la capacidad de almacenamiento de los bosques como reservorios de carbono. No obstante en los últimos años, la deforestación tropical ha hecho que estos ecosistemas se conviertan en fuente de emisiones de dióxico de carbono (CO₂) a la atmósfera. El presente estudio quiso evaluar la distribución de la biomasa aérea (BA) y carbono en relación con la variación altitudinal de los bosques naturales del departamento de Antioquia (Colombia), así como las pérdidas potenciales asociadas con la deforestación, durante el periodo 2000-2007. Para ello se empleó información estructural (diámetro, biomasa aérea) proveniente de 16 parcelas permanentes de 1,0 ha, dentro de las cuales se midió la vegetación leñosa arbórea. Se cuantificó la deforestación a nivel departamental usando imágenes de sensores remotos MODIS para el período 2000-2007. Los resultados evidencian que la BA y los contenidos de carbono en los bosques naturales de Antioquia, presentan una relación inversa con la altitud. La BA promedio fue 244 ± 63 Mg ha^-1 y la tasa de deforestación en el período 2000-2007 fue 25.279 ha año^-1. Durante este período se perdieron en total 176.950 ha de bosque natural, con las cuales se emitieron potencialmente a la atmósfera 79.161,29 Gg CO₂. En Antioquia posiblemente problemáticas como la deforestación, pueden llegar a destruir considerablemente estos ecosistemas, ocasionando la pérdida de servicios ecosistémicos importantes como el almacenamiento de carbono.

Palabras clave: biomasa aérea, bosques tropicales andinos, contenidos de carbono, emisiones potenciales de CO₂, gradiente altitudinal, parcelas permanentes.

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Abstract

Tropical forests store large amounts of carbon (C₂) in their biomass, thus playing a key role in the global cycle of this element. The carbon storage capability of tropical forests is largely determined by biophysical factors. However, in recent years tropical deforestation has converted this ecosystem into a source of carbon emissions into the atmosphere. In this study, our goal was to evaluate the distribution of above-ground biomass (AGB) along a complex environmental gradient of natural forests in the Department of Antioquia (Colombia); as well as to assess the potential amount of carbon released into the atmosphere by deforestation between 2000 and 2007. We used structural information (diameter, aerial biomass) from 16 1-ha permanent plots where woody vegetation was sampled. Deforestation in the department was quantified using MODIS terra images obtained from 2000-2007. We found a negative relationship between AGB and altitude in natural forests in Antioquia. Mean AGB was 244 ± 63 Mg ha-1 and the deforestation rate in the 2000-2007 period was 25, 279 ha yr-1. During this time, 176,950 ha of natural forest were lost, which means a total of 79,161.29 Gg CO₂ were released into the atmosphere. In Antioquia, problems such as deforestation may result in a considerable destruction to this ecosystem, causing the loss of important ecosystem services, such as carbon storage.

Key words: above-ground biomass, altitudinal gradient, Andean tropical forests, carbon stocks, potential CO₂ emissions, permanent plots.

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INTRODUCCIÓN

Se estima que los bosques tropicales contienen hasta 80% del total del carbono almacenado en toda la vegetación terrestre, lo que los convierte en un determinante del ciclo global de este elemento (Clark 2007, Gitay et al. 2002, Phillips y Gentry 1994). Considerando únicamente la biomasa aérea, se estima que esta representa 60% o más del total de las reservas de carbono en la vegetación (Aragao et al. 2009, Chave et al. 2003, Malhi et al. 2004). En América del Sur por ejemplo, se han reportado bosques maduros tropicales que almacenan entre 150-200 Mg C ha^-1(Houghton et al. 2001, 2005, Malhi et al. 2006, Saatchi et al. 2007).

No obstante, la mayoría de estos estudios se han realizado en bosques tropicales de tierras bajas (Bunker et al. 2005, Chave et al. 2003, Clark et al. 2003, Nascimento y Laurance 2002, Phillips et al. 2004), convirtiendo a los bosques tropicales de montaña en una especie de caja negra en lo que concierne a su capacidad para almacenar y fijar carbono (Chave et al. 2008, Girardin et al. 2010, Homeier et al. 2010, Sierra et al. 2007 a, b). Lo anterior, hace que un conocimiento acerca de la distribución absoluta de la biomasa y las reservas de carbono de los bosques tropicales en general, continúe siendo limitado (Brown 1997, Clark y Clark 2000, Sierra et al. 2007a).

La alta variabilidad en los valores de biomasa aérea, y por ende, de carbono almacenado en los bosques tropicales, probablemente esté relacionada a aspectos biofísicos de los sitios, los cuales a su vez determinan características estructurales como el tamaño, frecuencia y distribución de los árboles (Clark y Clark 2000, De Castilho et al. 2006, Laurance et al. 1999, Whitmore 1984). Por ejemplo, el incremento en altitud asociado con la disminución de la temperatura, incremento de la nubosidad, baja disponibilidad y asimilación de nutrientes, incidencia de fuertes vientos y elevada radiación ultravioleta, limita la capacidad fotosintética de los árboles y la asignación de recursos para la construcción de biomasa (Flenley 1996, Leuschner et al. 2007). Por esta razón, a lo largo del gradiente altitudinal en ecosistemas montañosos tropicales como es el caso del norte de los Andes, lo que se esperaría es la disminución paulatina de la biomasa aérea a medida que aumenta la elevación sobre el nivel del mar. Sin embargo, no solo factores naturales afectan el comportamiento de la biomasa aérea y las reservas de carbono de los bosques. En los últimos años la conversión de bosque a no bosque, ha hecho que estos ecosistemas se conviertan en una fuente de emisiones de dióxido de carbono (CO₂) a la atmósfera (Eggleston et al. 2006, Fearnside y Laurance 2004, Houghton 2005, Olander et al. 2008).

En el departamento de Antioquia (Colombia), la deforestación especialmente con fines de ampliación de la frontera pecuaria y agrícola (Orrego 2009), sumado al uso de tierras para cultivos ilícitos, ha posicionado esta región como una de las zonas con mayor tasa de pérdida de bosque de todo el país (Cabrera et al. 2010). Por este motivo, se hace necesario evaluar y promover el mantenimiento de servicios ambientales derivados de los bosques naturales remanentes, tales como la capacidad de almacenamiento del carbono, los cuales están seriamente amenazados por la deforestación.

El presente estudio tiene como objetivo evaluar la distribución de la biomasa aérea y la pérdida potencial de carbono por deforestación –en los presentes análisis de este estudio, no se tuvieron en cuenta los porcentajes de biomasa que se descomponen o se queman posterior a la deforestación tropical. Estudios futuros deberán contemplar ambas actividades para enriquecer el conocimiento de la dinámica del carbono en bosques andinos–, en relación con la variación altitudinal de los bosques naturales del departamento de Antioquia (Colombia). El estudio busca responder las siguientes preguntas de investigación: i) ¿cómo varía la biomasa aérea de los árboles a lo largo del gradiente altitudinal en bosques tropicales andinos del departamento de Antioquia?, ii) ¿cuáles son las reservas potenciales de carbono almacenadas en los bosques de Antioquia? y, iii) ¿cuál ha sido la cantidad de CO₂ potencialmente emitida por efecto de la deforestación en la última década en Antioquia? Con los resultados obtenidos, se espera aportar elementos importantes para el conocimiento de la dinámica del carbono en bosques andinos, y generar información que puede ser aplicada a las iniciativas nacionales e internacionales que busquen mitigar y reducir el calentamiento global controlando las emisiones por deforestación y degradación de los bosques (REDD) a través de la formulación e implementación de proyectos REDD.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio. El área de estudio se localiza en el departamento de Antioquia (Colombia), abarcando los municipios de Acandí, Amalfi, Angelópolis, Anorí, Belmira, Caicedo, Carepa, Caucasia, El Bagre, Jardín, Maceo, Necoclí, Puerto Triunfo, Segovia, Támesis y Valdivia. En cada uno de ellos se estableció una parcela permanente de 1,0 ha (100 x 100 m) distribuidas en un gradiente que va desde 8 a 2.800 m.s.n.m. En total se establecieron 16 parcelas y en cada una se midió la vegetación leñosa con diámetro normal [= (D) mayor a 10 cm (D ≥ 10 cm)]. Las características de los sitios se presentan en la tabla 1.

Establecimiento de parcelas. En el marco del Proyecto Expedición Antioquia 2013. Subproyecto: Diversidad, dinámica y productividad de los bosques de Antioquia, se establecieron durante los años 2009 y 2010, parcelas cuadradas de 100 x 100 m en cada uno de los sitios identificados por zonas de vida (véase, Holdridge 1967), a excepción de la localizada en bosque seco tropical (parcela A) que se debió modificar a 40 x 250 m, con el fin de poderla acomodar dentro del único fragmento de bosque seco encontrado con un tamaño mínimo para la localización. Las parcelas fueron georreferenciadas tomando como punto base la esquina de inicio. El establecimiento y delimitación se hizo usando una brújula precisión, clinómetro o hipsómetro digital, jalones y cinta métrica para formar una red de subparcelas de 10 x10 m (100 subparcelas), delimitadas por tubos de PVC en los vértices y marcados de acuerdo con el sistema cartesiano de coordenadas. El montaje de la parcela se realizó de acuerdo con los métodos utilizados en topografía haciendo corrección de distancias por pendiente.

Se midieron los árboles con diámetro normal o a la altura del pecho (D) y mayores o iguales a 10 cm (D ≥ 10 cm), sin embargo, en una subparcela de 0,16 ha se incluyeron los individuos de 1 a 10 cm de D. Para la numeración de los individuos, se siguió una secuencia dentro de los cuadrantes de 20 x 20 m y dentro de las fajas a través de los cuadrantes. Los árboles mayores a 10 cm de D fueron numerados con láminas de aluminio fijadas con clavos a una altura de 180 cm, para evitar afectar los individuos cerca de la zona de medición del D. La medición del diámetro se realizó con cinta métrica a los 130 cm de altura y se marcó el lugar de medición con tiza para su posterior marcaje con pintura asfáltica amarilla. Aunque esta información no tiene actualmente réplicas para cada zona de vida, sí proviene de un muestreo realizado bajo un protocolo estandarizado y constituye el conjunto de datos más grande que existe para Antioquia en la actualidad.

Estimación de la biomasa aérea. Para la estimación de la biomasa aérea (BA) se utilizaron las ecuaciones desarrolladas por Álvarez et al. (Álvarez E, Duque-Motoya AJ, Saldarriaga JG, Cabrera K, De las Salas G, Del Valle JI, Moreno F, Orrego SA, Rodríguez L. En prep. Tree allometric biomass equations along a complex environmental gradient in tropical forests of Colombia: a test to pantropical models), para diferentes zonas de vida (Holdridge 1967) (tabla 2). Las ecuaciones se construyeron empleando la información proveniente de 578 árboles apeados en campo en diferentes regiones del país y siguiendo las indicaciones de Chave et al. (2003) (tabla 3); se evaluó la precisión de la estimación de la biomasa aérea de cada árbol pesado en campo para cada uno de los modelos alométricos generados. La precisión de cada modelo se estimó por medio del porcentaje de error promedio (PEP) por zona de vida, asumiendo el menor valor promedio como el mejor (Álvarez et al. en prep., Basuki et al. 2009, Chave et al. 2005, Overman et al. 1994, Saldarriaga et al. 1988). Las zonas de vida para las cuales se construyeron las ecuaciones fueron bosque seco tropical (bs-T), bosque húmedo montano (bh-M), bosque pluvial tropical (bp-T), bosque húmedo tropical (bh-T), bosque muy húmedo tropical (bmh-T), bosque húmedo premontano (bh-PM) y bosque húmedo montano bajo (bh-MB) (para más detalles véase, Holdridge 1967).

Para utilizarlas fue necesario compilar información de la densidad de la madera de las especies (g cm^-3), dado que las ecuaciones alométricas involucran este parámetro en el cálculo de la BA. La información compilada provino de valores reportados por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) (Eggleston et al. 2006, IPCC 2003), por Chave et al. (2006) y Zanne et al. (2009). A cada individuo se le asignó el valor de densidad reportado para la especie a la cual pertenecen. Cuando esto no fue posible, se utilizó la densidad para el género, la familia o el promedio de la densidad de las especies registradas en cada parcela.

En los casos en los que no se disponía de una ecuación para una zona de vida específica (e.g., bmh-M, bmh-MB, bmh-PM y bp-M), se utilizó el modelo correspondiente a la zona de vida más afín; por ejemplo, no existe una ecuación particular para la zona de vida bosque muy húmedo tropical (bmh-T), así que en este caso se empleó la de bosque húmedo tropical (bh-T). La biomasa aérea total (BA) de cada parcela, se calculó como la suma de la biomasa de todos los árboles, excluyendo individuos pertenecientes a hábitos de crecimiento como palmas, lianas y helechos arbóreos. Los valores de biomasa aérea luego fueron multiplicados por un factor de 0,5 para obtener el equivalente en términos de carbono almacenado por la vegetación (Eggleston et al. 2006).

Tasa de deforestación en el departamento de Antioquia período 2000-2007. La tasa de deforestación se cuantificó a nivel departamental usando imágenes de sensores remotos para el periodo 2000-2007. Para ello se utilizó la definición de bosque basada en las clasificaciones de coberturas de bosque de las leyendas de CORINE Land Cover (versiones 1 y 2). De esta manera las unidades del mapa de uso y cobertura de CORINE Land Cover que se consideraron para los fines del ejercicio de deforestación, fueron: bosque denso, bosque abierto, bosque de galería o ripario y bosque fragmentado. Se emplearon imágenes MODIS Terra, con una resolución espacial de 250 m (productos MOD09A1, Surface Reflectance 8-Day L3 Global 500 m y MOD09Q1, Surface Reflectance 8-Day L3 Global 250 m). El procesamiento de las imágenes se realizó empleando el software CLASlite (www.claslite.ciw.edu). Detalles específicos de la metodología se encuentran disponibles en Cabrera et al. (2010) e IDEAM (2009).

Adicionalmente se realizó una evaluación de la exactitud temática de los productos cartográficos generados implementando un muestreo sistemático basado en una cuadrícula con intervalos de 1 grado (latitud/longitud). En las intersecciones de la cuadrícula se ubicaron unidades de muestreo de 20 x 20 km, evitando la superposición. El tamaño de la muestra se determinó tomando como referencia los siguientes parámetros: intervalo de confianza de 95%, error admisible de 0,05 (+) y probabilidad de una clasificación correcta de 0,5. Como fuente de información para la evaluación del mapa de Bosque/No Bosque se utilizaron imágenes de media resolución espacial Landsat (TM y ETM+) para los años de referencia, las cuales se constituyen en un insumo de mayor resolución espacial que las imágenes utilizadas como base para la generación de los mapas.

Para el área del departamento de Antioquia se identificaron en total nueve unidades de muestreo. Al interior de cada una de ellas se distribuyeron aleatoriamente cuatro sitios de verificación, para un total de 36 puntos muestreo. La localización espacial de los puntos de verificación se realizó aleatoriamente manteniendo una distancia mínima de 5 km entre punto y punto para evitar problemas de auto-correlación espacial. Estos sitios fueron superficies cuadradas de 25 ha dentro de las cuales se verificó la exactitud temática de la clasificación de los mapas de Bosque/No Bosque a través de interpretación visual de las coberturas (Cabrera et al. 2011).

Estimación de las emisiones para el período de análisis. Para la estimación de las emisiones potenciales de CO₂ se siguieron los lineamientos básicos del IPCC para la realización de los inventarios de gases de efecto invernadero (IPCC 1996) aplicando una aproximación gruesa. Para ello se empleó el valor promedio de carbono estimado a partir del valor promedio de biomasa aérea calculado para el departamento, luego de utilizar las ecuaciones alométricas disponibles. Posteriormente, el valor promedio de carbono estimado a nivel departamental, fue multiplicado por la superficie total deforestada durante el período de análisis (2000-2007), obteniendo así la cantidad de carbono potencialmente emitido. Finalmente, para convertir la cantidad de carbono almacenada en los bosques naturales a la medida métrica utilizada para estimar las emisiones de varios GEI (e.g., dióxido de carbono equivalente, CO₂), se multiplicó la cantidad de toneladas de carbono que almacenan los bosques por 3,67 –este factor resulta de dividir el peso atómico de una molécula de dióxido de carbono (e.g., 44), por el peso específico del carbono (e.g., 12)– (Eggleston et al. 2006, IPCC 2003). Esta metodología se considera una buena práctica por parte del IPCC (Eggleston et al. 2006, IPCC 2003) para obtener estimados de emisiones a grandes escalas de manera conservadora.

Análisis de datos. Para identificar las relaciones entre la biomasa aérea y la altitud, se empleó el coeficiente de correlación de Pearson considerando todos los datos y agrupando las parcelas en dos clases de altitud siguiendo el concepto de cloud forest immsersion zone propuesto recientemente por Girardin et al. (2010). Como bosques de tierras bajas (B TB) se clasificaron aquellas parcelas localizadas entre 0-1.500 m.s.n.m, y como bosques de tierras altas (B TA), aquellas localizadas por encima de la cota 1.500 m; esta clasificación agrupó diferentes zonas de vida en cada caso. Para cada clase se calculó la biomasa aérea promedia por hectárea, junto con los estadísticos respectivos de desviación estándar (DE) y coeficiente de variación (CV%).

Se realizó una prueba de comparación de medias para evaluar las diferencias entre la biomasa aérea de estas dos clases de altitud definidas. Finalmente, teniendo en cuenta el área existente bajo la cobertura de bosques en el departamento de Antioquia para el año 2007, y la tasa de deforestación departamental para el período 2000-2007, se estimaron las emisiones totales potenciales de CO₂ para el área, bajo el supuesto de que la tendencia actual de deforestación continúe en los próximos años.

 

RESULTADOS

Biomasa aérea de los bosques. La biomasa aérea presentó valores entre 144 y 352 Mg ha^-1, que equivalen a un ámbito de 72-176 Mg C ha^-1 (tabla 4). La variación total de la biomasa aérea fue de 26% y el promedio departamental de 244 ± 63 Mg ha^-1, lo cual equivale a un promedio de carbono almacenado de 122 ± 31 Mg C ha^-1. De otro lado, la correlación entre la biomasa aérea y la altitud fue negativa y significativa (r = -0,5176, P = 0,04, n = 16; figura 1).

 

El aporte de los árboles grandes (D ≥ 10 cm) a la biomasa aérea, fue alto (> 70%). En particular, los árboles con D ≥ 70 cm aportaron el 53% de la biomasa aérea. Sin embargo, la presencia o ausencia de árboles de gran tamaño en cada uno de los sitios, también determinó la distribución de la biomasa aérea para cada uno de ellos, lo cual se refleja en los altos coeficientes de variación obtenidos para esta variable, especialmente en el caso de los árboles con 1 cm < D < 10 cm (tabla 4). Por ejemplo, sitios como Belmira, Maceo y Valdivia se caracterizaron por presentar alta abundancia de árboles con biomasas que oscilan entre 2,00 y 5,00 kg ha^-1, mientras que sitios como Carepa, Caucasia, El Bagre y Puerto Triunfo, presentaron en su mayoría, árboles con biomasa mayor a 80 kg ha^-1. En cuanto a la distribución de la biomasa aérea por clase diamétrica, ésta incrementó en función de las clases de tamaño, alcanzando los valores más altos en las clases de 20-30 y 40-70 cm. En algunos sitios, como en la región del Urabá antioqueño (Acandí, Carepa y Necoclí ), la clase D > 70 cm, tuvo aportes muy altos. La edad y grado de intervención de los sitios, pueden explicar también estos resultados.

Variación de la biomasa aérea por tipos de bosque según su posición altitudinal. Cuando se analizó la biomasa aérea agrupando las parcelas en dos clases de acuerdo con la altitud, diez de los sitios muestreados pertenecieron a B TB y seis a B TA. Los resultados sugieren que en efecto, los B TB se caracterizan por tener mayores valores de biomasa área (267 ± 60 Mg ha^-1), en comparación con los B TA (102 ± 25 Mg ha^-1; tabla 5). Los análisis estadísticos realizados, evidencian diferencias significativas entre los promedios de la biomasa aérea para los bosques agrupados en estas dos categorías de altitud definidas (t = -6,289; P = 0,000019), con lo cual se observó una tendencia interesante respecto a la relación entre ambas variables.

Tasas de deforestación para los bosques de Antioquia y su efecto sobre las reservas de carbono aéreo. Los resultados de la evaluación temática indicaron que la exactitud global del mapa 2000 asciende a 91,16% mientras que para el mapa 2007 resultó en 93,43%. Este resultado indica un ajuste adecuado de los resultados de la clasificación temática versus los datos de verificación utilizados. Analizando los errores de omisión/comisión, de acuerdo con los puntos de verificación, se encuentra que para el mapa 2000, 97,58% de la clase Bosque se encuentra bien clasificada, mientras que para el mapa 2007 es de 98,51%. Complementariamente con estas métricas de exactitud, se calculó el índice de Kappa para permitir comparaciones con otros productos cartográficos, resultando que para el mapa 2000 se obtiene un valor de 82,2%± 5,61, mientras que para el mapa 2007 asciende a 86,8% ± 4,87. Ambos índices sugieren una exactitud temática adecuada, que permite cuantificar la deforestación para Antioquia con baja incertidumbre.

De esta manera, la deforestación promedio anual estimada para Antioquia durante el período 2000-2007 fue de 25.279 ha año^-1, para un total de 176.950 ha deforestadas durante ese período (figura 2). En esencia, el área total de bosques en Antioquia pasó de 2.404.769 ha en el año 2000, a 2.227.819 ha en el 2007. Esto en términos de carbono almacenado en los bosques naturales del departamento, corresponde a 271.813,35 Gg C aún no emitidas a la atmósfera, es decir, 996.648,95 Gg CO₂ almacenadas. Las áreas más afectadas por la deforestación durante el período de análisis, fueron el noreste y noroccidente de Antioquia. De continuar esta tendencia de manera lineal, y teniendo en cuenta que el promedio departamental de almacenamiento de C fue de 122,01 Mg C ha^-1, durante el período de análisis se pudo haber emitido en promedio, 21.589.443 Mg C, correspondientes a 7,36% de las existencias que habían en el año 2000 (293.402,79 Gg C = 1.075.810,24 Gg CO₂), y 0,30% de las reservas actuales estimadas para los bosques naturales en Colombia (Phillips et al. 2011).

Si este mismo análisis se realiza individualmente para los B TB y B TA, por cada hectárea deforestada, se emitirían en promedio 133,79 Mg C ha^-1 en el caso de los B TB, y 51,19 Mg C ha-1 en el caso de los B TA. Según nuestros análisis durante el periodo 2000-2007 la tasa de deforestación fue mayor para los B TB con respecto a la que se presentó en los B TA (27.210,71 ha versus 6.199,30 ha). Esto ocasionó emisiones de C de 50.965,77 Gg y 4.442,78 Gg, respectivamente.

Es importante anotar en esta parte, que aunque la articulación de las estimaciones de biomasa aérea y carbono con la información de sensores remotos (e.g., cuantificación de la deforestación) no se realizó pixel a pixel, dada la escasez de datos de campo, la metodología utilizada es aceptada internacionalmente y se considerada una buena práctica por parte del IPCC (Eggleston et al. 2006, IPCC 2003) para obtener estimados de emisiones a grandes escalas de manera conservadora. Este hecho puede ser una limitación de nuestro estudio, pero hasta ahora constituye una de las primeras aproximaciones para la estimación de emisiones e CO₂ a nivel departamental, empleando los insumos disponibles.

 

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

La biomasa aérea y por tanto los contenidos de carbono almacenados en los bosques de Antioquia, mostraron una relación inversa con la altitud, similar a la registrada para otros bosques tropicales (Aiba y Kitayama 1999, Richards 1996, Wang et al. 2006). El recambio en densidad de árboles positivamente asociado con la altitud, evidencia el reemplazo de árboles grandes en tierras bajas por muchos árboles pequeños en tierras altas (véase, Giraldo et al. 2010). Esta tendencia se da como consecuencia del aumento sistemático de limitaciones fisiológicas impuestas a las plantas leñosas por las bajas temperaturas, las altas pendientes, la mayor nubosidad y la mayor limitación de nutrientes, cuando se asciende en altitud (Flenley 1996, Leuschner et al. 2007).

Adicionalmente se pudo establecer que los árboles de mayores dimensiones (D > 70 cm) contribuyeron con la biomasa aérea del bosque en aproximadamente 53% [véase resultados similares en Clark y Clark (1996) y DeWalt y Chave (2004)]. Este comportamiento fue más notorio en los B TB, que se caracterizaron por presentar mayores abundancias de este tipo de árboles. Se concluye por tanto que, la persistencia o pérdida de árboles grandes, podría afectar sustancialmente la cantidad de biomasa aérea del ecosistema, convirtiendo los bosques en sumideros o fuentes de carbono (Clark y Clark 1996). Para el caso del área de estudio, en B TB donde es común la explotación selectiva de árboles de gran tamaño (Cavelier y Etter 1995, Gutiérrez 2008), se puede estar afectando significativamente las reservas de carbono y otros servicios ecosistémicos asociados (Aubad et al. 2008). No obstante, esta hipótesis deberá ser validada posteriormente.

Aunque existen estudios para el departamento de Antioquia que han tenido por objetivo estimar la biomasa aérea de los bosques naturales (e.g., Orrego y del Valle 2003, Yepes et al. 2010), los resultados de nuestro estudio representan la primera estimación de las reservas o stocks de carbono almacenado en los bosques naturales a nivel departamental. Asimismo, exponen información reciente sobre la deforestación de dichos bosques para la última década. A nivel departamental, se tiene que de las 6.334.782 ha que conforman el territorio antioqueño, 2.404.769 ha correspondían a bosques naturales en el año 2000, y posteriormente por efecto de la deforestación, pasaron a ser 2.227.819 ha en el año 2007. La tasa de deforestación durante este período fue de 25.279 ha año^-1 y se perdieron en total 176.950 ha de bosque natural. Esta tendencia es diferente a la encontrada por Orrego (2009) para el período 1980-2000, donde se concluye que la cobertura de bosques naturales (bosques densos + bosques mixtos) tendió a aumentar en los 20 años del análisis (2.105.750 vs. 2.647.600 ha), por efecto de la recuperación de áreas que se encontraban bajo las coberturas de pastos y cultivos en 1980. La diferencia en los estimados para el año 2000 entre ambos estudios fue de 242.831 ha. Sin embargo, discrepancias metodológicas en términos de definiciones y escalas, y las técnicas de clasificación y sensores utilizados, hacen difícil la comparación entre estudios.

De otro lado, según nuestros resultados aunque el porcentaje de emisiones de carbono durante el período de análisis fue relativamente bajo si se compara con la cantidad de carbono almacenado en dichos ecosistemas, de continuar esta tendencia (asumiendo tendencia lineal), los bosques de Antioquia podrían ser fuentes de emisiones de CO₂ importantes. Los resultados mostraron además que las emisiones de CO₂ por efecto de la deforestación serían más altas en los B TB, donde tanto los contenidos promedios de carbono almacenado (133,79 ± 30,29 t C ha-1), como la tasa de deforestación (27.210,71 ha año^-1) fueron mayores. Lo anterior se debe principalmente a que los B TB poseen mejores condiciones para el establecimiento de sistemas agrícolas o de ganadería (e.g., pendiente, profundidad del suelo, drenaje) (Etter et al. 2006), y a que en general, presentan mejores facilidades de acceso, lo que promueve la ampliación de la frontera pecuaria y agrícola. No obstante, aunque en este estudio sólo se consideró el carbono contenido en el compartimento aéreo, es posible que si se incluyera en el futuro el carbono almacenado en los suelos, la degradación ecosistémica en bosques de alta montaña, podría igualar fácilmente las emisiones de tierras bajas, debido a la relación inversa que existe entre los contenidos de carbono en suelos con la altitud (Leuschner y Moser 2008). Estudios posteriores deberán ser realizados para corroborar esta hipótesis.

A partir de nuestros resultados se puede concluir que problemáticas como la deforestación, ya sea por expansión de la frontera agrícola y ganadera, o establecimiento de cultivos ilícitos, pueden llegar a destruir considerablemente estos ecosistemas, ocasionando entre otros problemas la pérdida de servicios ecosistémicos importantes como lo es el almacenamiento de carbono. Particularmente en este último aspecto, se ha centrado recientemente la atención de la comunidad internacional, debido a que la conservación o manejo sostenible de los contenidos de carbono en bosques, puede actuar como un nuevo mecanismo de mitigación para contrarrestar los efectos adversos del cambio ambiental global sobre el clima del planeta.

Finalmente, con respecto a los análisis de deforestación y su posterior relación con las emisiones potenciales de carbono a la atmósfera, un aspecto clave es que los futuros estudios de este tipo, utilicen definiciones unificadas en relación con las categorías de uso de la tierra y coberturas (e.g., bosque) para que los resultados sean comprables y permitan documentar la evolución de estos procesos en el tiempo sin mayores dificultades. Esto es un punto crítico también, para el desarrollo de estudios de factibilidad tendientes a la formulación e implementación de proyectos de Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación de los bosques (REDD), más aún si se tiene en cuenta, que bosques tropicales tienen un alto potencial por las cantidades de carbono que almacenan (Clark 2007, Gitay et al. 2002, Phillips et al. 2004, Sierra et al. 2007a, b).

 

AGRADECIMIENTOS

Los autores de este texto quieren agradecer a Juan David Orozco, Administrador Finca La Guamo y a la Fundación Berta Arias. A Juan Lázaro Toro, funcionario Corantioquia; Gustavo Suárez de la Fundación Colibrí; Rodrigo Celis, propietario Finca San Pedro; Javier Torres, propietario Finca Santa Lucía; Carlos Posada, Gerente Empresas Pecuarias del Bajo Cauca; Carlos Mario Vélez, Administrador General Hacienda Egipto; Ingenieros Carlos Tamayo y Gonzalo Escobar, Área Ambiental Mineros S. A.; Jorge Iván González, Administrador General Finca Cerritos; Ana Lucía Vélez y Mónica Cano, Corpourabá; Ramón Verona, Vicepresidente JAC Caribia; Andrés Upegui, Director Parque Agua Viva, Consejo Comunitario de Comunidades Negras de Sapzurro. También queremos agradecer a Juan Esteban Calle, Wilson Rengifo, Fredy Arcila y Patricia Cortez del Centro de Investigaciones Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Antioquia. A David Sierra, Alberto Posada, Camilo Sánchez, Dino Tuberquia, Fernando Giraldo, Jorge Pérez, Heriberto Marín y Adriana Rivas, quienes colaboraron con la determinación de parte del material vegetal de las parcelas. Al Herbario de la Universidad de Antioquia (HUA); Al Laboratorio de Ecología César Pérez Figueroa de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín por el préstamo de equipos e instalaciones. A los auxiliares de campo Miguel Guerrero, Oscar J. Morales, Dulfary Gómez, Luis Alberto Quiroz, Ramiro Arenas, Luz Amparo Arenas, Luz Dari Henao, Marina Uribe, Jaime Medina, Darío Restrepo, Elkin David Torres, Elkin Quiñonez, Duaner Maurys, Baltazar Hincapié, Siomara Andrea Guarín. A Diego León Castillo, Administrador Finca La Sierrita; Juan Carlos García, Administrador Finca Bella Luz; Fernando Corrales y Julia Osorio por facilitarnos alojamiento en la región. A todos aquellos que de una manera u otra colaboraron con el desarrollo de este trabajo, y que aquí no se mencionan por cualquier motivo.

 

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