Stock y captura de carbono
FORAGUA conjuntamente con el plan de Acción REDD+ y PROAmazonía se encuentran implementando el proyecto: “Creación, ampliación, manejo y monitoreo de las áreas de reservas de los GAD,s Municipales en las provincias de Loja y Zamora Chinchipe, para la reducción de la vulnerabilidad frente al CC y de emisiones de GEI, por deforestación y degradación”, cuyo objetivo principal es reducir la vulnerabilidad ante el Cambio climático (CC) y las emisiones de Gases de efecto invernadero (GEI) por deforestación y degradación mediante la creación, ampliación, manejo y monitoreo de las áreas de reservas de los GAD,s en las provincias de Loja y Zamora Chinchipe.
Según el índice de Shannon los tres ecosistemas evaluados tienen valores intermedios de diversidad. De acuerdo a los resultados de esta investigación, el promedio de carbono total almacenado en el bosque húmedo (ACMUS del cantón Centinela del Cóndor) es de 187,74 MgCha-1 ; el promedio de cabono almacenado en bosque andino (ACMUS del cantón Celica es de 104,36 MgCha-1 ; el promedio de carbono almacenado en bosque seco (Reserva de conservación Tumbesina-La Ceiba, de propiedad de NCI, Cantón Zapotillo es de 61,17 MgCha-1 ).
El servicio ambiental de secuestro de carbono podría aportar ingresos económicos adicionales a los GAD municipales si se logran vender los certificados de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.
En la última década por medio de los programas REDD (siglas de Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación del bosque), se han d esarrollado grandes esfuerzos de investigación por conocer el papel de los bosques tropicales en el ciclo global del carbono. Estos esfuerzos han permitido saber la contribución de muchos bosques tropicales en el almacenamiento y fijación de carbono. No obstante, existen muchos vacíos de información. Por ejemplo, algunas áreas y tipos de bosques tropicales (como los bosques amazónicos, bosques andinos y bosques secos), son prácticamente desconocidos en relación con su potencial de almacenamiento de carbono.
Adicionalmente, dentro de cada región existe poca información sobre la variación en el contenido de carbono entre los diferentes tipos de bosque. Esto dificulta realizar un balance sobre la cantidad de GEI emitida a la atmosfera y, la capturada y almacenada por los bosques en un tiempo determinado (Producción Primaria Neta) (Yepes et al., 2011;
Álvarez et al., 2011).
Además de lo anterior, se debe aclarar que dada la heterogeneidad de los bosques extendidos en las diferentes latitudes, no es confiable, ni recomendable extrapolar los datos de captura, fijación y almacenamiento de carbono obtenidos en otros estudios, ya que cada lugar es único en condiciones climáticas, edáficas, vegetación y ubicación (Álvarez et al., 2011). Por lo que se desarrolló esta investigación en la que se cuantificó y comparó la diversidad florística y el carbono almacenado en tres e ecosistemas naturales (bosque húmedo, bosque andino, bosque seco), instalado nueve parcelas permanentes de muestreo de 3600 m2 en tres áreas de conservación municipal del Fondo Regional del Agua en los cantones Centinela del Condor, Celica y Zapotillo, validando y aplicando la metodología propuesta por el Ministerio del Ambiente del Ecuador (MAE) y la FAO para la Evaluación Nacional Forestal, con las exigencias del mecanismo REDD+.
ÁREA DE ESTUDIO
La presente investigación se realizó, al sur del Ecuador, en las Provincias de Zamora Chinchipe y Loja, en los cantones Centinela del Cóndor, Celica y Zapotillo, en tres ACMUS (Áreas de conservación municipal y de uso sostenible), del Fondo regional del Agua (ver Figura 1), estas áreas cubren una extensión aproximada de 244 427,97 Ha. (actualizado, 2019) y están distribuidas en tres ecosistemas naturales, bosque húmedo, bosque andino y bosque seco respectivamente.
DISEÑO DEL MUESTREO
La metodología utilizada fue la propuesta por Aguirre et al., (2010), para el proyecto ENF (Evaluación Nacional Forestal) del Ecuador. En cada ecosistema se instaló un conglomerado conformado de tres parcelas permanentes de muestreo. Cada parcela está separada una de otra 250 m, distribuidas en forma de “L” (ver Figura 3a), cada una tiene una superficie de 60mx60m y está dividida en tres fajas de 20mx60m, la primera parcela anidada es de 20 m x 20 m, (400 m2) donde se midió los árboles vivos y muertos en pie con DAP≥ (10 cm) y está ubicada al extremo SE de la parcela principal, La segunda parcela es un círculo de 3,98 m de diámetro (50 m2 ) donde se realizó un conteo de los árboles en regeneración, <10 cm de DAP. El centro del círculo se ubicó 5 m al N y 5 m al E del punto de inicio del carril central; La tercera parcela consiste en dos cuadrados de 50 cm x 50 cm donde se registró el peso de la hojarasca y ramas menores a 2,5 cm de diámetro. Esta se ubicó una en la esquina SE y otra en la NW de la parcela principal (ver Figura 3b). Para la medición de los desechos de madera caída, se utilizó un diseño de muestreo por intersección de líneas (Böhl y Brändli, 2007). La línea de intersección inicia 10 m al W de la esquina SE de la parcela principal y tiene una longitud de 30 m hacia el N. Para la medición de carbono orgánico presente en el suelo en la subparcela de 20 m x 20 m se estableció cinco puntos de muestreo, distribuidos en el centro de la subparcela y en sus cuatro vértices (figura 3c).
Para la estimación de Carbono total almacenado (t C/ha) en la biomasa (B), se utilizó la fórmula Carbono total almacenado= B x cf, donde cf= 0,5 (cf=fracción de carbono) (Pearson, et al, 2007). El carbono almacenado en el suelo (COS, t C/ha) se estimó a partir del porcentaje de carbono orgánico del suelo (% COS), la densidad aparente (DA) y la profundidad de muestreo (P) del mismo: COS= %COS x DA x P. Se estimó el COS utilizando el método de Walkley y Black.
RESULTADOS
DENSIDAD Y RIQUEZA FLORÍSTICA
La densidad (ind/1,08 ha) resultó ser significativamente diferente en las áreas de investigación, registrándose rangos de 165 a 275 ind/ha (ver Cuadro 1). El ecosistema bosque húmedo presenta el mayor número de ind/ha (275 ind/ha), seguido del ecosistema bosque andino con (170 ind/ha) y por último el ecosistema bosque seco con (165 ind/ha). Se encontraron diferencias significativas en el área basal por hectárea (m2/ha), entre el ecosistema bosque húmedo y los ecosistemas bosque andino y bosque seco. El ecosistemabosque húmedo presenta el valor más alto (33,86 m2/ha). Mientras que en los ecosistemas bosque andino y bosque seco es 5,56 y 13,91m2/ha respectivamente (ver Cuadro 1).
En las áreas de conservación municipal y uso sostenible de los cantones Centinela del Condor, Celica y Zapotillo, se identificó 46 especies de 42 géneros en 23 familias en 1,08 ha en el ecosistema bosque húmedo siendo el más rico florísticamente de todos los ecosistemas evaluados (ver Cuadro 2).
DIVERSIDAD ALFA
Según el índice de Shannon los tres ecosistemas evaluados tienen valores intermedios de diversidad. Sin embargo el bosque húmedo resulto ser el ecosistema que alcanzó el más alto índice de diversidad 3,24 a diferencia del ecosistema bosque andino que mostró el valor más bajo 2,56 (ver Cuadro 3).
ALMACENAMIENTO DE CARBONO
Se pudo encontrar diferencias significativas entre los tres ecosistemas evaluados; Notablemente el ecosistema bosque húmedo alcanzo el valor más alto, seguido del bosque andino y el bosque seco, 187,74 MgCha-1, 104,36 MgCha-1 y 61,17 MgCha-1 respectivamente, en lo que respecta al carbono almacenado dentro de cada ecosistema (ver Cuadro 4).
En esta investigación el aporte porcentual de los componentes de almacenamiento a la cantidad de carbono total existente, la biomasa de árboles vivos es la que aporta la mayor cantidad de carbono con un promedio de 55,07%, seguido del carbono orgánico del suelo con 20,68 % y finalmente la biomasa de raíces de árboles vivos con 15,56 %.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
DENSIDAD Y RIQUEZA FLORÍSTICA
BOSQUE HÚMEDO
En el ecosistema bosque húmedo del área de investigación del cantón Centinela del Condor, la diversidad florística es de 46 especies de 42 géneros en 23 familias en 1,08 ha; esta diversidad es menor comparando con estudios realizados en bosques amazónico piemontano, con 155 especies (Jadan et al., 2017), y 330 especies en el Yasuní (Valencia et al., 1994).
Según el índice de diversidad de Shannon se obtuvo un valor de (3,24) en el área de investigación, siendo bosques con una diversidad media, contrario a lo reportado por (Mosquera et al. 2007) para bosques del Chocó colombiano donde la diversidad fue de 4,43, siendo bosques muy diversos y de gran importancia para estudios de la diversidad florística. Las familias más representativas del área de investigación son: Moraceae (Ficus amazónica), Violaceae (Leonia crassa), Myristicaeae (Otoba parviflora) y Burseraceae (Dacryodes peruviana), especies con los mayores valores de importancia ecológica según el IVI también han sido registradas en otros bosques tropicales por lo que pueden ser consideradas como comunes para la región tropical (Alvarez-Loayza et al., 2011; Stevenson, Pineda & Samper, 2005).
La densidad de individuos es de 275 individuos/1,08 ha, en los bosques en la zona donde se desarrolló la investigación, diferente a la cantidad de especies arbóreas del estudio presentado por (Jadan et al., 2017),en un ecosistema piemontano de Zamora Chinchipe donde se obtuvo un promedio de 642 individuos/ha; la baja densidad de individuos registrados por hectárea, puede estar influenciada por las metodologías utilizadas para
recabar información en este estudio, donde se contabiliza solo en 1200 m2
los individuos mayores a 10 cm de DAP en una superficie de 1,08 ha, mientras que en los otros estudios se contabiliza en toda la hectárea los individuos mayores a 5 cm de DAP; El área basal promedio es de 33,86 m2/1,08ha, que resultó ser similar a lo reportado por (Jadan et al.,
2017), don se determinó 38,24 m2/ha de área basal, demostrándonos que los bosques húmedos de Zamora Chinchipe presentan áreas basales similares, posiblemente influenciados por factores climáticos similares que condicionan, los procesos fisiológicos de los bosques (Chazdon, Pearcy, Lee & Fetcher, 1996).
BOSQUE ANDINO
En el ecosistema bosque andino del área de investigación del Cantón Celica, la diversidad florística es de 22 especies de 21 géneros en 20 familias en 1,08 ha; esta diversidad es menor comparando con lo reportado en zonas similares por ejemplo para una hectárea; en el bosque nublado de la reserva Tapichalaca se registraron 86 especies, en el bosque nublado de la reserva Numbala se registraron 171 especies (Lozano et al., 2009). Al
comparar con los resultados de esta investigación inventariando individuos mayores a 10 cm de DAP, la composición florística del bosque montano de la reserva Motilon es baja, por ser esta área un remanente boscoso alterado por la extracción selectiva de maderas (postes), e incendios forestales.
Según el índice de diversidad de Shannon se obtuvo un valor de (2,56) en el área de investigación, demostrándonos que son bosques medianamente diversos, similar a lo reportado por Aguirre et al. (2017), que determinaron una diversidad media en un remanente de bosque en la hoya de Loja.
Las familias más representativas del área de investigación son: Asteraceae, Myrtaceae, Araliaceae y Myrsinacea, datos que concuerdan con lo reportado por Aguirre et al., (2017), Lozano et al. (2009), que también consideran a las Asteraceae y Araliaceae como el grupo mejor representado en los bosques andinos del sur del Ecuador.
En el área de investigación, Oreopanax andreanus, Bardanesia sp. Myrsine andina, Hieronyma macrocarpa, son las especies más dominantes, debido a su gran abundancia y mayor área basal, concuerdan con las especies más importantes reportadas en Perú por Rasal et al. (2012) destacando los géneros Nectandra sp. Myrsine latifolia, Chrysophyllum sp. Piper hirtilimbum y Myrcianthes fragrans como especies con el IVI más alto de estos ecosistemas.
El área de investigación presenta un área basal promedio de 5,56 m2/1,08ha, que resultó ser menor a los datos obtenidos por: basal, Aguirre et al. (2017), con 16,88 m2/ha, esta diferencia puede estar influenciada por las metodologías utilizadas para recabar información en este estudio donde se contabiliza solo en 1200 m2 los individuos mayores a 10 cm de DAP en una superficie de 1,08 ha, mientras que en los otros estudios se contabiliza en toda la hectárea los individuos mayores a 5 cm de DAP y posiblemente
puede estar influenciando por el estado de conservación de los sitios valuados, ya que el área de estudia se encuentra recibiendo fuertes presiones antrópicas extractivistas.
BOSQUE SECO
En el ecosistema bosque seco del área de investigación del Cantón Zapotillo, la diversidad florística es de 21 especies de 21 géneros en 17 familias en 1,08 ha; esta diversidad es relativamente similar comparando con estudios realizados en bosque seco Muñoz et al. (2014) que reconocieron 21 especies de árboles pertenecientes a 14 familias en 1 ha, monitoreando individuos mayores a 10cm de DAP, y medianamente similar a lo reportado por Aguirre et al., (2001) que reconocieron 36 especies de árboles en 35 géneros y 22 familias en 1 ha, Granda y Guamán, (2006) contabilizaron 33 especies de árboles en 32 géneros y 21 familias en 1 ha.
Según el índice de diversidad de Shannon y Equitatividad el área de investigación resulto ser un bosque con una diversidad media, contrario a lo reportado por Buri (2011), en un ecosistema similar donde se obtuvo una diversidad baja.
Las familias más representativas del área de investigación son: Fabaceae, Mimosaceae, Bombacaceae y Bignoniaceae, datos que concuerdan con lo reportado por Aguirre et al., (2001), Cabrera, (2012) Granda y Guamán (2006), que también consideran a las Leguminosas y Bombacaceae como el grupo mejor representado en los bosques secos.
En el área de investigación, Tabebuia chrysantha, Ceiba trichistandra, , Cordia macrantha, Coclospermum vitifolium, Erioteca ruizii, son las especies más dominantes, debido a su gran abundancia y mayor área basal, concuerdan con las especies más importantes reportadas por Buri, (2011), además estudios realizados por Granda y Guamán, (2006), también confirman a estas especies como las dominantes y según Aguirre y Delgado, (2005), afirma que Ceiba trichistandra tiene mayor importancia y dominancia en los bosques secos de Ecuador y Perú, en comparación con otros bosques secos del mundo. La densidad de individuos en promedio es de 165 individuos/1,08 ha en los bosques en la zona donde se desarrolló la investigación, diferente a la cantidad de especies arbóreas del estudio presentado por Cabrera, (2012), en un ecosistema similar en la Reserva “La Ceiba” y la reserva “Cazaderos” donde se obtuvo un promedio de 463,79 individuos/ha; la baja densidad de individuos por hectárea registrados se debe posiblemente a que para este estudio se midio únicamente los individuos mayores a 10cm de DAP (diámetro a la altura del pecho 1,30 cm), además las condiciones ambientales extremas que soporta el ecosistema de bosque seco pluviestacional , con cinco a seis meses secos, donde la precipitación total es menor a 100 mm. Esto condiciona la estructura de la vegetación, resultando en bosques de menor estatura y área basal que los bosques húmedos (Aguirre et al., 2006). El área de investigación presenta un área basal promedio de 13,91 m2/1,08ha, que resultó ser menor a los datos obtenidos por: Granda y Guamán (2006), con 23,45 m2/ha de área basal, Aguirre et al. (2001), con 20,33 m2/ha, esta diferencia puede estar influenciada por las metodologías utilizadas para recabar información en este estudio donde se contabiliza solo en 1200 m2 los individuos mayores a 10 cm de DAP en una superficie de 1,08 ha, mientras que en los otros estudios se contabiliza en toda la hectárea los individuos mayores a 5 cm de DAP y posiblemente puede estar influenciando por el estado de conservación de los sitios evaluados.
ALMACENAMIENTO DE CARBONO
BOSQUE HÚMEDO
De acuerdo a los resultados de esta investigación, el promedio de carbono total almacenado en el ACMUS del cantón Centinela del Cóndor es de 187,74 MgCha-1, esta cantidad es relativamente diferente a lo registrado en la vertiente oriental de los Andes en altitudes de 1050 msnm (153,57 MgCha-1) (Moser et al., 2011) y ligeramente disímil según estudios en bosque amazónico, presentados por Jadán et al. (2017) donde se encontró 232,9 MgCha-1.
La biomasa de árboles vivos es la que mayor cantidad aporta al almacenamiento de C con un (69 %), mientras que el carbono orgánico del suelo representa el (4 %). Esto nos permite inferir una alta correlación entre el DAP y la biomasa determinada.
BOSQUE ANDINO
De acuerdo a los resultados de esta investigación, el promedio de carbono total almacenado en el ACMUS del cantón Celica es de 104,36 MgCha-1, esta cantidad es significativamente diferente a lo registrado en un remanente de bosque en la hoya de Loja (42,29 MgCha-1) (Aguirre et al., 2017) y diferente según estudios en realizados en Tinajillas – Limón Indanza, presentados por (Jumbo et al. 2017) donde se determinó 41 MgCha-1. Las diferencias obtenidas entre este estudio y los comparados están relacionadas a que no se consideraron los valores de carbono orgánico del suelo, ni carbono de necromasa, en los estudios con valores más bajo.
Para este ecosistema el carbono orgánico del suelo es el componente de almacenamiento que mayor cantidad aporta al total de C almacenado con un (45%), está parámetro de cálculo directamente relacionado con la gran cantidad de carbono orgánico presente en el suelo de este ecosistema, que en promedio es de un 9,26% de la muestra colectada.
BOSQUE SECO
De acuerdo a los resultados de esta investigación, el promedio de carbono total almacenado en el área de investigación del Cantón Zapotillo es de 61,17 MgCha-1, esta cantidad es relativamente superior a lo determinado por (Padilla et al. 2017), donde se obtuvo un valor de 32,90 MgCha-1; esta diferencia puede estar influenciada por los métodos utilizados para la medición de biomasa, ya que para este estudio se utilizó ecuaciones alométricas propuestas por (Chave et al. 2014) que consideran variables
independientes para predecir biomasa como son (DAP-diámetro a la altura del pecho, H-altura total, p-densidad de la madera), mientras que para el resultado más bajo se utilizó un cálculo volumétrico para determinar biomasa y no se consideraron los valores de carbono orgánico del suelo, ni carbono de necromasa.
Los estudios a nivel mundial para este tipo de ecosistemas son escasos, sin embargo, en estudios realizados por la FAO, indican que el almacenamiento de carbono en bosquesecos es de 60 MgCha-1, en bosques primarios, (Kanninen, 2000), datos similares a lo reportado en esta investigación.
RECOMENDACIONES.
Para realizar estudios de determinación de carbono almacenado empleando la metodología propuesta por la Evaluación Nacional Forestal se recomienda incluir en el inventario, todos los individuos con DAP ≥ 10cm dentro de toda la parcela de medición (60m*60m), para de esta manera tener mayor cantidad de datos que permitan realizar cálculos más precisos en cuanto a la determinación de la diversidad florística y la cuantificación del carbono total almacenado dentro del área de estudio.
Utilizar modelos alométricos que incorporen otras variables además del diámetro a la altura del pecho, como altura total, densidades de la madera, entre otras, porque suelen ser las responsables de un alto porcentaje de la variación en la biomasa, evitando sobreestimaciones y mostrando una situación más concreta del comportamiento del bosque estudiado.
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