Número 1: Los bosques y el ciclo de carbono a nivel mundial: fuentes y sumideros

Transcripción

1 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. PERCY 1, R. JANDL 2, J.P. HALL 3 AND M. LAVIGNE 1 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 Boletín No Contenido Prefacio Resumen IUFRO y el cambio del clima Los bosques un recurso mundial Bosques y el ciclo de carbono mundial Una tarea para la ordenación forestal Perspectivas en el futuro 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: (kpercy@nrcan.gc.ca, robert.jandl@bfw.gv.at) Los boletines pueden ser bajados del sitio Web: Traducción: Gerda Wolfrum wolfrum@iufro.org 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

2 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 (CO 2 ) 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. 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. 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 disturbios 2 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 CO 2 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. 1.3 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

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 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 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 CO 2 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 años. 6 La variabilidad del crecimiento anual de un año al otro de las concentraciones del CO 2 atmosférico es alta. 4 Es importante notar para la selvicultura que esta variabilidad de concentraciones a medio plazo se debe Tabla 1. Densidades estimadas de C según peso por superficie 5 Densidad de carbono Latitud (10 6 por hectárea) Vegetación Suelo Alta Rusia Canadá Alaska Media EEUU continentales Europa China Australia Baja Asia África Américas

4 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 CO 2 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 CO 2 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 CO 2 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 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 CO 2 y ecosistemas forestales 9, 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, Ameri- Flux 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 CO 2 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 = toneladas)

5 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 CO 2 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 IPCC IPCC Special Report: Land Use, Land-Use Change and Forestry. Geneva FAO State of the World s Forests. Part II Key Issues in the Forest Sector Today. Rome. 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 Recent patterns and mechanisms of carbon exchange by terrestrial ecosystems. Nature 414: R.K. Dixon, S. Brown, R.A. Houghton, A.M. Solomon, M.C. Trexler and J. Wisniewski Carbon pools and flux of global forest ecosystems. Science 263: Houghton et al (Eds) Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group II of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge. Also 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 Altered performance of forest pests under CO 2 - and O 3 -enriched atmospheres. Nature 420: W.A. Kurz and M.J. Apps A 70-year retrospective analysis of carbon fluxes in the Canadian forest sector. Ecological Applications 9: D.F. Karnosky, R. Ceulemans, G.E. Scarascia-Mugnozza and J.L. Innes, (Eds.) 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: Número 3: Número 4: Número 5: Número6: Número 7: Número 8: Número 9: La influencia de disturbios naturales y no naturales sobre la captura y el amacenamiento de carbono en los bosques El aumento del CO 2 y la productividad del ecosistema forestal Criterios y indicadores para el secuestro de carbono Estrategias operativas para promover el secuestro de carbono Secuestro de carbono en bosques y la biodiversidad El potencial de mitigaeión de bioenergía y productos de la madera Aspectos economicos de la contabilidad de carbono Informe de resumen Todos boletines son disponibles gratuitos en Newsletters

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