BIOMASA FORESTAL EN ANDALUCÍA. 1. Modelo de existencias, crecimiento y producción. Coníferas. EDITA: Consejería de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente. Junta de Andalucía CONSEJERO DE AGRICULTURA, PESCA Y MEDIO AMBIENTE Luis Planas Puchades VICECONSEJERO DE AGRICULTURA, PESCA Y MEDIO AMBIENTE Juan Antonio Cortecero Montijano SECRETARIO GENERAL DE MEDIO AMBIENTE Y AGUA Sergio Moreno Monrové DIRECTOR GENERAL DE GESTIÓN DEL MEDIO NATURAL Francisco Javier Madrid Rojo Este estudio se ha realizado con la financiación del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente a través del Fondo para el Aprovechamiento de la Biomasa Forestal Residual (Subconcepto 755.02) del Fondo del Patrimonio Natural de los Presupuestos Generales del Estado. Coordinación: José Ramón Guzmán Álvarez (1), Jaime González Seco (1), Joaquín Martínez Vila (2). Autores: José Ramón Guzmán Álvarez (1), Javier Venegas Troncoso (2), Ana Seseña Rengel (2), María Luisa Sillero Almazán (2), José Antonio Rodríguez Álvarez (3). Colaboradores: Juan José Guerrero Álvarez (2), Juan Jerónimo Leal Rodríguez (2), Paloma Gómez González (2), José Ignacio Morales Mesa (2), Francisco Javier Salas Cabrera (2), Francisco Salas Trujillo (1), Francisca María de la Hoz Rodríguez (1), Fernando González Marín (1), María José Colinet Carmona (4), Sara Robles Fernández (4), Amparo Manso Ramírez (4), Guillermo Fernández Centeno (5), Raúl Sánchez Salguero (6). (1) Dirección General de Gestión del Medio Natural. Consejería de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente. Junta de Andalucía (2) Agencia de Medio Ambiente y Agua (3) Consultor Externo (4) Agencia Andaluza de la Energía (5) Dirección General de Desarrollo Rural y Política Forestal, Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (6) Centro de Investigación Forestal (CIFOR-INIA) - Universidad de Córdoba Fotografías y Figuras: Agencia de Medio Ambiente y Agua, Jesús González-Cordero Ceballos, Daniel Burón Fernández, Mercedes Riera Gallardo, Javier Venegas Troncoso, José Ramón Guzmán Álvarez, Ricardo Montero Herranz, Noelia Jiménez López, Emma María Fuentenebro Arnillas, Antonio Jerez Fernández, Geoiberia. I.S.B.N.: 978-84-92807-65-9 Depósito legal: SE 3964-2012 Maquetación y diseño: Geoiberia 2 Impresión: Artes Gráficas Servigraf Biomasa Forestal en Andalucía. 1. Modelo de existencias, crecimiento y producción. Coníferas
Presentación La extracción de biomasa en forma de madera, leñas y otros productos ha sido uno de los principales aprovechamientos que históricamente se han llevado a cabo en nuestros montes, hasta la revolución industrial y la utilización de materias fósiles como fuente de energía, caso del carbón, el gas o el petróleo. Como toda actuación humana sobre la naturaleza, el uso de la biomasa forestal conllevó luces y sombras: cuando la demanda de leña para los hogares o de energía para las industrias superó los límites de la tasa de regeneración vegetal, se produjo la deforestación y, con ella, severos problemas ambientales como la desertificación o el empobrecimiento de nuestra fauna y flora. Para compensar la pérdida de la cobertura forestal se llevaron a cabo trabajos especialmente intensos en las décadas centrales del siglo XX, sobre todo a raíz del impulso del Plan Nacional de Repoblaciones. Bajo unas circunstancias muy diferentes a las actuales, las repoblaciones aumentaron considerablemente la superficie forestal arbolada, en particular la cubierta por las cinco especies de pinos presentes bajo las condiciones mediterráneas de Andalucía: el pino piñonero, el carrasco, el negral o resinero, el salgareño y el silvestre. Estas formaciones forestales forman parte hoy en día del paisaje y del patrimonio natural andaluz. Son sistemas forestales frágiles, que precisan de actuaciones técnicas que apoyen y guíen su evolución; pero, al mismo tiempo, son espacios con un gran potencial ecológico y productivo. Estos pinares de repoblación aportan productos forestales renovables de gran calidad como madera, piña, setas o biomasa. Bajo su cobertura pueden desarrollarse otras especies vegetales y se comportan como nodrizas de otras formaciones, como encinares o alcornocales. Son territorios propensos, bien manejados, para aves o mamíferos amenazados. Los pinares de repoblación requieren de nuestra atención. Así seguiremos obteniendo aprovechamientos a la par que su calidad mejora. Y evitaremos riesgos indeseables, como la ocurrencia de grandes incendios forestales o el decaimiento súbito asociado a densidades elevadas y al calentamiento de las temperaturas. El Plan Forestal Andaluz, instrumento de planificación pionero en España, ya preveía en 1989 los posibles itinerarios futuros de los pinares de repoblación. Las sucesivas adecuaciones han profundizado en su carácter multifuncional y han corroborado su importancia para la sociedad andaluza como generadores de empleo, de renta y de paisaje y biodiversidad, lo que se ha traducido en las importantes inversiones forestales realizadas durante todo el periodo de aplicación del Plan Forestal. En este contexto, el aprovechamiento como biomasa forestal de los pinares supone una gran oportunidad. La extracción responsable bajo criterios técnicos, basados en la aplicación del paradigma de la gestión forestal sostenible, permite disponer de una oferta de biomasa forestal para fines térmicos o eléctricos. Sin duda, un aprovechamiento perdurable, que debe convivir con otros usos, especialmente los que hacen posible la existencia del entramado industrial maderero andaluz. Esta publicación cumple, justamente, esta finalidad: aportar conocimiento para planificar el aprovechamiento presente y futuro de la biomasa de los pinares de repoblación. Porque estimar lo que tenemos es el primer paso para proponer modelos de gestión particularizados para cada uno de nuestros montes públicos. El buen estado de nuestros pinares está directamente vinculado al valor y al empleo que obtenemos de ellos, no solo a través de las funciones ecológicas, recreativas y paisajísticas sino también gracias al aprovechamiento de sus recursos como es el caso de la biomasa. Así como nos enseña la Ley Forestal de Andalucía, y nos dicta el sentido común. Luis Planas Puchades Consejero de Agricultura, Pesca y Medio Ambiente 3
Índice 1 PLAN DE TRABAJO 9 2 OBJETIVO GENERAL 13 3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 17 4 PLANTEAMIENTO METODOLÓGICO 21 4.1. Metodología...22 4.2. Resolución espacial...23 5 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN DE VEGETACIÓN Y DATOS DE PARCELAS DE INVENTARIO 25 5.1. Materiales...26 5.1.1. Parcelas del IFN3...26 5.1.2. Proyectos de Ordenación...27 5.1.2.1. Parcelas de Inventario...27 5.1.2.2. División Dasocrática...30 5.2. Metodología...32 5.2.1. Parcelas de IFN3...32 5.2.2. Proyectos de la Agencia de Medio Ambiente y Agua (anteriormente EGMASA)...33 5.2.3. Proyectos de TRAGSATEC...33 5.2.4. Proyectos de otras empresas...33 5.3. Resultados...34 6 RECOPILACIÓN Y CÁLCULO DE VARIABLES AMBIENTALES 37 6.1. Materiales...38 6.1.1. Variables orográficas...38 6.1.2. Variables climáticas...38 6.1.2.1. Termométricas...38 6.1.2.2. Pluviométricas...39 6.1.3. Variables edáficas...40 6.1.3.1. Información obtenida del estudio Sistema de inferencia espacial de las propiedades físico-químicas e hidráulicas de suelos de Andalucía...40 6.1.3.2. Fuente de información para el cálculo de variables edáficas derivadas...42 6.2. Planteamiento metodológico...43 6.2.1. Variables orográficas...43 6.2.2. Variables climáticas...44 6.2.2.1. Termométricas...44 6.2.2.2. Pluviométricas...47 6.2.3. Variables edáficas...48 6.2.3.1. Variables obtenidas a partir de la información proporcionada por el estudio Sistema de inferencia espacial de las propiedades físico-químicas e hidráulicas de suelos de Andalucía...48 6.2.3.2. Variables edáficas derivadas...49 6.3. Resultados...55 6.4. Reducción, estandarización y eliminación de colinealidad de variables ambientales. Análisis de componentes principales...56 4 Biomasa Forestal en Andalucía. 1. Modelo de existencias, crecimiento y producción. Coníferas
7 DISTRIBUCIÓN ACTUAL DE LAS ESPECIES DE PINOS 61 7.1. Antecedentes y objetivos...62 7.2. Materiales...63 7.2.1. Mapa de Usos y Coberturas del Suelo de Andalucía escala 1:25.000, año 2007. Escala de detalle. (MUCVA)...63 7.2.2. Información cartográfica Mapa Forestal Español (IFN3)...63 7.2.3. Cartografía de vegetación 1:10.000 de la Masa Forestal de Andalucía, año 1996-2006. (VEGE10)...64 7.2.4. Parcelas de inventario de los Proyectos de Ordenación de Montes Públicos de Andalucía...64 7.3. Metodología...65 7.4. Resultados...67 8 AUTOECOLOGÍA DE LAS ESPECIES DE PINOS 73 8.1. Antecedentes y objetivos...74 8.2. Metodología Caracterización Paramétrica...76 8.2.1. Materiales...76 8.2.1.1. Datos de inventario de las distintas especies del género Pinus. Parcelas del IFN3...76 8.2.1.2. Variables ambientales...76 8.2.2. Medología...77 8.2.3. Resultados y discusión...80 8.3. Metodología MaxEnt...92 8.3.1. Materiales...92 8.3.1.1. Datos de presencia de las distintas especies del género Pinus...92 8.3.1.2. Variables ambientales...92 8.3.2. Medología...92 8.3.2.1. Configuración de MaxEnt...95 8.2.3. Resultados...96 8.4. Comparación de metodologías...106 8.4.1. Comparación de resultados entre los dos métodos empleados: Autoecología paramétrica y MaxEnt...106 8.4.2. Elección del método más apropiado para los fines de este estudio...108 9 CALIDAD DE ESTACIÓN FORESTAL 111 9.1. Antecedentes y objetivo...112 9.2. Materiales y metodología...114 9.3. Resultados y discusión...122 10 MODELO DISTRIBUIDO DE CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE LAS MASAS DE PINOS EN ANDALUCÍA. ENFOQUE ESPACIO-TEMPORAL 131 10.1. Introducción y antecedentes...132 10.2. Materiales y métodos...134 10.2.1. Formulación general del modelo...134 10.2.2. Datos...138 10.2.3. Homogeneización temporal de las variables dasométricas...139 10.2.4. Interpolación espacial de las variables dasométricas (variables de estado).....139 10.2.4.1. Densidad total e índice de competencia de otras especies...141 10.2.4.2. Interpolación espacial del número de pies en clases diamétricas...142 10.3. Resultados y discusión...143 5
Índice 11 RESULTADOS 149 11.1. Introducción...150 11.2. Resultados por grandes áreas forestales de pinar...154 11.3. Resultados por provincias...172 12 MARCO DE REFERENCIA PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA DE PINARES EN ANDALUCÍA 185 12.1. Introducción...186 12.2. La biomasa como fuente de energía...187 12.3. La planificación energética y la planificación forestal: la biomasa como punto de encuentro...189 12.3.1. Planificación energética y forestal en la Unión Europea...189 12.3.2. Planificación energética y forestal en España...192 12.3.3. Planificación energética y forestal en Andalucía...193 12.4. La energía en Andalucía...196 12.4.1. Contexto energético...196 12.4.2. La aportación de la biomasa a la estructura energética de Andalucía...199 12.4.2.1. Biomasa para uso eléctrico...201 12.4.2.2. Biomasa para uso térmico...205 12.5. Potencial de biomasa en los montes de Andalucía...208 12.5.1. Autorizaciones para aprovechamientos forestales en montes públicos de Andalucía...208 12.5.2. Potencial de biomasa en Andalucía de acuerdo con el Plan de Energías Renovables de España 2011-2020...209 12.5.3. Fijación de carbono de los sistemas forestales andaluces...213 12.5.4. Plan Integrado de Aprovechamiento de la Biomasa Forestal...214 12.5.5. Potencial de biomasa de Andalucía 2010. Estimación de la Agencia Andaluza de la Energía...215 12.6. Un modelo para la biomasa forestal de Andalucía...216 12.6.1. Recapitulación de la biomasa forestal como fuente de energía...216 12.6.2. Algunas lecciones aprendidas y retos para el futuro próximo...219 13 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 227 6 Biomasa Forestal en Andalucía. 1. Modelo de existencias, crecimiento y producción. Coníferas
ANEJOS 237 1. Radiación terrestre y número máximo de horas de Sol...238 2. Sistema de inferencia espacial de propiedades físico-químicas e hidráulicas de los Suelos de Andalucía. Resumen...242 3. Variables edáficas derivadas. Funciones de predicción y parámetros de los variogramas...252 4. Resumen estadístico de las variables ambientales...256 4.1. Altitud (m)...257 4.2. Pendiente (grados)...257 4.3. Curvatura media (1/m)...257 4.4. Orientación (grados)...258 4.5. Insolación (adimensional)...258 4.6. Precipitación anual (mm)...258 4.7. Precipitación de invierno (mm)...259 4.8. Precipitación de primavera (mm)...259 4.9. Precipitación de verano (mm)...259 4.10. Precipitación de otoño (mm)...260 4.11. Temperatura media anual ( o C)...260 4.12. Temperatura media de las mínimas del mes más frío ( o C)...260 4.13. Temperatura media de las máximas del mes más cálido ( o C)...261 4.14. Oscilación térmica media ( o C)...261 4.15. Temperatura media del mes más frío ( o C)...261 4.16. Temperatura media del mes más cálido ( o C)...262 4.17. Oscilación térmica total ( o C)...262 4.18. Evapotranspiración de referencia anual (mm)...262 4.19. Suma de superavits (mm)...263 4.20. Suma de déficits (mm)...263 4.21. Duración de la sequía (meses)...263 4.22. Índice hídrico anual (adimensional)...264 4.23. Arena (%)...264 4.24. Limo (%)...264 4.25. Arcilla (%)...265 4.26. Profundidad del suelo (cm)...265 4.27. Conductividad hidráulica saturada (cm/día)...265 4.28. Materia orgánica (%)...266 4.29. Materia orgánica superficial (%)...266 4.30. ph...266 4.31. Tierra fina (%)...267 4.32. Caliza activa (%)...267 4.33. Capacidad de intercambio catiónico (meq/100 gr)...267 4.34. Porcentaje de saturación de bases (%)...268 4.35. Nitrógeno superficial (%)...268 4.36. Capacidad de retención del agua (mm/m)...268 5. Curvas de respuestas de las variables ambientales...270 7