Taller SubRegional -CAN-

Taller SubRegional -CAN- Fortalecimiento de los Sistemas de Monitoreo en los paìses andinos Perspectivas de Implementación del Sistema MRV en Colombia. Edersson Cabrera M. IDEAM-Colombia. Proyecto Proyecto Consolidación de un Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono - Colombia. Quito Ecuador, Agosto 20-22 de 2012.

Marco Institucional Política de Cambio Climático y REDD+. Fuente: MADS, 2012.

CONTEXTO Responsabilidades del IDEAM relacionadas con el Monitoreo de Bosques Proyecto Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono - IDEAM Estrategia Nacional para Reducir la Deforestación Sistema de Monitoreo, escenarios de referencia de emisiones y contabilidad de carbono Tenencia de la tierra R-PP Arreglos Institucionales Distribución de Beneficios

Marco Institucional Lineamientos de la estrategia nacional REDD+ La ENREDD+ establecerá un sistema nacional robusto de MRV para la contabilidad del carbono que incluya el seguimiento a posibles fugas. Establece cuáles serán las instituciones responsables de la implementación y manejo del sistema MRV del país a escala sub nacional. Identificación y articulación de roles y actores clave que soporten la implementación del Sistema de monitoreo de deforestación y carbono

Marco Institucional Lineamientos de la estrategia nacional REDD+ El MRV debe ser coherente con un enfoque sub-nacional. Reconoce las diferencias regionales que se presentan dentro del país. Interoperabilidad Fuente: MADS, 2012.

CONTEXTO Programa Nacional de Monitoreo y Seguimiento de Bosques (PNMSB) Sistema de Información Ambienta de Colombia - SIAC Sistema de Información Ambienta - SIA Programa para el monitoreo y seguimiento de bosques Plan Nacional de Monitoreo y Seguimiento de Ecosistemas Monitoreo Seguimiento Bosques Agua Aire Uso del Recurso Zonificación Forestal Caracterización de la oferta de bienes y servicios de los bosques y áreas forestales Caracterización de la demanda y comercio de los productos forestales maderables y no maderables Monitoreo, seguimiento y modelación de fenómenos naturales y antrópicos que afectan los bosques y áreas de aptitud forestal Investigación Forestal Mapa de superficie de bosque Mapa de tipos de bosque Mapas de deforestación IFN SNIF Modelos deforestación Incendios Forestales Propuesta seguimiento degradación forestal Parcelas permanentes/mrv Oferta potencial de volumen y biomasa Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono (SMBC)

Diseño de Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono. INFRAESTRUCTURA TECNOLÓGICA. SISTEMA DE MONITOREO DE BOSQUES Y CARBONO DE COLOMBIA. DOCUMENTO DE DISEÑO DEL SISTEMA MARCO DE INTER- OPERABILIDAD MONITOREO DEL CARBONO MONITOREO DE LA DEFORESTACIÓN ALERTAS TEMPRANAS DE DEFORESTACIÓN (HOTSPOTS) MONITOREO A NIVEL NACIONAL ESCALA FINA. MONITOREO DE LA DEGRADACIÓN PROPUESTA DE SEGUIMIENTO DE LA DEGRADACIÓN

FUENTES: - Sensores Remotos - Inventario Forestal Nacional - Proyectos de Carbono - Institutos de Investigación - Academia - Censos Agrícolas Captura de datos Diseño y * protocolos Evaluación y Validación Manejo adaptativo Reportes RESULTADOS: D.A. y F.E. - Superficie de Bosque (Bienal) - Actualización tasa de deforestación (Bienal) - Almacenamiento de Carbono - Alerta temprana de deforestación (semestral)

Diseño de Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono. Resultados esperados ALERTAS TEMPRANAS MONITOREO NACIONAL DE DEFORESTACION MONITOREO DE CARBONO FORESTAL SISTEMA DE MONITOREO DE BOSQUES Y CARBONO Mensual? Diaria? Cada dos años Coordinado con propuesta Inventarios GEI. Actualizable cada dos años

SISTEMA DE MONITOREO DE BOSQUES Y CARBONO Parcelas Permanentes: IFN Alerta Temprana Monitoreo Nacional de Deforestación Monitoreo de Carbono Sistema de Monitoreo del IDEAM Sensores + Carbono: Oferta potencial de biomasa (pixel a pixel) Propuesta seguimiento a la degradación forestal Parcelas Permanentes: Instituciones existentes IDEAM (proyecto REDD y SMBYC)

Monitoreo Alertas tempranas Marco lógico de Trabajo MARCO DE INTEROPERABILIDAD Nivel Nacional Escala Gruesa Utiliza imágenes SAR de Baja Resolución (ALOS PALSAR, Modo ScanSAR) Donde esta cambiando la Cobertura Boscosa? Nivel Nacional Escala Fina Hotspots de deforestación 1990-2010 (Basado en Landsat TM/ETM+). Se presentan nuevas áreas de deforestación Activa? Nivel Subnacional Escala Gruesa Utiliza imágenes Ópticas de Alta Resolución (RapidEye). Cual es la extensión del cambio?

Diseño de Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono.

Diseño de Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono. SINTESIS Nivel Nacional Escala Gruesa (250m /1:500.000 ) Alcance: Dónde?? Escala Fina (30m/ 1:100.000) Alcance: Cuanto?? Temporalidad: Semestral** Imágenes Baja Resolución Resolución espacial: 100m - 250m Mapas bosque/ no bosque Mapa de Áreas deforestadas. Temporalidad: Dos años (TBD) Imágenes Media Resolución Resolución 30 m Mapa Mapas bosque/no bosque. Mapa Cambio coberturas.

Marco Institucional Lineamientos de la estrategia nacional REDD+

5 4 3 2 1 ETAPAS Marco Institucional Lineamientos de la estrategia nacional REDD+ Deforestación y Degradación Contenidos de Carbono Motores y Tendencias Negociaciones internacionales Definición y ajuste de protocolos Definición y ajuste de protocolos Identificación Motores de D&D Acuerdo Sobre REDD+ Caracterización Nivel Nacional Caracterización Tier 1 Mejorado Identificación Causas Subyacentes Lineamientos metodológicos Caracterización Nivel Regional Caracterización Tier 2 Caracterización Socioeconómica Definición Año de Referencia Validaciones en Campo Validaciones en Campo Proyección Tendencias D&D Definición Tipo de Línea Base Definición Nivel de Referencia

Solamente a través de datos de sensores remotos se puede obtener una cobertura global para la observación de la Tierra, (FCCCC-SBSTA, 2008). Muchos de los enfoques metodológicos planteados para el monitoreo de cambios en las áreas boscosas y la estimación del almacenamiento de carbono involucran el procesamiento digital de imágenes de sensores remotos, tanto de sensores aerotransportados como por satélite (Böttcher et al., 2009)

Monitoreo de Bosques y Carbono Un monitoreo efectivo requiere la combinación de diferentes tipos de imágenes ópticas y radar MODIS MOD13A ALOS PALSAR ScanSAR Landsat 5 ALOS PALSAR (FBS-FBD) Spot5 Landsat 5 RapidEye

Definición de Bosque. Permite realizar análisis de tipo Bosque/No Bosque. Bosque / Cobertura Boscosa Cobertura de copas >30% Área mínima >1,0 ha No Bosque: Todas las demas coberturas Altura mínima de los árboles maduros >5 m Se excluyen las coberturas arbóreas de plantaciones forestales comerciales, cultivos de palma, y árboles sembrados para la producción agropecuaria.

Socios

QUÉ HEMOS HECHO HASTA AHORA? Principales Resultados Proyecto Consolidación de un Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono - Colombia

Avances Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono. SINTESIS Mapas Nivel Nacional Escala Gruesa 1:500.000

Escala Fina 1:100.000 Mapas B/NB y Cambio 1990-2010 1990 2000 2005 2010 GEO Secretariat

Seguimiento de la Degradación a través de Imágenes de S.R. Con el apoyo de:

HotSpots de Deforestación 1990-2010 Tasa Anual de Deforestación 1990-2010 310,345 ha 1 y 2 Serranía de la Macarena 3 Arauca- Sarare 4 Guaviare San José Calamar 5 La Paya 6 Catatumbo 7 Sierra Nevada 8 Bajo Mira 9 Miraflores Guaviare 10 Caquetá 11 Caquetá Putumayo 12 Norte Paramillo 13 y 14 Serranía San Lucas 15 Montes de María 16 San Miguel Valle Guamuez (Putumayo).

A qué cambian los Bosques en Colombia? Cobertura Periodo 2000-2005 2005-2010 Área ha % Área Área ha % Área Áreas urbanizadas 9.585 0,6 123 0,0 Cultivos transitorios 6.989 0,4 2.197 0,2 Cultivos permanentes 3.750 0,2 873 0,1 Pastos 625.833 39,7 663.901 55,5 Áreas agrícolas heterogéneas 194.064 12,3 104.852 8,8 Plantación forestal 40 0,0 144 0,0 Herbazales 19.256 1,2 19.539 1,6 Arbustales 77.125 4,9 129.648 10,8 Vegetación secundaria 552.495 35,1 241.764 20,2 Zonas quemadas 5.296 0,3 3.531 0,3 Otras áreas sin vegetación 3.785 0,2 7.670 0,6 Vegetación acuática 1.700 0,1 11.192 0,9 Superficies de agua 14.950 0,9 10.898 0,9 Total 1.574.953 100 1.196.331 100

Monitoreo Alertas tempranas Detecciones generadas (Imágenes SanSAR): Noviembre 2009 Febrero 2010 (Magenta). Febrero 2010 Agosto 2010 (Violeta). Agosto 2010 Noviembre 2010 (Rojo). Detecciones generadas (Imágenes RapidEye): Enero 2010 Enero 2011. Total de área deforestada 4.227 ha.

Mapas deforestación Nivel subnacional fino 1:25.000 Área piloto Corredor Biológico PNN Cueva de los Guácharos - Puracé

ANÁLISIS DE DEFORESTACIÓN/DEGRADACIÓN. Mapa de Cobertura de bosque derivada de datosterrasar-x Mapa de cambio de alta resolución TerraSAR-X SpotLight para un sitio de prueba en el occidente de Colombia. 40 sitios de verificación localizados en campo (GPS). Con los datos de Spotlight puede ser detectada la remosión individual de árboles. Cooperation partner in Colombia: IDEAM (Institute of Hydrology, Meteorology and Environmental Studies) Con el apoyo de:

Puntos de reflexión. El seguimiento de la degradación de bosques usando sensores remotos es todavía un tema de investigación activo. Los primeros pasos para el seguimiento de la degradación de bosques deben ser la evaluación de los condicionantes de este fenómeno a nivel nacional y subnacional; la determinación del tipo o los tipos de degradación presentes y la evaluación de la viabilidad de su seguimiento usando sensores remotos. El tipo de degradación que se puede identificar más fácilmente con imágenes de media o alta resolución es la tala selectiva. Para asegurar coherencia, Los periodos reportados en el seguimiento a la degradación deberían ser, en lo posible, los mismos para los que se reporta la deforestación. -No es posible que un área sea reportada al mismo tiempo como deforestada y como degradada-.

PROTOCOLO Y DIVULGACIÓN DE RESULTADOS

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO Estimaciones de carbono en la biomasa aérea de los bosques naturales: Datos de campo 839 ha representadas por 3.236 levantamientos florísticos e inventarios forestales recopilados (i.e., 1990-2010). Aunque esta información no proviene de muestreos realizados bajo un protocolo estandarizado (e.g., las parcelas varían en tamaño), constituye el conjunto de datos más grande que existe para Colombia actualmente.

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO Estimaciones para 16 tipos de bosque. Biomasa aérea total 14.289.723.630 t (7,23 PgC). Incertidumbre asociada de 14,6% Los resultados de los análisis mostraron que la biomasa aérea varía entre 96,20 y 295,1 t ha -1. Promedio nacional 243,8 t ha -1, es decir, 121,9 t C ha -1. En área 99,4% de los B.N. del país. Estimados de carbono siguiendo IPCC son la mitad (0,5) de la Biomasa aérea

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO Estimación de carbono por área hidrográfica y regiones naturales Carbono promedio (t ha -1 ) en región natural 95,8 128,6 100,7 128,7 107,4 Amazonia Andina Caribe Pacífico Orinoquia

PROTOCOLO Y DIVULGACIÓN DE RESULTADOS

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO Estimación de las reservas potenciales de carbono de los bosques naturales de Colombia. Uso del algoritmo RandomForest (R) que combina efectivamente información de parcelas en campo con información derivada de satélites. Datos de parcelas complementados con información Lidar-Glas del sensor IceSAT. Basado en software libre e información de libre acceso.

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO RESULTADOS Varianza explicada: Aproximadamente 80% Variables que más influyen en el Resultado final: IOd3 (Índice Ombrométrico del trimestre más seco del año) Precipitación Media Anual Media Anual EVI MODIS Banda 7 (infrarrojo cercano). Los bosques en Colombia almacenan en promedio 160 t de carbono por hectárea. Los bosques con mayores contenidos de carbono se encuentran en la Amazonía, en los departamentos de Amazonas, Vaupés y Caquetá, y en el norte del Pacífico en el departamento del Chocó. Los bosques en Colombia almacenan en promedio 160 t de carbono por hectárea. En total almacenan 7.810.177.934 t C.

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO En general el método de sensores remotos tiende a sobre-estimar los contenidos de carbono almacenados. Se requiere más trabajo en este aspecto para obtener resultados más confiables. Es una metodología prometedora para avanzar no solo en el estudio de los contenidos de carbono, sino también en la dinámica de los mismos en el país. Para ello se requiere más investigación sobre las relaciones entre la dinámica del carbono y las variaciones en los valores de reflectancia extraídos de imágenes de satélite.

PROTOCOLO Y DIVULGACIÓN DE RESULTADOS

DIVULGACIÓN DE RESULTADOS Disponible en: http://www.biogeosciences.net/9/2683/2012/bg-9-2683-2012.pdf

ESTIMACIONES NACIONALES DE BIOMASA/CARBONO Piloto local Se establecieron 26 parcelas permanentes siguiendo el protocolo diseñado Se obtuvo un error de estimación de 0,77% para la biomasa de árboles con D 10 cm, y de 6% para árboles con 1 D < 10 cm.

Proyecciones de deforestación Modelación y proyección nacional de la deforestación Resultados Niveles de precisión y variables explicativas Técnica de modelación Redes neuronales Sistema de Precisión modelación IDRISI Taiga - LCM 50%-100% de precisión en el modelo dependiendo de la región. Resultados pobres en la validación píxel a píxel. Variables explicativas Distancia a capitales; Distancia a ríos principales; Distancia a áreas de No Bosque; Distancia a áreas de coca; Fertilidad de los suelos; Resguardos; Reservas naturales; Distancia a vías totales; distancia a capitales. Regresión logística IDRISI Taiga ROC > 80%. Área Sembrada por municipio; Áreas de cultivos de coca; Crecimiento de la población; Distancia a cabeceras; Distancia a ríos totales; Densidad de población; Gasto público municipal; Distancia a áreas de producción de petróleo; Pendiente; Precipitación en el trimestre más seco; Precipitación en el trimestre más húmedo; Reservas naturales; Resguardos; Fertilidad de los suelos; Densidad cabezas de ganado en área de No bosque; Regiones de deforestación. Pesos de evidencia DINAMICA-EGO Análisis de similaridad. Resultados más pobres en la validación píxel a píxel en comparación con IDRISI pero con un mejor desempeño conforme aumenta el tamaño de la ventana de validación. Altitud; Distancia a capitales; Pendiente; Crecimiento de la población; Precipitación en el trimestre más seco; Precipitación en el trimestre más húmedo; Distancia a cabeceras; Fertilidad de los suelos; Distancia a ríos totales; Regiones de deforestación; Zonas de producción petrolera; Gasto público municipal; Distancia a vías totales; Áreas de cultivos de coca; Títulos mineros; Densidad de población; Reservas naturales; Reservas de las CAR; Resguardos.

Proyecciones de deforestación Modelación y proyección nacional de la deforestación Resultados Simulación de la cantidad de cambio Tasa anual de cambio - Año 2030 Total Nacional Método de cálculo de la tasa de deforestación PESIMISTA MODERADO OPTIMISTA Lineal (geométrica) 0.0089 0.0072 0.0056 No lineal (Cadenas de Markov) 0.0138 0.0099 0.0070 Tasas implícitas -Modelo logístico 0.0063 0.0045 0.0028 a. b. Simulación del área de bosque nacional (2011-2030) utilizando un modelo logístico. a. 100% de zonas protegidas (parques nacionales y reservas de las CAR) y áreas de resguardos no son explotadas. b. 100% de zonas protegidas (parques nacionales y reservas de las CAR) y 50% del bosque en las áreas de resguardos no son explotadas.

Proyecciones de deforestación Modelación y proyección nacional de la deforestación Resultados Simulación de la cantidad de cambio

Proyecciones de deforestación Modelación y proyección nacional de la deforestación Resultados Simulación de la localización del cambio Ejemplo de mapas de probabilidades de deforestación (superficie de vulnerabilidad - soft) generados mediante un modelo de regresión logística.

Proyecciones de deforestación Lecciones aprendidas Las regiones de deforestación analizadas presentan una alta variabilidad interna que demanda la futura sub-regionalización de la modelación. Es recomendable concentrar esfuerzos en las zonas de hotspots y en aquellas con una baja dinámica de cambio histórico. Debido a las limitaciones específicas observadas en las numerosas pruebas realizadas, a futuro es recomendable evaluar la posible complementariedad de las diferentes técnicas y sistemas de modelación identificados. Se recomienda el uso de simulaciones tipo soft (superficies de vulnerabilidad) para la construcción de escenarios futuros de deforestación más flexibles y coherentes con la compleja dinámica nacional.

OTROS RESULTADOS

Plataforma Web Aplicaciones Web - Servidores Cliente Visualización en web mapas RASTER Aplicación web para consultar reportes Aplicación para consulta de datos de campo Aplicaciones para dispositivos móviles ODK

PERSPECTIVAS PARA EL MRV NACIONAL Esquema general del sistema de monitoreo REDD+ propuesto para Colombia, Propuesta de Preparación para REDD+ (R-PP), MADS 2011.

Perspectivas para el MRV nacional - Elaborar los documentos que soportan el Sistema de Monitoreo de Bosques y Carbono (SMBYC), y socializarlo con los diferentes actores. - Generar marco de interoperabilidad entre los resultados a diferentes escalas: Cómo lo subnacional suma a lo nacional? (piloto de escenario de referencia) Cómo varían los errores entre las diferentes escalas? cómo se propagan los errores al emplear datos de campo y sensores remotos? Cómo capturar y transferir la información entre los diferentes niveles de análisis? - Alcanzar articulación institucional según directrices del PMSB en lo relacionado con el Monitoreo de la Deforestación y el Carbono. - Elaborar propuesta seguimiento degradación forestal e identificar cómo se incorpora en el SMDYC. - Diseño de transferencia de capacidades a las demás instituciones e institutos de investigación.

Pasos a seguir 1. Avanzar en la generación de un sistema de alertas tempranas de deforestación. Automatización de procesos geoespaciales. Utilización y validación de resultados utilizando datos de diferentes sensores remotos 1. Pruebas piloto de mapeo del cambio en los bosques usando series de tiempo densas derivadas de sensores remotos. Automatización de procesos geoespaciales (pre-procesamiento procesamiento) Plataforma tecnológica robusta. 1. Conectar los resultados del sistema de monitoreo a nivel nacional con políticas públicas a nivel nacional y local. Divulgación y apropiación resultados. Arreglos institucionales buscando la sostenibilidad del sistema.

Pasos a seguir 4. Integración del sistema de monitoreo de bosques con el seguimiento a otras coberturas de la tierra (AFOLU). tiene sentido tener separados los dos sistemas? transiciones 4. Validación de resultados deforestación y evaluación de interoperabilidad entre diferentes sensores. Asegurar la coherencia de los reportes en un enfoque anidado 6. Integración datos sensores remotos y datos inventarios forestales. 7. Propuesta de incorporación de algunos tipos de degradación forestal en el sistema de monitoreo de bosques.

Un resumen de los principales resultados del proyecto (Portafolio) esta en: http://www.siac.gov.co/contenido/contenido.aspx?catid=697&conid=1076 Todos los resultados sobre deforestación (incluido proyecciones) están en: http://institucional.ideam.gov.co/jsp/loader.jsf?lservicio=publicaciones&ltipo=publicaci ones&lfuncion=loadcontenidopublicacion&id=1901 Todos los resultados sobre estimación del almacenamiento de carbono esta en: http://institucional.ideam.gov.co/jsp/loader.jsf?lservicio=publicaciones&ltipo=publicaci ones&lfuncion=loadcontenidopublicacion&id=1904! Muchas gracias! Mayor Información informacionredd@ideam.gov.co edersson.cabrera@ideam.gov.co

A visionary of the Brazilian space program... Dr. Fernando Mendonça (INPE s founder) We want to build an intellectual elite at the highest level, capable of breaking Brazil's dependence on foreign technology. We need people with knowledge and ideas on how to develop Brazil, who are quick to grasp the future paths of science, and who are conscious of their role in major government decisions. 12/03/1969 Cortesia Dalton de Morisson Valeriano Amazon Monitoring Program, Manager INPE Brazilian National Institute for Space Research