Captura de carbono en biomasa en plantaciones forestales y sistemas agroforestales en Armero-Guayabal, Tolima, Colombia
Capture of carbon in biomass in foresty plantations and agroforestry systems in Armero-Guayabal, Tolima, Colombia
Stefanny Patiño 1
Lanni N. Suárez 2
Hernán J. Andrade 3
Milena A. Segura 4
1Ingeniera Forestal, Grupo de Investigación PROECUT, Universidad del Tolima,
Ibagué, Colombia
2Ingeniera Forestal, Grupo de Investigación PROECUT, Universidad del Tolima,
Ibagué, Colombia
3Ph.D. Agroforestería Tropical, Grupo de Investigación PROECUT, Universidad del Tolima, Ibagué, Colombia
4M.Sc. Socio economía Ambiental, Grupo de Investigación PROECUT, Universidad del Tolima, Ibagué, Colombia
1spatinof@ut.edu.co
2lnsuarezs@ut.edu.co
3hjandrade@ut.edu.co
4masegura@ut.edu.co
Resumen
El cambio climático ha alterado las áreas destinadas para las plantaciones forestales (PF) como para sistemas agroforestales (SAF), los cuales proveen bienes y servicios ecosistémicos, tal como la mitigación del cambio climático al capturar carbono en biomasa. El estudio tuvo como objetivo la estimación de la biomasa total y el almacenamiento y fijación de carbono en PF y SAF, La investigación se realizó en el Centro Universitario Regional del Norte (CURDN) de la Universidad del Tolima, ubicado en Armero-Guayabal, Tolima. Se estimó el almacenamiento y fijación de carbono en la biomasa aérea (BA) y abajo del suelo (BAS) en siete PF y en SAF. Se midió la altura total y el diámetro a la altura del pecho (dap) de los árboles con dap > 10 cm y el D30 en las plantas de cacao en parcelas temporales de muestreo de diferente tamaño. La BA se estimó empleando modelos alométricos o alternativamente con factores de expansión de biomasa. La BAS se estimó con un modelo general recomendado por el IPCC. Las PF de entre 5 y 25 años almacenaron entre 18,6 y 64,4 Mg C ha-1; mientras que los SAF capturaron 85, Mg C ha-1 (10-15 años). La tasa de fijación de carbono promedio fue de 1,4 y 4,9 Mg C ha-1 año -1 para las PF y los SAF, respectivamente. Los resultados demuestran la importancia de estos sistemas como mitigadores del cambio climático y enfatiza las ventajas de involucran SAF con leños perennes como sumidero de gran cantidad de carbono permitiendo a su vez, la producción agropecuaria.
Palabras clave: Almacenamiento; biomasa forestal; modelos alométricos; tasa de fijación.
Abstract
Climate change has altered the areas for forestry plantations (FP) and agroforestry systems (AFS), which provide goods and ecosystem services, such as mitigation of climate change at capturing carbon in biomass. This study had as objective the estimation of total biomass and carbon storage and fixation in FP and AFS. This research was carried out in the Centro Universitario Regional del Norte (CURDN) of the Universidad the Tolima, located in Armero-Guayabal, Tolima. It was estimated the carbon storage and fixation in aboveground (AB) and bellowground biomass (BB) in seven FP and AFS. It was measured the total height and diameter at breast height (dbh) of trees with dbh > 10 cm and diameter at 30 cm height (D30) in cacao plants in temporal sampling plots with different size. The AB was estimated allometric models or alternatively with biomass factor expansion. The BB was estimated with a general model recommended by IPCC. The FP of between 2 and 25 years las stored between 18.6 and 64.4 Mg C ha-1; whereas the AFS captured 85.0 Mg C ha-1 (10-15 years). The mean carbon fixation rate was 1.4 and 4.9 Mg C ha-1 year-1 for FP and AFS, respectively. The results show the importance of these systems as mitigators of climate change and emphazises the advantages of involving AFS as carbon sinks allowing also the agricultural production.
Keywords: Storage; forestry biomass; allometric models; fixation rate.
Introducción
El cambio climático, ocasionado por el incremento en la concentración de los gases de efecto de invernadero (GEI), comprende relaciones complejas entre procesos climáticos, ambientales, económicos, políticos, institucionales, sociales y tecnológicos (Panel intergubernamental de Cambio Climático [IPCC], 2007), del total de las emisiones de GEI, el CO2 constituye aproximadamente el 70%, mientras que cerca del 20% corresponde a CH4 y un 9% son N2O (Banco Interamericano de Desarrollo [BID], 2014).
Los sistemas de uso de la tierra que incluyen leñosas perennes, tal como bosques, plantaciones forestales y sistemas agroforestales mitigan el cambio climático al fijar carbono en biomasa, necromasa y suelos (Alvarado, Andrade & Segura, 2013), convirtiéndolos en una de las principales alternativas como sumideros de CO2 atmosférico. Este servicio ecosistémico depende de la composición de las especies que conformen el sistema de uso del suelo, de la precipitación y temperatura como principales factores climáticos, las características del suelo que determinan el crecimiento del árbol y la edad (López et al., 2016). Brown (1986) indica que las plantaciones forestales de 6 a 30 años almacenan entre 0,03 y 0,11 Pg Mg C año, lo cual puede estabilizar las emisiones de CO2 producto de la deforestación y otros cambios en el uso del suelo.
Como alternativa de mitigación del cambio climático está la implementación de proyectos de Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL) que incluyan plantaciones forestales, los cuales pueden una opción de bajo costo (Pardos, 2010). A partir del Protocolo de Kyoto, se establecieron compromisos donde el principal objetivo es la reducción de las emisiones de GEI por parte de los países del Anexo I (industrializados) (Alvarado, et al., 2013). En estos proyectos se pueden incluir actividades como los sistemas agroforestales, plantaciones protectoras o plantaciones comerciales y los proyectos REDD+ (Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación) que se están desarrollando como alternativas de mitigación, principalmente en áreas de bosques (Chavarro et al., 2007).
Es poca la información existente sobre los depósitos y reservas de carbono forestal en Colombia (Monsalve, 2016). Sin embargo, se ha estimado que el promedio nacional de carbono almacenado en la biomasa aérea de los bosques en Colombia varió entre 79,1 y 168,9 Mg C ha-1, indicando que las reservas de carbono oscilan entre 4,7 y 10,0 Pg C, representando entre 17,1 y 36,6 Pg CO2e que no han sido emitidos a la atmósfera (Phillips et al., 2014). Estos valores ofrecen una idea del potencial de oferta de bonos de carbono y productos con sellos diferenciados como el carbono neutro (Segura & Andrade, 2012). Vega (2016) afirma que, con la apertura del mercado doméstico de carbono, como consecuencia de la Ley de Carbono 1819 del 2016, la reforestación traerá consigo impactos favorables al generar ingresos económicos a través de la venta de bonos de carbono, siendo importante el incentivar la reforestación de especies forestales.
El objetivo de este estudio de caso fue estimar la biomasa total, almacenamiento y fijación de carbono atmosférico en biomasa arriba y abajo del suelo en plantaciones forestales y sistemas agroforestales de cacao con árboles maderables en el Centro Universitario Regional del Norte (CURDN) de la Universidad del Tolima, Armero-Guayabal, Tolima, Colombia.
Materiales y métodos
Área de estudio
El estudio se desarrolló en el Centro Universitario Regional del Norte (CURDN) de la Universidad del Tolima, el cual se encuentra ubicado en la zona de vida bosque seco tropical (Bs-T) (Holdridge1996), en la vertiente norte del río Magdalena a unos 85 km de la vía que comunica Ibagué a Armero-Guayabal. El centro cuenta con un área aproximadamente 700 ha, divididas así: 10 ha del área administrativa, 80 ha destinadas a la agricultura, 119 ha de uso pecuario, 60 ha de uso forestal y aproximadamente 431 ha de áreas de proyectos de reforestación (Universidad del Tolima, 2015). La zona cuenta con una temperatura media anual de 27ºC, una precipitación promedio de 1738 mm anuales y una altitud entre 250-275 m (Corporación Autónoma Regional del Tolima [Cortolima], 2011) y se caracteriza por presentar suelos de textura franco-arenosa, con pH moderadamente ácidos, con una materia orgánica de entre 0,5 y 1,1% y facilidad para el óptimo desarrollo de la vegetación (Torres, Esquivel y Tinoco, 2017).
Almacenamiento y fijación de carbono en biomasa total
Se estimó la fijación de carbono en biomasa total (arriba y abajo del suelo) en dos de los principales usos del suelo del CURDN: plantaciones de: teca (Tectona grandis), nogal cafetero (Cordia alliodora), melina (Gmelina arborea), caucho (Hevea brasiliensis), guadua (Guadua angustifolia), mango (Mangifera indica) e iguá (Pseudosamanea guachapele) y sistemas agroforestales (SAF) de cacaocon árboles maderables de sombrío, tal como Cupania cinerea Poepp. Guarea guidonia y Guazuma ulmifolia (Tabla 1). A cada sistema se le estimó el almacenamiento de carbono en biomasa total y se indagó por su edad, para estimar la tasa de fijación de carbono promedio como el cociente de estas dos variables.
Fase de campo
Se establecieron 11 parcelas temporales de muestreo (PTM) distribuidas en los dos sistemas de uso del suelo evaluados. El tamaño de las PTM se definió siguiendo la metodología propuesta de MacDicken (1997), dependiendo de la densidad arbórea (Tabla 1). En el caso de los SAF, se realizó un esquema de PTM anidadas: dos parcelas principales de 600 y 800 m2 para medir los árboles, y se estableció una sub-parcela de 100 y 225 m2, respectivamente, ubicada en la esquina nor-occidental de cada parcela principal para medir el cultivo leñoso perenne. El número de PTM establecidas por sistema dependió del área total y del tamaño de la PTM respectivo, de modo que la intensidad de muestreo fuese similar en los dos sistemas. En este caso, en todos los sistemas se estableció solo una PTM a excepción de las PF de G. arborea y SAF en donde se establecieron tres y dos PTM, respectivamente (Tabla 1). Se midió el diámetro del tronco a la altura del pecho (dap) de todos los árboles con dap > 10 cm y el diámetro a 30 cm de altura (D30) en el caso de cacao y la altura total (ht).
Tabla 1. Datos generales de las parcelas establecidas en el Centro Universitario Regional del Norte (CURDN), Armero, Guayabal-Tolima.
Uso de suelo | Especies |
Número |
Número |
Tamaño de |
Área Sistema |
IM (%) |
Densidad |
PF |
G. angustifolia |
1 |
1 |
300 |
20000 |
1,5 |
1000 |
M. indica |
1 |
1 |
2500 |
2500 |
100 |
132 |
|
G. arborea* |
3 |
3 |
3000/144/1029 |
43000 |
9,7 |
1111/205 |
|
T. grandis* |
2 |
1 |
1029 |
21000 |
4,9 |
1111/205 |
|
P. guachapele |
1 |
1 |
600 |
40000 |
1,5 |
267 |
|
C. alliodora |
1 |
1 |
400 |
20000 |
2,0 |
500 |
|
|
H. brasiliensis |
1 |
1 |
144 |
1250 |
11,5 |
1597 |
SAF |
Árboles maderables |
1 |
600 |
117 |
|||
T. cacao |
1 |
100 |
1250 |
48,0 |
1200 |
||
Árboles maderables |
1 |
800 |
175 |
||||
T. cacao |
1 |
225 |
1250 |
64,0 |
622 |
PF: Plantaciones forestales; SAF: Sistemas agroforestales; PTM: Parcela temporal de muestreo; IM: Intensidad de muestreo; *: Presenta manejo silvícola.
Una vez colectada la información de las variables dasométricas, se estimó la biomasa arriba del suelo de las plantas individuales empleando modelos alométricos reportados en la literatura (Tabla 2). Estos modelos se seleccionaron por especie, género, familia y en casos aislados por zona de vida. En caso de no reportarse modelos para alguna especie, se estimó el volumen del fuste y la biomasa empleando el factor de expansión de biomasa (FEB) (Segura & Kanninen, 2002) y la gravedad específica, la cual fue tomada de lo reportado por Arévalo y Londoño (2006) para especies comercializadas en el Tolima y la base de datos de Global Wood Density por Zanne et al., (2009). En el caso de no reportarse la densidad de madera para una especie en particular, se empleó un promedio de las densidades existentes en el área de estudio.
Posteriormente, se estimó la biomasa abajo del suelo usando la ecuación de Cairns et al., (1997) y recomendada por el IPCC (2003), la cual se puede aplicar a bosques tropicales (Ecuación 1).
Br = e (-1,05887+0,8836*Ln(Ba)) (Ecuación 1)
Dónde:
Br: Biomasa de raíces (Mg ha-1)
Ba: Biomasa aérea total (Mg ha-1).
Tabla 2.Modelos alométricos utilizados para la estimación de biomasa arriba del suelo de árboles individuales en el CURDN, Armero-Guayabal, Tolima, Colombia.
Especies |
Rango de dap (cm) |
Modelo |
R2 |
Fuente |
Sistemas agroforestales |
||||
Theobroma cacao |
10,7-32,0 |
B= 10 (-1,625+2,63 * Log ( D30) |
0,98 |
Andrade, Segura, Somarriba y Villalobos (2008) |
Especies varias |
10,6-44,0 |
Ln(B)=-2,217+2,081*Ln(dap)+0,587*Ln(H)+1,092*Ln(q) |
0,95* |
Álvarez et al., (2012) |
Plantaciones forestales |
||||
Gmelina arborea |
8,9-35,4 |
LogB= -1,988+2,993*Log(dap) |
0,97 |
Rodríguez (2013) |
Tectona grandis |
10,5-23,4 |
LogB= -0,82+2,38*Log(dap) |
0,98 |
Pérez y Kanninen (2003) |
Hevea Brasiliensis |
9,8-21,3 |
LogB= 56,74-13,14(dap)+0,96(dap)² |
0,97 |
Hernández (2014) |
Cordia alliodora |
10,6-33,1 |
LogB=-0,755+2,072*Log(dap) |
0,95 |
Segura, Kanninen y |
Mangifera indica |
30,2-37,2 |
Ln(B)=-2,217+2,081*Ln(dap)+0,587*Ln(H)+1,092*Ln(q) |
0,95 |
Álvarez et al., (2012) |
Guadua angustifolia |
10-115,9 |
B= 2,2311*dap1,059 |
0,95 |
Rojas, Li, Lora y |
Pseudosamenea guachapele |
12,1-37,4 |
Ln(B)=-2,217+2,081*Ln(dap)+0,587*Ln(H)+1,092*Ln(q) |
0,95 |
Álvarez et al., (2012) |
B: biomasa aérea total (kg árbol-1); dap: diámetro a la altura del pecho (cm); Ht: altura total (m); *: coeficiente de determinación; D30: Diámetro del tronco a 30 cm de altura; q: Densidad de la madera (g cm-3), R² Aj.:coeficiente de determinación ajustado.
El carbono se estimó al multiplicar la biomasa total por la fracción de carbono de 0,5 valor estándar recomendado por el IPCC (2003). La tasa de fijación de carbono promedio se calculó dividiendo el almacenamiento de carbono en biomasa total entre la edad del componente leñoso. A su vez, el carbono se transformó en CO2e al multiplicarse por el factor estequiométrico de 3,67 (IPCC, 2003).
Resultados y discusión
Biomasa arriba y abajo del suelo
La plantación de H. brasiliensis de 12 años almacenó 107,6 Mg ha-1 de biomasa arriba del suelo (BA); mientras que las de G. arborea tuvieron en promedio 69 (±18,3) Mg ha-1 a sus 5 años de edad. Los SAF que incluyen especies maderables con 143,2 (±39,7) Mg ha-1 (Tabla 3) y (Figura 1). En ambos casos, la biomasa abajo del suelo (BAS) correspondió al 17% del total.
Tabla 3. Biomasa total en plantaciones forestales y sistemas agroforestales, del Centro Universitario Regional del Norte (CURDN) en Armero-Guayabal, Tolima, Colombia.
Uso de suelo |
Edad (años) |
Individuos |
DAP (cm) |
HT (m) |
G |
BT |
|
PF |
M. indica |
25 |
30 |
10-115,9 |
7 - 25,1 |
78,3 |
37,4 |
G. angustifolia |
25 |
33 |
11,7-135,9 |
13,2 - 39 |
19,5 |
49,9 |
|
G. arborea |
5 |
332 |
8,9-35,4 |
9,2 - 24,3 |
75,2 |
83,3 |
|
T. grandis |
5 |
42 |
9,9-23,2 |
6,8 - 10,7 |
7,8 |
54,4 |
|
P. guachapele |
20 |
16 |
12,1-37,4 |
2,9-14,8 |
11,6 |
57 |
|
C. alliodora |
17 |
20 |
10,6-33,1 |
13,2 - 26 |
11,2 |
40 |
|
H. brasiliensis |
12 |
23 |
9,8-21,2 |
14,3-18,1 |
22,5 |
128,8 |
|
SAF |
T. cacao |
10 |
7 |
11,2-32 |
3,1 - 11,5 |
46,6 |
138,7 |
Árboles maderables |
35 |
12 |
10,8-15,5 |
10,68 - 34,5 |
1,75 |
||
T. cacao |
15 |
14 |
10,7-24,5 |
1,4 - 7 |
14 |
205,1 |
|
Árboles maderables |
35 |
14 |
10-126,05 |
3,3 - 22,4 |
27,6 |
Dap: Diámetro a la altura del pecho; HT: Altura total; G: Área basal; BT: Biomasa total; PF: Plantaciones forestales; SAF: Sistemas agroforestales.
López et al., 2016 reportan entre 53,8 y 527,8 Mg ha-1 de biomasa aérea total para plantaciones de H. brasiliensis a diferentes edades, observando diferencias en el almacenamiento de carbono, dependiendo su ciclo de crecimiento y desarrollo en diámetro y altura. Marín, Andrade y Sandoval, (2016) encontraron una biomasa total de 122 y 72,5 Mg ha-1 para SAF que incluyen especies maderables con frutales y SAF con solo frutales, respectivamente, en el departamento del Tolima.
Esto demuestrala capacidad de almacenamiento de carbono que tiene este sistema que relaciona cultivos con leñosas siendo una opción ecológica para mitigar el cambio climático (Segura y Andrade 2008a). En los dos sistemas se observa que el principal componente de almacenamiento de carbono es la biomasa aérea tal como lo afirman algunos autores (Andrade et al. 2014a).
Figura 1. Biomasa arriba y abajo del suelo de plantaciones forestales y sistemas agroforestales, del Centro Universitario Regional del Norte (CURDN), Armero – Guayabal, Tolima, Colombia. Los valores negativos representan la biomasa abajo del suelo. Las barras de error corresponden al error estándar de la media.
Almacenamiento y fijación de carbono en biomasa total
Se encontraron diferencias en el almacenamiento de carbono en la biomasa total entre las plantaciones forestales y el SAF. El promedio de C almacenado para las plantaciones forestales fue de 26,3 Mg C ha-1 (Figura 2).
Figura 2. Almacenamiento plantaciones forestales y sistemas agroforestales del Centro Universitario Regional del Norte (CURDN), Armero – Guayabal, Tolima, Colombia. Las barras de error corresponden al error estándar de la media.
Maggiotto et al., (2014) reportan valores entre 66,8 y 79,3 Mg C ha-1 para plantaciones de H. brasiliensis a sus 4 y 15 años respectivamente, en el estado de Paraná en Brasil; Orjuela, Andrade y Vargas (2014) estimaron 57,16 Mg C ha-1 en monocultivos de esta especie a una edad entre los 8-20 años, en la Amazonía, colombiana, demostrando el impacto de la edad y zona de vida en este servicio ecosistémico.
La plantación de T. grandis, en este estudio,almacenó 27,2 Mg C ha-1 a los cinco años de edad, datos comparables a lo reportado por Jiménez y Landeta (2009) para procedencias de ocho años en el Campus Prosperina - ESPOL con 33,1 Mg C ha-1. Bohre, et al., (2013) reportan valores inferiores a los 2 años en Nigahi y superiores a los 8 años en Dudhichua (6,5 y 44,4 Mg C ha-1, respectivamente). Loaiza et al., (2010) encontraron valores superiores (85,7 Mg C ha-1) en el almacenamiento de carbono en bosques tropicales; mientras que Sreejesh, et al., (2013) reportan en Nilambur, Kerala valores superiores de 52,2 Mg C ha-1 a los 5 años de edad e inferiores de 21,3 Mg C ha-1 a los 10 años de edad. En este caso se observa diferencias en almacenamiento de carbono debido al manejo silvicultural de la especie y edad de corta.
La plantación de G. arborea almacenó 41,6 (±10,8) Mg C ha-1, Vega (2016), estimó almacenamiento de carbono en plantaciones de G. arborea a un año y tres meses de edad (12,9 Mg C ha-1) en Costa Rica; mientras que Bohre, Chaubey & Singhal, (2013) estimaron en 22,9 Mg C ha-1 el carbono a los seis años y 145, 4 Mg C ha-1 a los nueve años para esta misma especie en Singrouli, Madhya Pradesh.
La plantación de G. angustifolia almacenó, a sus 25 años, 22,5 Mg C ha-1, lo cual resulta muy inferior a los hallazgos de Fonseca y Rojas (2016) en plantacionesde 21 años de edad en Costa Rica; y a los de Cruz, (2015) en México (117,7 y 149,9 Mg C ha-1, respectivamente). Estos resultados y los encontrados en la literatura científica demuestran el potencial de mitigación del cambio climático de esta especie, confirmando que su capacidad de secuestro se puede comparar con el de especies leñosas usadas en reforestación (Fonseca y Rojas, 2016).
La plantación de C. alliodora almacenó 19,9 Mg C ha-1 a los 17 años de edad, lo cual es mayor a lo reportado por Hummer (2000) quien reportó 3,9 Mg C ha-1 en monocultivos de plantaciones jóvenes en el norte de Costa Rica, esto evidencia que para esta especie la mayor tasa de fijación de carbono se da en su etapa de madurez. Por su parte, Marín et al., (2016) estimaron almacenamiento de 19,0 Mg C ha-1 en SAF con cacao y C. alliodora en el departamento del Tolima.
Los SAF almacenaron en promedio 85,9 (±23,5) Mg C ha-1, estos resultados son superiores comparado a lo encontrado por Andrade et al., (2013) quienes estimaron el stock de carbono de 28,8 y 33,6 Mg C ha-1 a edades de 18 y 35 años, respectivamente para la misma zona de estudio. En contraste, Marín et al., (2016) estimaron valores menores para SAF con maderables (19 Mg C ha-1), pero superiores en SAF con maderables y frutales y SAF con frutales (61,0 y 36,3 Mg C ha-1, respectivamente). Estos autores afirman que el alto almacenamiento de carbono en los SAF con maderables y frutales se debe a la abundancia de especies forestales asociadas a las plantas de cacao. Mientras que Takimoto, Nair & Nair, 2008, reportan existencias totales de C de 28,7 a 87,7 Mg C ha-1, África Occidental, recalcando que el C del suelo es un componente sustancial del stock total y sugieren la importancia de considerar este componente.
Las PF alcanzaron una tasa de fijación de carbono promedio de 1,3 Mg C ha-1 año-1, influenciado principalmente por las plantaciones jóvenes (8,3±2,2 y 5,4 Mg C ha-1 año-1 en G. arborea y T. grandis, respectivamente) (Tabla 3). Estas plantaciones tienen la capacidad de captura de CO2 en pleno crecimiento para así reducir su concentración en la atmósfera; al otro extremo, con menor fijación, están las plantaciones de P. guachapele, C. alliodora, G. angustifolia y M. indica (1,4; 1,2; 1,0 y 0,7 Mg C ha-1 año-1, respectivamente) (Tabla 3).
Tabla 3. Fijación de carbono de plantaciones forestales y sistemas agroforestales, del Centro Universitario Regional del Norte (CURDN), Armero – Guayabal, Tolima, Colombia.
Uso de suelo |
Tasa fijación |
||
Mg C ha-1 año -1 |
Mg CO2e ha-1año -1 |
||
Plantaciones forestales |
|||
G. angustifolia |
1,0 |
3,6 |
|
M. indica |
0,7 |
2,7 |
|
G. arborea |
8,3 |
30,6 |
|
T. grandis |
5,4 |
20,0 |
|
P. guachapele |
1,4 |
5,2 |
|
C. alliodora |
1,2 |
4,3 |
|
|
H- brasiliensis |
5,4 |
19,7 |
Sistemas agroforestales |
|||
Cacao con árboles maderables (10 años) |
|||
|
Árboles maderables |
0,2 |
0,6 |
T. cacao |
6,4 |
23,3 |
|
Total |
6,5 |
23.9 |
|
Cacao con árboles maderables (15 años) |
|||
Árboles maderables |
2,5 |
9,1 |
|
T. cacao |
1,1 |
3,9 |
|
|
total |
3,5 |
13,0 |
Las plantaciones de T. grandis fijaron 5,4 Mg C ha-1 año -1 a una edad de cinco años, hallazgos que difieren levemente de lo reportado por Cubero y Rojas (1999), quienes encontraron valores entre 1,6 y 3,6 Mg C ha-1 año -1 a una edad de cinco años en Hojancha, zona seca de Costa Rica; en contraste, Kaul, Mohren y Dadhwal, (2010), reportan valores inferiores de tasa anual de carbono (2,0 Mg C ha-1 año -1) en bosques de teca en India. Las plantaciones de G. arborea fijaron en promedio 8,3 Mg C ha-1 año -1 a una edad de cinco años (Figura 2), tasa superior a los hallazgos de Cubero y Rojas a los cuatro años en Hojancha, zona del Pacífico seco de Costa Rica (entre 1,0 y 3,3 Mg C ha-1 año -1). Bohre et al., 2013 reportan una menor fijación a los seis años y una mayor a los nueve años Madhya Pradesh, India (3,8 y 16,2 Mg C ha-1 año -1, respectivamente). Estos contrastes pueden ser causados por las diferencias de calidad de sitio, edad y manejos silvícolas, pero afirmando que las plantaciones con especies de rápido crecimiento son una fuerte opción para almacenar carbono y compensar las emisiones de GEI (Vega, 2016).
La plantación de G. angustifolia alcanzó una tasa de fijación de 1,0 Mg C ha-1 año -1 a los 25 años de edad; sin embargo, este valor es muy inferior a reportes de Camargo, Rodríguez y Arango (2010) (20,9 Mg C ha-1 año -1) a los siete años. Diferencias que podrían ser explicadas principalmente por el espaciamiento de la plantación. Estos mismos autores afirman que la capacidad de fijación para esta especie depende de la edad de la plantación, crecimiento y madurez de sus culmos (Camargo et al., 2010). Por otro lado, Ceballos y Ocaña (2014) reportan una fijación máxima de 18,6 Mg CO2e ha-1 año -1 para árboles de sombra (maderables y frutales) en las fincas cafeteras de la Unión, Nariño (Colombia), lo que supera a las estimaciones en este estudio para la plantación frutal (M. indica) (2,7 Mg CO2e ha-1 año -1).
Los SAF alcanzaron tasas promedio de fijación de carbono de 5,0 (±2,1) Mg Cha-1 año -1 (Figura 2), valor importante considerando que también es posible obtener otros productos y servicios de estos sistemas de producción (Andrade et al. 2014b). Estos hallazgos son similares a los estimados por Andrade et al., (2014b) de 4,4 Mg C ha-1 año -1. Los hallazgos también resultan congruentes con los resultados de Poveda et al., (2013) para SAF con cacao de Waslala, Nicaragua (5,4 Mg C ha-1 año -1); mientras que Somarriba et al., 2013 reportan tasas de acumulación de carbono en biomasa aérea para estos sistemas de entre 1,3 y 2,6 Mg C ha-1 año -1 en América Central.
Marín, Andrade & Sandoval (2016) encontraron 9,4 Mg CO2e ha-1 año -1 para SAF – maderables en el Tolima, valores superiores se encontraron en el CURDN de (24,0 y 13,0 Mg CO2e ha-1 año -1). Estos resultados afirman que los SAF pueden ser manejados siendo una importante estrategia para la mitigación del cambio climático mediante la conservación, secuestro, almacenamiento y sustitución de carbono (Andrade et al 2014a; Agudelo, 2016).
Conclusiones
Las plantaciones forestales y los sistemas agroforestales capturan grandes cantidades de c atmosférico: 18,6 a 64,4 y 85,9 Mg C ha-1, respectivamente. Estos valores muestran su importancia en la mitigación del cambio climático. La plantación de H. brasiliensis es la de mayor almacenamiento seguida de la G. arborea y T. grandis. La biomasa abajo del suelo captura el 17% del carbono almacenado en la biomasa total. La importancia de estos sistemas de uso del suelo radica en que además de mitigar el cambio climático generan productos u otros servicios que apoyar el bienestar de los productores y sus familias.
La tasa de fijación de carbono promedio fue de 1,4 y 4,9 Mg C ha-1 año -1, para las nueve plantaciones y los SAF, respectivamente, los resultados demuestran la importancia de estos sistemas como mitigadores del cambio climático.
Agradecimientos
A la Universidad del Tolima y al Comité Central de Investigaciones de la Universidad del Tolima por la financiación del proyecto de investigación, a través de la convocatoria (390220516).
Al Centro Universitario Regional del Norte (CURDN), por permitir realizar el trabajo de campo en las instalaciones, a Luis Ferney Peñuela coordinador Pecuario e Iber González coordinador agrícola, por toda la colaboración y facilidad de la información para nuestro interés. Por último, al señor Ervey Basto Morales por ser nuestro guía y acompañante en cada uno de los recorridos que hicimos en los lotes de la granja.
Literatura citada
1 Pg (Petagramo) = 1015 g = 1 Gt (Gigatonelada).