Carbono almacenado en las áreas de conservación de la Universidad Autónoma de Nuevo León
José Israel Yerena-Yamallel*
ORCID: 0000-0002-9216-7427
Luis Gerardo Cuéllar-Rodríguez*
ORCID: 0000-0003-4969-611X
Eduardo Alanís-Rodríguez*
ORCID: 0000-0001-6294-4275
* Universidad Autónoma de Nuevo León, Linares, México.
Correo: jose.yerenaym@uanl.edu.mx, luis.cuellarrd@uanl.edu.mx, eduardo.alanisrd@uanl.edu.mx
Las plantas terrestres participan en el ciclo del carbono mediante la fotosíntesis, proceso que se activa por la energía solar. Absorben dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en materia orgánica, fijando el carbono en sus tejidos y liberando oxígeno (IPCC, 2006).
Es importante destacar que la cantidad de carbono capturado por la vegetación varía según diferentes factores: tipo, edad, condiciones climáticas y calidad del suelo (Pan et al., 2011).
Es fundamental tener en cuenta que la capacidad de la flora para capturar carbono tiene límites. Los bosques pueden alcanzar un estado de saturación, donde la tasa de captura de carbono se equilibra con la de liberación (Houghton et al., 2015).
Lo anterior demuestra la importancia de realizar investigaciones sobre el almacenamiento y la captura de carbono en los ecosistemas forestales de la Universidad, ya que estos podrían participar en proyectos de compensación de carbono, como la plantación de árboles o la conservación silvícola. El objetivo de este trabajo fue estimar el contenido de carbono en las áreas de conservación de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
METODOLOGÍA
Área de estudio
Se realizó en cuatro áreas de conservación de la Universidad Autónoma de Nuevo León, ubicadas en los municipios de Linares, en la Facultad de Ciencias Forestales (26°31’00” N; 100°17’20” O); Iturbide, en el Campus Ecológico Iturbide (24°42’23” N; 99°51’39” O); Marín, en la Facultad de Agronomía (25°52’28” N; 100°03’24” O); y Monterrey, en el Campus Mederos (25°36’42” N; 100°16’48” O), en el estado de Nuevo León, México.
Tamaño y diseño de la unidad muestral
Para estimar el contenido de carbono, se utilizó un diseño de muestreo sistemático, es decir, con distancias iguales entre los puntos centrales de las unidades. En cada área se establecieron 20 sitios de muestreo de forma cuadrangular, con una superficie de 1,600 m² (40 × 40 m). Se identificaron las especies y se midió la altura con un hipsómetro (Nikon®, modelo Forestry Pro) y el diámetro con una cinta diamétrica (Forestry Suppliers®, modelo 283D) de todos los árboles y arbustos con un diámetro mayor de 1 cm.
El contenido de carbono se obtuvo mediante la relación entre la biomasa aérea y la concentración de carbono de las especies, utilizando la siguiente fórmula: Contenido de carbono = B * CC Donde: B = biomasa aérea (peso seco de los árboles o arbustos).CC = concentración de carbono.
La estimación de la biomasa aérea se realizó mediante ecuaciones alométricas específicas para cada especie o grupo de especies (Aguirre-Calderón y Jiménez-Pérez, 2011; Chojnacky et al., 2013; Grier et al., 1992; Návar et al., 2004; Vargas-Larreta et al., 2017), correspondientes a tres tipos de vegetación: matorral espinoso tamaulipeco, bosque de pino-encino y matorral submontano. La biomasa radicular se calculó mediante la relación entre esta y la biomasa aérea, de acuerdo con los valores reportados en la bibliografía (Cairns et al., 1997).
Tabla I. Ecuaciones alométricas utilizadas para estimar biomasa aérea.
| Especie | Ecuación |
| Arbutus spp | Ww = 0.06438 d1.66448 h0.86489; Wb = 0.00328 d1.51833 h0.95083; Wbr = 0.02125 d1.81216 h0.8198; Wf = 0.00698 d1.50325 h0.84794; Wt = ∑Wi |
| Cercis canadensis | ln (b) = -2.5095 + 2.6175·ln (d) |
| Juniperus spp | log (b) = 1.157 + 2.086·log (d) |
| Pinus pseudoustrobus | b = 0.35179·d 2 |
| Pinus teocote | b = 0.40196·d 2 |
| Quercus spp | b = 0.45534·d 2 |
| Matorral | b = (0.026884 + 0.001191d2h + 0.044529d – 0.01516h) + (1.025041 + 0.023663d2h – 0.17071h – 0.09615 ln h) + (- 0.43154 + 0.011037d2h + 0.113602d + 0.307809 ln d) |
b = biomasa aérea; d = diámetro normal (cm); h= altura total (m); Ww = biomasa de madera del tallo (kg); Wb = biomasa de la corteza del tallo (kg); Wbr = biomasa de la madera más la corteza de las ramas (kg); Wf = biomasa de las hojas (kg); Wt = biomasa aérea total (kg).
se consideró el valor de 20%, es decir, el sistema de raíces pesa el porcentaje mencionado en proporción al peso total de los demás componentes.
La concentración de carbono fue tomada de Yerena-Yamallel et al. (2011). En las especies en las que se desconoce la concentración de carbono, se optó por el factor de conversión de 0.5 recomendado por el IPCC (2006). Para la conversión a contenido de CO₂e (dióxido de carbono equivalente), se multiplicó el contenido de carbono por 44/12 (la relación del peso atómico del CO₂ entre el peso atómico del carbono).
Tabla II. Contenido de carbono y CO2e en las áreas de conservación de la UANL.
| Área de conservación | Tipo de vegetación | Hectáreas | Carbono (ton/ha) | Carbono total (ton) | CO2e
total (ton) |
|
| Monterrey | Matorral submontano | 169 | 24.60 | 4,157.40 | 15,257.66 | |
| Linares | Matorral espinoso tamaulipeco | 250 | 20.16 | 5,040.00 | 18,496.80 | |
| Marín | Matorral espinoso tamaulipeco | 650 | 15.84 | 10,296.00 | 37,786.32 | |
| Iturbide | Bosque de pino-encino | 1,008 | 53.52 | 53,948.16 | 197,989.74 | |
| Total | 73,441.56 | 269,530.52 | ||||
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En los diferentes tipos de vegetación de las áreas de conservación de la UANL, el bosque de pino-encino resultó con el valor más alto de contenido de carbono, con 53.52 ton/ha, seguido por el matorral submontano y el matorral espinoso tamaulipeco de Linares y Marín, con 24.60, 20.16 y 15.84 ton/ha, respectivamente. En cuanto a la acumulación total de carbono y su equivalencia en dióxido de carbono, los resultados fueron concordantes con la extensión territorial; es decir, a mayor cantidad de hectáreas, mayores reservas de este elemento químico (tabla II).
En un análisis del carbono almacenado en las áreas de conservación de diferentes universidades, se puede inferir que el tipo de vegetación es determinante en la cantidad de este elemento por hectárea. Las zonas donde se distribuyen especies de mayores dimensiones en diámetro y altura, así como con mayor abundancia, presentan un mayor contenido de carbono por hectárea. Sin embargo, la extensión territorial conservada es otro factor importante, por lo cual la UANL, con sus 2,077 ha, tiene más carbono almacenado y una mayor equivalencia en dióxido de carbono que otras instituciones (Bremer et al., 2020; Colgate University, 2018; De Villiers et al., 2014; Sundarapandian et al., 2014; Wang et al., 2021; Zavala et al., 2018) (tablas II y III).
CONCLUSIÓN
Las áreas de conservación de la Universidad Autónoma de Nuevo León son potencialmente importantes para el almacenamiento de carbono, ya que contienen 73,441.56 toneladas de carbono, equivalentes a 269,530.52 toneladas de CO₂e. A su vez, esta es una práctica de sustentabilidad que contribuye a mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero. Este sistema, conocido como captura de carbono, contribuye de manera significativa a contrarrestar el cambio climático y a mejorar las condiciones ambientales y la calidad de vida de los habitantes del estado.
Tabla III. Contenido de carbono y CO2e en de diferentes Universidades.
| Universidad | País | Tipo de vegetación | Hectáreas | Carbono (ton/ha) | Carbono total (ton) | CO2e
total (ton) |
| Colgate University | Estados Unidos | Bosque de coníferas | 428 | 123.30 | 52,772.40 | 193,674.71 |
| State University of New York | Estados Unidos | Bosque de coníferas | 67 | 114.60 | 7,678.20 | 28,178.99 |
| Newcastle University | Inglaterra | Bosque de coníferas y latifoliadas | 38 | 121.55 | 4,618.90 | 16,951.36 |
| Pondicherry University | India | Matorral | 297 | 8.72 | 2,589.84 | 9,504.71 |
| KIWI University | Nueva Zelanda | Bosque
siempreverde y caducifolio |
65 | 24.38 | 1,584.70 | 5,815.85 |
| Universidad Nacional
Agraria de la Selva |
Perú | Agroforestal
cafetal – selva |
5 | 36.44 | 182.20 | 668.67 |
REFERENCIAS
Aguirre-Calderón, Óscar, Jiménez-Pérez, Javier. (2011). Evaluación del contenido de carbono en bosques del sur de Nuevo León, Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 2(6), 73-84, https://doi.org/10.29298/rmcf.v2i6.575
Bremer, Mark, Frisa, Emily, Maccarone, Rachelle, et al. (2020). Campus Forest Carbon Sequestration: An Undergraduate Project Experience, Journal of Sustainability Education, 24, 1-15.
Cairns, Michael, Brown, Sandra, Helmer, Eileen, et al. (1997). Root biomass allocation in the world’s upland forest, Oecologia, 111, 1-11, https://doi.org/10.1007/s004420050201
Colgate University. (2018). Forest Carbon Inventory & Projections, https://www.colgate.edu/media/3021/download
Chojnacky, David, Heath, Linda, Jenkins, Jennifer. (2013). Updated generalized biomass equations for North American trees species, Forestry, 87, 129-151, https://doi.org/10.1093/forestry/cpt053
De Villiers, Charl, Chen, Sile, Jin, Chenxing, et al. (2014). Carbon sequestered in the trees on a university campus: A case study, Sustainability Accounting, Management and Policy Journal, 5(2), 149-171, http://dx.doi.org/10.1108/SAMPJ-11-2013-0048
Grier, Charles, Elliott, Katherine, McCullough, Deborah. (1992). Biomass distribution and productivity of Pinus edulis – Juniperus monosperma woodlands of north-central Arizona, Forest Ecology and Management, 50, 331-350, https://doi.org/10.1016/0378-1127(92)90346-b
Houghton, Richard, Byers, Brett, Nassikas, Alexander. (2015). A role for tropical forests in stabilizing atmospheric CO2, Nature Climate Change, 5, 1022-1023, https://doi.org/10.1038/nclimate2869
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2006). Directrices para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/publi/2006gl/spanish/index.html
Návar, Jesús, Méndez, Eduardo, Graciano, Jesús, et al. (2004). Biomass equations for shrub species of Tamaulipan thornscrub of northeastern Mexico, Journal of Arid Environments, 59, 657-674, https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2004.02.010
Pan, Yude, Birdsey, Richard, Fang, Jingyun, et al. (2011). A Large and Persistent Carbon Sink in the World’s Forests, Science, 333(6045), 988-993, https://doi.org/10.1126/science.1201609
Sundarapandian, Somaiah, Amritha, Saha, Gowsalya, Lakshmanan, et al. (2014). Biomass and carbon stock assessments of woody vegetation in Pondicherry University campus, Puducherry, International Journal of Environmental Biology, 4(2), 87-99.
Vargas-Larreta, Benedicto, López-Sánchez, Carlos, Corral-Rivas, Javier, et al. (2017). Allometric Equations for Estimating Biomass and Carbon Stocks in the Temperate Forests of North-Western Mexico, Forests, 8(8), 269, https://doi.org/10.3390/f8080269
Wang, Jiaqian, Werner, David, Manning, David. (2021). A framework for integrating the terrestrial carbon stock of estates in institutional carbon management plans, Soil Use and Management, 38, 1172-1188, https://doi.org/10.1111/sum.12776
Yerena-Yamallel, José, Jiménez-Pérez, Javier, Aguirre-Calderón, Óscar, et al. (2011). Concentración de carbono en la biomasa aérea del matorral espinoso tamaulipeco, Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 17, 283-291, https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2010.02.004
Zavala, José, Zavala, Sandra, Mansilla, Luis. (2018). Estimación de la biomasa y carbono almacenado en un sistema agroforestal del cafetal de la Universidad Nacional Agraria de la Selva, Investigación y Amazonía, 8(5), 1-8.
Carbono almacenado en las áreas de conservación de la Universidad Autónoma de Nuevo León
RESUMEN
Se estimó el contenido de carbono en las áreas de conservación de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Se realizó un inventario forestal de 80 sitios de muestreo, midiendo la altura y diámetro a los árboles y arbustos. El bosque de pino-encino en Iturbide resultó con el valor más alto, con 53.52 ton/ha; seguido por el matorral submontano de Monterrey, con 24.60 ton/ha, y el matorral espinoso tamaulipeco de Linares y Marín, con 20.16 y 15.84 ton/ha, respectivamente. En total se tienen almacenado 73,441.56 toneladas de carbono que equivalen a 269,530.52 toneladas de CO2e.
Palabras clave: matorral espinoso tamaulipeco, matorral submontano, bosque de pino-encino, dióxido de carbono equivalente, cambio climático.
Carbon stored in the conservation areas of the Universidad Autónoma de Nuevo León
ABSTRACT
The carbon content in the conservation areas of the Universidad Autonóma de Nuevo León was estimated. A forest inventory of 80 sampling sites were established, measuring the height and diameter of trees and shrubs. The pine-oak forest in Iturbide has the highest value of carbon content with 53.52 ton/ha, followed by the submontane scrub of Monterrey with 24.60 ton/ha and the tamaulipan thornscrub of Linares and Marin, with 20.16 and 15.84. ton/ha respectively. In total, 73,441.56 tons of carbon are stock, which is equivalent to 269,530.52 tons of CO2e.
Keywords: tamaulipan thornscrub, submontane scrub, pine-oak forest, carbon dioxide equivalent, climate change.