{"id":4686,"date":"2015-09-07T12:48:44","date_gmt":"2015-09-07T17:48:44","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=4686"},"modified":"2015-09-08T12:49:10","modified_gmt":"2015-09-08T17:49:10","slug":"contenido-de-carbono-en-un-sistema-agroforestal-pastorilsilvicola-del-matorral-espinoso-tamaulipeco-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=4686","title":{"rendered":"Contenido de carbono en un sistema agroforestal pastorilsilv\u00edcola del matorral espinoso tamaulipeco"},"content":{"rendered":"

\"carbonohoja\"<\/a><\/p>\n

DINORAH DALILA MART\u00cdNEZ HERN\u00c1NDEZ*, EDUARDO ALAN\u00cdS RODR\u00cdGUEZ*, JAVIER JIM\u00c9NEZ P\u00c9REZ*, JOS\u00c9 ISRAEL YERENA YAMALLEL*,
\nMAR\u00cdA DE LAS MERCEDES G\u00d3MEZ \u00c1LVAREZ*<\/p>\n

CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 18, No. 74, JULIO-AGOSTO 2015<\/a><\/p>\n

En las \u00faltimas d\u00e9cadas, el deterioro de los recursos naturales\u00a0en el mundo evidencia los efectos del crecimiento poblacional.\u00a0La presi\u00f3n por incrementar las \u00e1reas de producci\u00f3n agr\u00edcola\u00a0y pecuaria ha provocado aumentos en la tasa de deforestaci\u00f3n,\u00a0alto uso de agroqu\u00edmicos, erosi\u00f3n de los suelos,\u00a0deterioro de las cuencas y fuentes de agua y emisi\u00f3n de gases\u00a0asociados al calentamiento global. (1) El cambio clim\u00e1tico es uno\u00a0de los principales fen\u00f3menos ambientales que enfrenta la sociedad\u00a0a nivel global, (2) este problema se ha incrementado por\u00a0el aumento de las emisiones de CO2<\/sub>, metano y \u00f3xido nitroso.\u00a0En la actualidad, entre las causas que han contribuido al incremento\u00a0de CO2<\/sub> en la atm\u00f3sfera figuran el uso de combustibles\u00a0f\u00f3siles (80-85%),3 la producci\u00f3n de cemento (3.1%) y el cambio\u00a0de uso del suelo (30.2%). (2)<\/p>\n

M\u00e9xico se ubica entre los 20 pa\u00edses con m\u00e1s emisiones de\u00a0gases de efecto invernadero (GEI), con cerca de 2% de las\u00a0emisiones a nivel mundial. (2,4) La contribuci\u00f3n de las emisiones\u00a0de GEI, en 2010, por categor\u00eda en t\u00e9rminos de CO2eq<\/sub>. fue la\u00a0siguiente: energ\u00eda, 67.3% (503,817.6 Gg); agricultura, 12.3%\u00a0(92,184.4 Gg); procesos industriales, 8.2% (61,226.9 Gg);\u00a0uso del suelo, cambio de uso del suelo y silvicultura, 6.3%(46,892.4 Gg); y desechos, 5.9% (44,130.8 Gg). (5)<\/p>\n

Debido a lo anterior, es necesario reducir la emisi\u00f3n de los\u00a0GEI mediante alternativas de energ\u00eda, y a trav\u00e9s de la creaci\u00f3n\u00a0o mejoramiento de ecosistemas naturales o de los sistemas de\u00a0producci\u00f3n, para que incrementen su capacidad de funcionamiento\u00a0como sumideros de carbono. En M\u00e9xico, las mejores\u00a0opciones para la captaci\u00f3n de carbono son el manejo de los\u00a0ecosistemas naturales y de las \u00e1reas naturales protegidas.\u00a0Asimismo, el sector forestal conserva y almacena las emisiones\u00a0de carbono, al preservar las \u00e1reas naturales protegidas;\u00a0fomenta el manejo sostenible de los bosques, reduce los incendios,\u00a0reforesta \u00e1reas degradadas; restaura \u00e1reas urbanas, al\u00a0establecer plantaciones comerciales y energ\u00e9ticas (producci\u00f3n\u00a0de le\u00f1a y generaci\u00f3n de electricidad) e implementa sistemas\u00a0agroforestales (SAF).<\/p>\n

Los SAF pueden ser una buena alternativa de manejo\u00a0para la conservaci\u00f3n, secuestro y almacenamiento del carbono;\u00a0estos sistemas consisten b\u00e1sicamente en la incorporaci\u00f3n\u00a0de \u00e1rboles a un sistema de producci\u00f3n, mediante dise\u00f1os agroforestales.\u00a0As\u00ed como los bosques, los sistemas agroforestales\u00a0tambi\u00e9n podr\u00edan almacenar cantidades significativas de carbono; (3) ya que, en algunos casos, los sumideros de carbono en\u00a0sistemas agroforestales son similares a aqu\u00e9llos encontrados\u00a0en bosques secundarios o \u00e1reas con vegetaci\u00f3n madura. Se\u00a0estima que el contenido de carbono a\u00e9reo de los SAF var\u00eda del\u00a010 a 70 ton\/ha, y el flujo anual de carbono var\u00eda entre 1 y 10\u00a0ton\/ha\/a\u00f1o. (6) Una proyecci\u00f3n a nivel mundial de 1995 a 2050\u00a0indica que la implementaci\u00f3n de la silvicultura y la agroforester\u00eda\u00a0pueden capturar 38 billones de toneladas de carbono, lo\u00a0que equivale a 11-15% del total de las emisiones f\u00f3siles emitidas\u00a0en el mismo periodo. (7) Sin embargo, existe poca investigaci\u00f3n del\u00a0potencial de secuestro de carbono en los SAF, en comparaci\u00f3n\u00a0con otros usos forestales (bosques y plantaciones), lo que significa\u00a0que estos sistemas pueden contener considerablemente sumideros\u00a0de carbono no contabilizado en inventarios. (3,6)<\/p>\n

En el noreste de M\u00e9xico se han realizado pocos estudios\u00a0de carbono, (8,9) por lo que es necesario generar informaci\u00f3n\u00a0sobre las reservas de este elemento en los ecosistemas terrestres,\u00a0la cual describa las modificaciones de los flujos derivadas\u00a0de los cambios de uso de suelo y proponga estrategias\u00a0dirigidas a la mitigaci\u00f3n del calentamiento global por medio\u00a0del manejo apropiado de los ecosistemas y actividades agropecuarias\u00a0y a la generaci\u00f3n de recursos econ\u00f3micos futuros. Por\u00a0ello, el presente estudio se realiz\u00f3 en tres \u00e1reas con distinto uso\u00a0de suelo dentro del matorral espinoso tamaulipeco, con el objetivo\u00a0de evaluar el contenido de carbono en la biomasa a\u00e9rea.<\/p>\n

MATERIALES Y M\u00c9TODOS<\/strong><\/p>\n

Ubicaci\u00f3n del \u00e1rea de estudio<\/p>\n

El presente trabajo corresponde a una investigaci\u00f3n observacional\u00a0de tipo transversal, y se llev\u00f3 a cabo en tres \u00e1reas del\u00a0matorral espinoso tamaulipeco (MET) en el municipio de\u00a0Linares, Nuevo Le\u00f3n (noreste de M\u00e9xico), las cuales son las\u00a0siguientes: referencia (vegetaci\u00f3n madura), SAF\u00a0pastorilsilv\u00edcola y pospecuaria, con 30 a\u00f1os de regeneraci\u00f3n\u00a0(figura 1). Las tres \u00e1reas presentan condiciones similares de\u00a0clima, suelo, altitud y pendiente.<\/p>\n

\"fig1ubicacionareasestudio\"<\/a><\/p>\n

CARACTER\u00cdSTICAS DE LAS \u00c1REAS EVALUADAS<\/strong><\/p>\n

El \u00e1rea de referencia es una comunidad vegetal con individuos\u00a0maduros, sobremaduros y muertos en pie del matorral espinoso\u00a0tamaulipeco. Se ubica en el Matorral-Escuela de la Universidad\u00a0Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n, en las coordenadas 24\u00b0\u00a046′ y 56.7\u201d de latitud, y 99\u00b0 31′ 34.3\u201d de longitud. Esta \u00e1rea\u00a0est\u00e1 destinada como una reserva ecol\u00f3gica y experimental, y se\u00a0encuentra delimitada por un cerco perimetral desde hace tres\u00a0d\u00e9cadas. El \u00edndice de diversidad de Shannon-Weaver es de 1.94.<\/p>\n

El sistema agroforestal pastorilsilv\u00edcola se ubica en el Ejido\u00a0Zapata (Linares, N.L.), dentro de las coordenadas 24\u00b0 54\u00b4\u00a0latitud norte, y 99\u00b0 35\u00b4 longitud oeste. En esta \u00e1rea se eliminaron\u00a0los individuos de porte bajo de forma manual, dejando\u00a0\u00fanicamente los \u00e1rboles de di\u00e1metros y alturas mayores, con\u00a0el objetivo de crear espacios abiertos para el desplazamiento\u00a0del ganado, y en la parte alta \u00e1rboles bien conformados para\u00a0generar un microambiente mediante la sombra y alimento para\u00a0el ganado vacuno.<\/p>\n

El \u00e1rea pospecuaria (huizachal) se ubica en las coordenadas\u00a025\u00b0 09\u00b4, y 24\u00b0 33\u00b4de latitud norte, y 99\u00b0 54\u00b4 y 99\u00b0 07\u00b4de\u00a0longitud oeste. En los setenta fue desmontada con maquinaria\u00a0agr\u00edcola para sembrar zacate buffel<\/em> (Pennisetum ciliare), y se\u00a0utiliz\u00f3 para el pastoreo de ganado vacuno. Doce a\u00f1os despu\u00e9s\u00a0(en 1982) el \u00e1rea fue abandonada, y en 2012 la vegetaci\u00f3n\u00a0arb\u00f3rea fue evaluada. (10)<\/p>\n

An\u00e1lisis de la vegetaci\u00f3n<\/em><\/p>\n

Para la estimaci\u00f3n del contenido de carbono, en cada \u00e1rea se\u00a0establecieron aleatoriamente cuatro sitios de muestreo cuadrangulares\u00a0de 1600 m2<\/sup> (40 x 40 m), debido a su facilidad de\u00a0delimitaci\u00f3n y medici\u00f3n en vegetaci\u00f3n densa, con respecto a\u00a0la forma circular.11,12 En los sitios de muestreo, se realiz\u00f3 un\u00a0censo de todos los individuos arb\u00f3reos con di\u00e1metro basal\u00a0(d0.10<\/sub>) mayor a cinco cent\u00edmetros, a los cuales se les efectuaron\u00a0mediciones del di\u00e1metro basal y altura total.<\/p>\n

An\u00e1lisis de la informaci\u00f3n<\/em><\/p>\n

El contenido de carbono se obtuvo de la relaci\u00f3n de la biomasa\u00a0a\u00e9rea por la concentraci\u00f3n de carbono de las especies arb\u00f3reas\u00a0y arbustivas.<\/p>\n

Contenido de carbono = B * CC<\/p>\n

donde B = biomasa a\u00e9rea (peso seco de los \u00e1rboles o arbustos,\u00a0kg), CC = concentraci\u00f3n de carbono (%).<\/p>\n

Para el c\u00e1lculo de la biomasa a\u00e9rea se aplicaron las siguientes\u00a0ecuaciones alom\u00e9tricas:13,14 ecuaci\u00f3n para especies del matorral\u00a0(no existen ecuaciones para cada una de las especies registradas,\u00a0por lo cual se opt\u00f3 por una para grupo de especies):<\/p>\n

Tab= (0.026884+0.001191Db2<\/sup>H+0.044529Db-0.01516H)+(1.025041+
\n0 . 0 2 3 6 6 3 D b2<\/sup>\u00a0H – 0 . 1 7 0 7 1 H – 0 . 0 9 6 1 5 L N ( H ) ) + ( -0.43154+0.011037 Db2<\/sup>H+ 0.113602Db+0.307809*LN(Db))<\/p>\n

Ecuaci\u00f3n para yucas:<\/p>\n

Tab= exp(0.360+1.218*Ln(H)+0.325)<\/p>\n

donde Tab= biomasa total a\u00e9rea (kg), Db= di\u00e1metro basal\u00a0(cm), H= altura total (m).<\/p>\n

La concentraci\u00f3n de carbono, considerada para la biomasa\u00a0a\u00e9rea de las especies arb\u00f3reas y arbustivas del matorral espinoso\u00a0tamaulipeco, fue de 45.4%. (9)<\/p>\n

El dise\u00f1o experimental empleado para el an\u00e1lisis de los\u00a0resultados fue completamente al azar. Se realiz\u00f3 la prueba de\u00a0Levene para verificar si los datos muestran homogeneidad de\u00a0varianza; posteriormente, un an\u00e1lisis de varianza de un solo\u00a0factor (ANOVA) (con un intervalo de confianza de 95%) para\u00a0determinar si se presentan diferencias significativas entre las\u00a0\u00e1reas. El an\u00e1lisis de los datos se realiz\u00f3 mediante el programa\u00a0estad\u00edstico Statistica.<\/p>\n

RESULTADOS Y DISCUSI\u00d3N<\/p>\n

En el matorral de referencia se registraron 21 especies, \u00e9ste\u00a0present\u00f3 el mayor n\u00famero de individuos y biomasa a\u00e9rea por\u00a0hect\u00e1rea en las primeras tres categor\u00edas diam\u00e9tricas. En el\u00a0sistema agroforestal se encuentra el valor m\u00e1s alto de biomasa\u00a0en las categor\u00edas diam\u00e9tricas mayores (20 a > 30); de la misma\u00a0manera para el n\u00famero de individuos, a excepci\u00f3n de la clase\u00a0diam\u00e9trica 25-30; esta \u00e1rea tiene la mayor productividad, aun\u00a0cuando cuenta con el menor n\u00famero de individuos por hect\u00e1rea,\u00a0con 17 especies (tabla I).<\/p>\n

\"tablaIindividuosybiomasa\"<\/a><\/p>\n

El valor de la biomasa para el matorral de referencia es\u00a0mayor al reportado por N\u00e1var et al<\/em>. (8), con 12.93 ton\/ha; y\u00a0menor que el de otros autores, (8,9,13,15,16) con un valor promedio\u00a0para el matorral espinoso tamaulipeco de 38.54\u00b110.29\u00a0ton\/ha. Asimismo, en Argentina, Manrique et al<\/em>. (17) obtuvieron\u00a0valores de 31.93 ton\/ha para un ecosistema de arbustos;\u00a0104.79 ton\/ha, en un bosque caducifolio xerofilo, y 147.49 para\u00a0un bosque subtropical de monta\u00f1a. A la producci\u00f3n de biomasa\u00a0la afecta la edad de los individuos, (7,18) ya que aqu\u00e9llos de di\u00e1metros\u00a0mayores poseen una mayor acumulaci\u00f3n de carbono, a diferencia\u00a0de aqu\u00e9llos con dimensiones menores. Esto se comprueba\u00a0en la tabla I, en la que se observa que en el sistema agroforestal se\u00a0localiza un menor n\u00famero de individuos con di\u00e1metros mayores,\u00a0y es el \u00e1rea con m\u00e1s productividad de biomasa.<\/p>\n

El sistema agroforestal presenta un valor de carbono almacenado\u00a0de 11.9\u00b15.03 ton\/ha (figura II), en otros SAF se\u00a0reportan cifras mayores a los de este estudio, entre \u00e9stos\u00a0figura el de Roncal et al<\/em>., (7) quienes se\u00f1alan valores de 59.3 ton\/\u00a0ha en acahual natural; 42 ton\/ha en vegetaci\u00f3n secundaria y\u00a016.9 ton\/ha en Taungya. Estos aumentos de carbono almacenado\u00a0se deben a la biomasa arb\u00f3rea, ya que las especies arb\u00f3reas\u00a0presentes en estos sistemas pertenecen a un clima h\u00famedo, lo\u00a0que da como resultado que durante el crecimiento de las especies\u00a0ocurra un incremento en di\u00e1metro mayor en menor tiempo;\u00a0esto implica mayor captura de carbono en la etapa juvenil.\u00a0Adem\u00e1s, cuentan con una amplia riqueza y diversidad de\u00a0especies arb\u00f3reas. (19) Callo-Concha et al<\/em>., (18) para cinco sistemas\u00a0agroforestales, obtuvieron valores de 61.8 ton\/ha\u00a0c\u00edtricos+pelibuey, 41.8 ton\/ha c\u00edtricos+caf\u00e9+pl\u00e1tano, 39.2 ton\/\u00a0ha c\u00edtricos+caf\u00e9, 37.2 ton\/ha c\u00edtricos+cobertura y 30 ton\/ha\u00a0en c\u00edtricos+pl\u00e1tano; Callo-Concha et al. (20) evaluaron seis tipos de uso de suelo en tres ecozonas del Amazonas, y obtuvieron\u00a0valores de 196.1 ton\/ha en bosque primario, 77.4 ton\/ha en huerto casero, 67.9 ton\/ha en bosque secundario, 45.4\u00a0ton\/ha caf\u00e9+sombra y 30.4 ton\/ha en silvopastura. Ortiz et al<\/em>., (21)\u00a0para un sistema de 25 a\u00f1os de cacao con laurel, reportan valores\u00a0de 43-62ton \/ ha, con individuos de 28 a 48 cm de di\u00e1metro.<\/p>\n

\"fig2carbonoalmacenado\"<\/a><\/p>\n

El contenido de carbono en la biomasa a\u00e9rea en el matorral\u00a0de referencia 9.52\u00b11.53 ton\/ha es menor al reportado por\u00a0Yerena et al<\/em>. (9) y N\u00e1var et al. (8), con 11.7 y 11.3 ton\/ha, respectivamente,\u00a0en \u00e1reas con condiciones similares. Yerena et al<\/em>. (9)\u00a0tambi\u00e9n evaluaron, dentro del matorral espinoso tamaulipeco,\u00a0otros sistemas en recuperaci\u00f3n: matarrasa con 4.67 ton\/ha, y agricultura tradicional, 2.98 ton\/ha, con 27 y 24 a\u00f1os de\u00a0descanso, respectivamente; estos valores son menores a los\u00a0reportados en este estudio para el \u00e1rea pospecuaria con\u00a08.47\u00b13.01 ton\/ha.<\/p>\n

La prueba de Levene de homogeneidad de varianza result\u00f3\u00a0P=0.21, con lo cual se asume la igualdad de varianzas. De\u00a0acuerdo al an\u00e1lisis de varianza, las tres \u00e1reas presentan similitud estad\u00edstica en el carbono almacenado (P>0.05). Esta similitud\u00a0se debe a que la vegetaci\u00f3n arb\u00f3rea y arbustiva del\u00a0matorral espinoso tamaulipeco es altamente resiliente. (22,23) As\u00ed,\u00a0el \u00e1rea regenerada pospecuaria la conforman doce especies, y\u00a0los \u00e1rboles y arbustos al tener espacio crecieron vertical y\u00a0horizontalmente con copas anchas y ramificadas. (10,11,24) El\u00a0\u00e1rea con sistema agroforestal alberga \u00e1rboles y arbustivos\u00a0bien conformados (ya que fueron los que seleccionaron), los\u00a0cuales, despu\u00e9s del aclareo, presentaron mayor crecimiento\u00a0al disminuir la competencia.<\/p>\n

Los \u00e1rboles, como todas las plantas, mediante la fotos\u00edntesis,\u00a0absorben el CO2<\/sub>, fijan el carbono en biomasa (es decir,\u00a0crecen) y liberan ox\u00edgeno. As\u00ed prestan un servicio ambiental\u00a0global al planeta con respecto a los llamados gases con efecto\u00a0invernadero (el CO2<\/sub>\u00a0que tiene el efecto m\u00e1s importante, adem\u00e1s CH4<\/sub> y SO2<\/sub>), el potencial de almacenamiento de carbono\u00a0aunado a la reducci\u00f3n de emisiones de CO2<\/sub>\u00a0a causa de la\u00a0deforestaci\u00f3n y degradaci\u00f3n de los sistemas evaluados son\u00a0clave importante para su implementaci\u00f3n y conservaci\u00f3n.<\/p>\n

CONCLUSIONES<\/strong><\/p>\n

Esta investigaci\u00f3n pone de manifiesto que las \u00e1reas con sistema\u00a0agroforestal pastorilsilv\u00edcola, regeneradas despu\u00e9s de actividad\u00a0pecuaria, poseen un gran potencial como reservorios\u00a0de carbono en la biomasa a\u00e9rea del matorral espinoso tamaulipeco,\u00a0a su vez ayudan a mitigar la producci\u00f3n de gases a\u00a0efecto invernadero producidos por la ganader\u00eda. Esta informaci\u00f3n\u00a0es de gran relevancia para los gestores de recursos\u00a0naturales, ya que se demostr\u00f3 que \u00e1reas agroforestales actualmente\u00a0productivas, o regeneradas despu\u00e9s de ganader\u00eda, intensiva\u00a0constituyen una alternativa viable para el almacenamiento\u00a0de carbono en este ecosistema. Se recomienda generar\u00a0m\u00e1s investigaciones que eval\u00faen otros servicios tanto ambientales\u00a0como socioecon\u00f3micos de sistemas agroforestales.<\/p>\n

\"tablaIIespeciesregistradascarbono\"<\/a><\/p>\n

RESUMEN<\/strong><\/p>\n

Se determin\u00f3 el contenido de carbono en la biomasa \u00e1rea de\u00a0tres \u00e1reas del matorral espinoso tamaulipeco: un \u00e1rea de referencia,\u00a0sistema agroforestal pastorilsilv\u00edcola y un huizachal\u00a0con 30 a\u00f1os de regeneraci\u00f3n. Para la estimaci\u00f3n del contenido\u00a0de carbono, se realizaron cuatro sitios de 1600 m2<\/sup> en cada\u00a0\u00e1rea, donde se evaluaron todos individuos con di\u00e1metro basal\u00a0(d0.10<\/sub>) mayor a cinco cent\u00edmetros. Para estimar la biomasa se\u00a0utilizaron ecuaciones alom\u00e9tricas. El sistema agroforestal present\u00f3\u00a0el mayor contenido de carbono con 11.9 ton\/ha, seguido\u00a0por el matorral de referencia y el huizachal, con 9.52 y\u00a08.47 ton\/ha, respectivamente.<\/p>\n

Palabras clave: Contenido de carbono, Matorral espinoso\u00a0tamaulipeco, Sistema agroforestal, Biomasa a\u00e9rea.<\/p>\n

ABSTRACT<\/strong><\/p>\n

We determined the carbon content in the aboveground biomass\u00a0of three areas of tamaulipan thornscrub, which includes:\u00a0an area of reference, an agroforestry system, and huizachal\u00a0with 30 years of regeneration. For the carbon content estimation,\u00a0four sites of 1600 m2<\/sup> were established on each area,\u00a0which evaluated all individuals with basal diameter (d0.10<\/sub>)\u00a0greater than five centimeters. Biomass was calculated using\u00a0allometric equations. The agroforestry system had the highest\u00a0carbon content with 11.9 ton\/ha, followed by the reference\u00a0scrub and huizachal with 9.52 and 8.47 ton\/ha respectively.<\/p>\n

Keywords: Carbon content, Tamaulipan thornscrub,\u00a0Agroforestry system, Aboveground biomass.<\/p>\n

* Universidad Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n, FCF.<\/p>\n

Contacto: dalila_mhz@hotmail.com<\/p>\n

REFERENCIAS<\/strong><\/p>\n

1. Kanninen M. Secuestro de carbono en bosques, su papel en el ciclo\u00a0global. Agroforester\u00eda para la producci\u00f3n animal en Am\u00e9rica Latina.FAO. 2003. Consultado el 24 de julio del 2013.<\/p>\n

http:\/\/www.fao.org\/docrep\/006\/y4435s\/y4435s09.htm<\/p>\n

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Recibido: 15\/08\/2013
\nAceptado: 21\/01\/2015<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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