U UNIVERSITAT DE BARCELONA
B
Departament d’Ecologia, Universitat de Barcelona Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals
INDICADORS DE GESTIÓ FORESTAL SOSTENIBLE: APLICACIÓ i RECERCA Bellaterra 11 de desembre del 2003
El balanç de carboni - aigua i la gestió dels boscos davant el canvi climàtic Santi Sabaté Carles Gracia, Anabel Sánchez, Eduard Pla i Jordi Vayreda Projectes Europeus ATEAM i SilviStrat
INDICADORS DE GESTIÓ FORESTAL SOSTENIBLE: APLICACIÓ i RECERCA Bellaterra 11 de desembre del 2003
El context: La Conferència Ministerial sobre la Protecció dels boscos a Europa (MCPFE) proposa sis criteris per la sostenibilitat amb els seus corresponents indicadors. Aquests criteris es basen en el manteniment d’una sèrie de propietats i funcions dels boscos...
... els sis criteris són el... Ø Manteniment i millora adequada dels recursos forestals i la seva contribució als cicles globals del carboni. Ø Manteniment de la salut i vitalitat de l’ecosistema forestal. Ø Manteniment i potenciació de les funcions productives dels forests (fusta i altres productes). Ø Manteniment, conservació i millora apropiada de la diversitat biològica en los ecosistemes forestals. Ø Manteniment i millora apropiada de les funciones de protecció en la gestió del bosc (sobretot, sòl i aigua). Ø Manteniment d’altres socioeconòmiques.
funcions
i
condicions
INDICADORS DE GESTIÓ FORESTAL SOSTENIBLE: APLICACIÓ i RECERCA Bellaterra 11 de desembre del 2003
Però…
Canvi Climàtic Marc ambiental
Gestió forestal sostenible Gestió forestal
llarg termini
?
Què estem fent en aquest context? Ø Analitzem els efectes de la Gestió i el Canvi Climàtic en els boscos europeus. Dinàmica del carboni i l’aigua Ø Serveis relacionats amb aquesta dinàmica Amb quins elements i eines treballem: • El model GOTILWA+ • Escenaris climàtics (IPCC) i de gestió • Recopilació de paràmetres i dades de base per a cada espècie i zona simulada
Un aclariment ! Dels possibles efectes del canvi climàtic en el podríem preguntar-nos balanç de carboni … sobre dos tipus d’impacte en els boscos: Ø ¿Incrementarà l’estrès fisiològic dels arbres? Com les noves condicions de creixement poden afectar al funcionament fisiològic dels boscos. Ø ¿Incrementaran les pertorbacions? Com les noves condicions ambientals poden pertorbacions,
afavorir
… per ex. foc si les condicions són més seques,… o tempestes huracanades com les d’Europa occidental el desembre del 1999.
GOTILWA+
Esquema general (processos i les seves relacions)
Condicions meteorològiques Gestió
Estructura del bosc
Ecofisiologia del Bosc
Estructura del Sòl
Verificació del model Variabilitat diària, estacional i inter-anual dels fluxes de CO2 y H2O (NEE) Balanç Net de carboni Atmosfera Bosc
El balanç net de carboni d’un ecosistema mesurat per eddy-covariància Cálculs de GOTILWA+ per a la comparació NEE = NEP = GPP – Ra – Rh = NPP – Rh
Algunes variables - indicadors que analitzem Ø Volum de fusta extreta (per espècies i assortiment) 3 (m /ha/any) i al final d’un període de 100 anys. Ø Increment anual de fusta per espècies
3 (m /ha/any).
Ø Magatzem de Carboni als diferents compartiments de l’ecosistema (Mg/ha): als arbres en peu, al sòl i a la fusta extreta. Ø Aigua utilitzada pel bosc, evapotranspiració (mm/any) i al final d’un període de 100 anys.
On fem les anàlisis (Gestió – Canvi Climàtic) Ø SilviStrat: varis escenaris de gestió en boscos europeus sotmesos a tres projeccions climàtiques (referència i CC) Ø ATEAM: anàlisi extensiu de tota Europa amb un escenari de gestió (bàsic del SilviStrat) i vàries projeccions climàtiques
SilviStrat
ATEAM 10’x10’ GRID
17 Sites 7 Species PIK JOENSUU Univ. BOKU CREAF, Mediterranean CREAF, NO Mediterranean
L
Evolució del CO2 atmosfèric segons els escenaris socioeconòmics del IPCC (2001) 1000 A1fi A2 B1 B2 CRU
CO2 (ppm)
800
600
400
200
0 1900
1920
1940
1960
1980
2000
2020
T im e ( y )
2040
2060
2080
2100
Escenaris Climàtics de l’ ATEAM Models atmosfèrics de circulació general PCM Escenaris Socioeconòmics IPCC 2001
Cgcm2
Csiro2
A1Fi A2 B1 B2 Baseline CRU-HadCM3
HadCM3
ATEAM
ÍNDEX D’ARIDESA (THORNTHWAITE) CRU-HadCM3
A2-HadCM3
SilviStrat Growth Responses of European Forests to Management Regimes Rovaniemi Kuopio
17 Sites 7 Species Loobos
PIK JOENSUU Univ. BOKU CREAF, Mediterranean CREAF, NO Mediterranean
Fabrikschleichach Grillenburg LTEEF_5 Puechabon Montesquiu Prades
Chorin
LTEEF_6 Eberwalde LTEEF_7 LTEEF_9 Wolschart-Wald
LTEEF11 hi Ginosa
SilviStrat Growth Responses of European Forests to Management Regimes
Condicions de gestió Interval entre aclarides Intensitat d’aclarida Temps de rotació Marc de plantació …
Intensitat d’aclarida
Regim de gestió
Combinació condicions de gestió Interval entre aclarides C11 C12 C13 ....... C1m C21 C22 C23 ....... C2m C31 C32 C33 ....... C3m ...
Espècies Regions Boreals Temperades Alpines Mediterrànies
Cn1 Cn2 Cn3 ....... Cnm
Escenaris Climàtics Model de processos Dades del lloc
Resultats
SilviStrat Growth Responses of European Forests to Management Regimes
Resultats per a cada regió i escenari climàtic ...
Variable 3: Variable 2:
Variable 1: Fusta extreta
espècies
Intensitat aclarida
Taules per la REGION A Interval entre aclarides R11 R12 R21 R22
.......
R1m R2m
.......
Rnm
.......
.......
Rn1 Rn2
espècies
espècies
Pinus halepensis, Ginosa Escenari: CRU SilviStrat Valor mitjà de CARBONI al SÒL Interval d’aclarida més llarg
Més àrea basal romanent
21.0 20.5 /y) C (Mg/ha
20.0 19.5
En 19.0gestió En general, general, amb amb gestió menys menys intensa intensa tenim tenim més més carboni carboni al al sòl: sòl: 18.5
La una disminució del carboni al sòl La gestió gestió indueix indueix una disminució del carboni al sòl 18.0 20 Th inn ing
32.5 int er va l
15 25.0
(ye ars )
10
Interval d’aclarida més curt
sal a B g n ini a 17.5 em R
(m a Are
2
) /ha
Menys àrea basal romanent
Pinus halepensis, Ginosa Escenari: CRU SilviStrat Pinus halepensis GINOSA, CRU IN ABOVEGROUNG Valor mitjàCARBON de CARBONI a laBIOMASS BIOMASSA AÈRIA
25
3 /ha) m ( C
TOTAL 20
15 32,5 2
20
DBH >14 cm Thi nni 15 ng inte rva l
(ye ars )
10
17,5
ea r 25,0 al A as B g n i in a m Re
(m
) /ha
KUOPIO
LOOBOS (CREAF) LOOBOS (PIK)
LT9 CHEZK Rep.
GINOSA WOLSCHART-WALD PUECHABON
Hi-11 (Italy)
PRADES MONTESQUIU FABRIKSCHLEICHACH
Factor I: “Geographical” gradient in Europe 76% of variability
Factor II: Management options under different climates (24 % of variability
ROVANIEMI
Sud d’EUROPA: Limitació en l’efecte de les opcions de gestió (limitacions hídriques)
Nord d’EUROPA: Més variació segons les opcions de gestió (menys limitacions hídriques)
Anàlisi extensiu: ATEAM Bases de dades locals i europees Inventaris sòls
Inventaris forestals
GIS MiraMon Anàlisi de processos
Model GOTILWA+
Dades meteorológiques GCMs ATEAM Escenaris climàtics SilviStrat Gestió de base
present
futur
MiraBosc
NEE (kg C/ha/any); pi roig, alzina i pi blanc CRU-HadCM3
A2-HadCM3
Extracci贸 de fusta (m3/ha) en 100 anys; pi roig, alzina i pi blanc
CRU-HadCM3
A2-HadCM3
Contingut d’aigua al sòl (mm); pi roig, alzina i pi blanc
CRU-HadCM3
A2-HadCM3
Nota final … üHem vist aplicacions de GOTILWA+ en l’análisi dels efectes del canvi climàtic i la gestió en els boscos europeus. üResultats d’aquestes aplicacions pel pi roig, alzina i pi blanc indiquen: • Una major activitat en els processos relacionats amb la dinàmica del carboni. Producció bruta, neta i respiració heterotròfica. • Un balanç net a favor de l’acumulació de carboni i major extracció de fusta, però sobretot pels països nòrdics. • Una major evapotranspiració i reducció del contingut d’aigua al sòl. • El nord i centre d’Europa presenten condicions més favorables, amb més marge per les opcions de gestió.