Investigación relacionada con el carbono Escuela de Ciencias Ambientales y Forestales de la UW (SEFS) Un estudio publicado en 2020 por un ex becario postdoctoral de SEFS Matt Bogard y el actual profesor asociado de SEFS David Butman encontró que los ecosistemas de pantano exportan gran parte del carbono que se fija de la fotosíntesis en forma de carbono inorgánico disuelto, lo que puede conducir al almacenamiento a largo plazo en el entorno químico del océano.
En la Universidad de Washington, reconocemos el valor de los bosques productivos y otros ecosistemas del noroeste del Pacífico para contribuir a un esfuerzo integral para abordar el cambio climático global. En la Escuela de Ciencias Ambientales y Forestales de la UW (SEFS), estamos trabajando con otros en la Facultad de Medio Ambiente y en otras partes de la Universidad de Washington para coordinar nuestros esfuerzos de educación, investigación y participación comunitaria relacionados con la mitigación del clima a través del almacenamiento y secuestro de carbono. Carbón mitigación y secuestro Debido a sus efectos en la captura de calor en la atmósfera, el dióxido de carbono es bien conocido como un gas de efecto invernadero que se produce en la quema de combustibles fósiles. La mitigación del carbono es cualquier esfuerzo realizado para evitar que el carbono ingrese a la atmósfera de la Tierra o para eliminarlo una vez que está allí. Una forma de mitigación es la gestión de "sumideros de carbono" activos que resultan en el secuestro neto de carbono, el proceso por el cual el dióxido de carbono se captura y almacena durante largos períodos de tiempo.
El carbono, como un componente básico de la vida, puede quedar atrapado y almacenado en las características naturales que nos rodean, como los árboles, el suelo y los sedimentos en los cuerpos de agua. Incluso la madera que enmarca nuestras casas almacena carbono y puede contribuir al secuestro en el entorno construido. Anualmente, los bosques de los Estados Unidos absorben carbono a una tasa equivalente a alrededor del 10-20 por ciento de las emisiones de combustibles fósiles del país cada año, según el Servicio Forestal de los Estados Unidos. Sin embargo, a medida que la tierra se desarrolla para otros usos, la productividad forestal disminuye o los bosques se gestionan de manera insostenible, se reduce la capacidad de esos bosques para eliminar y almacenar carbono atmosférico. Debido a que estos procesos implican interacciones complejas entre la sociedad y el medio ambiente, es importante que los responsables de la formulación de políticas y los administradores forestales tengan la mejor información científica disponible sobre las opciones para la gestión del secuestro. SEFS trabaja con una variedad de colaboradores y socios externos para desarrollar, sintetizar y difundir el conocimiento que se necesita para desarrollar tácticas y estrategias de mitigación del cambio climático. Para explorar la importancia relativa de diferentes estrategias para lograr una sociedad con carbono negativo en el noroeste del Pacífico, el profesor de SEFS Josh Lawler dirigió un seminario con un grupo de estudiantes graduados en 2020. Planea aprovechar este trabajo, que adopta los métodos de Project Drawdown, mediante el desarrollo de una evaluación regional y una clasificación de los pasos clave que se pueden tomar.
Phillip Levin Profesor de Practica Ciencia interdisciplinaria de la conservación, gestión de los recursos naturales basada en los ecosistemas, biología de la conservación marina y costera, ecología marina. Además de los estudiantes, este trabajo es en colaboración con el profesor de la práctica de SEFS, Phil Levin, quien es nombrado conjuntamente con The Nature Conservancy, una organización cuyos esfuerzos de conservación tienen como objetivo implementar Soluciones Climáticas Naturales, de las cuales el secuestro basado en bosques es una parte clave. Con el fin de abordar los aspectos sociales de las soluciones sostenibles, los investigadores de SEFS también están analizando soluciones que tienen como objetivo almacenar más carbono en términos de los impactos de estas soluciones en la equidad social y la justicia. Ciencia de la Gestión del Carbono en SEFS ¿Cuánto pueden contribuir nuestros bosques y productos forestales a una sociedad neutra en carbono o negativa en carbono? ¿Cómo monitoreamos y medimos cómo nos está yendo con el secuestro de carbono forestal? ¿Cuáles son las mayores incertidumbres y riesgos asociados con el secuestro de carbono forestal?
SEFS tiene la misión de colaborar y contribuir a encontrar las respuestas a estas preguntas. En 2019, los investigadores de SEFS y de las organizaciones asociadas se reunieron para discutir su trabajo y las posibles respuestas. ¿Dónde y cómo la pérdida de bosques reduce el potencial de secuestro? Los bosques antiguos, las áreas de hábitat crítico y los amortiguadores ribereños tienen algún tipo de protección en el estado de Washington, al igual que los parques estatales y nacionales, lo que significa que la cantidad de carbono que se puede eliminar de ellos es limitada. Los bosques en funcionamiento son una parte importante de la economía de Washington e implican la cosecha de árboles que luego se vuelven a cultivar. Los propietarios forestales privados controlan alrededor de un tercio de todas las tierras forestales en el estado de Washington. Estos propietarios toman decisiones sobre si mantener o no estas tierras en el bosque o convertirlas en algún otro uso, lo que a menudo reduce el potencial de secuestro de carbono El investigador de SEFS Luke Rogers ha liderado los esfuerzos para inventariar y mapear los patrones de propiedad en estas tierras forestales privadas en las últimas dos décadas para comprender los cambios entre los propietarios y los riesgos de conversión fuera del bosque. Con el apoyo de la Legislatura del Estado de Washington, Rogers junto con el Profesor Asociado de SEFS Sergey Rabatyagov, están analizando las presiones económicas, regulatorias y fiscales que enfrentan estos propietarios de tierras en el Estado de Washington, al tiempo que consideran formas en que el estado puede ayudarlos a mantener estos bosques privados como tierras forestales. ¿Cómo afectan las perturbaciones forestales al almacenamiento de carbono? Las perturbaciones forestales, como los incendios forestales, la sequía, los insectos y las enfermedades, son fenómenos naturales en los ecosistemas forestales. ¿Cómo afectan estas perturbaciones al destino del carbono? Si bien el carbono puede almacenarse en los árboles y el suelo mucho después de que hayan sido quemados por incendios forestales o destruidos por insectos, el proceso de descomposición libera lentamente ese carbono a la atmósfera. Los investigadores de SEFS están interesados en comprender mejor cómo la frecuencia y la gravedad de la perturbación, y la velocidad a la que los bosques se regeneran después de ellos, afectan el almacenamiento de carbono.
El profesor asistente de SEFS Brian Harvey estudia las causas y los efectos de los incendios forestales y cómo interactúan con otras perturbaciones en el oeste de los Estados Unidos
Su trabajo mejora nuestra comprensión sobre los riesgos de incendio en diferentes ecosistemas, incluidos los patrones muy diferentes de incendios al este y al oeste de las Cascadas en el noroeste del Pacífico, y cómo pueden afectar los cambios en el almacenamiento de carbono.
La tecnología LiDAR es, junto a los sensores multiespectrales, la base de trabajo sobre la que se fundamenta la Teledetección. El profesor asistente de investigación de SEFS, Van Kane, utiliza datos de teledetección (LiDAR) para mapear los bosques con gran detalle, incluido el volumen y la condición del combustible disponible para quemar en incendios. Este trabajo, financiados por la agencia de manejo de incendios de California CalFire, ayuda a informar las prácticas de manejo forestal que se pueden usar para reducir la gravedad de los incendios y, por lo tanto, la cantidad de carbono que se pierde Dos de las prácticas de manejo forestal que se pueden utilizar para reducir la gravedad del fuego son el aclareo de los bosques y las quemas prescritas. El profesor asociado de SEFS David Butman y el profesor Jonathan Bakker tenían curiosidad por saber qué impacto tienen estas prácticas en el carbono forestal. Trabajando con un grupo de estudiantes en una revisión de la literatura, encontraron que el adelgazamiento en última instancia reduce la cantidad de carbono almacenado en los bosques. Sin embargo, debido a que estas prácticas pueden reducir el riesgo de incendio, pueden tener el efecto de aumentar el almacenamiento de carbono a largo plazo, estableciendo una compensación potencial entre el pensamiento a corto y largo plazo sobre el almacenamiento de carbono y la gestión del fuego. ¿Cómo afectan los productos forestales cosechados al secuestro de carbono? Si bien el uso consuntivo de los productos forestales en última instancia libera carbono forestal a la atmósfera, los bosques son un recurso renovable, que absorbe carbono después de que los árboles se cosechan y replantan. Los investigadores de SEFS han descubierto que la recolección de productos forestales puede ayudar a reducir el carbono atmosférico de dos maneras: a través del almacenamiento en productos a largo plazo, como materiales de construcción, y a través del desplazamiento de materiales, como los combustibles fósiles y el concreto, que resultan en emisiones mucho más altas.
El desafío para los investigadores es encontrar la combinación correcta de almacenamiento de carbono en los árboles y en los productos que explican el crecimiento de los árboles y la vida de los productos.
El estudiante graduado Anthony Stewart mide el carbono del suelo en el río Hoh en la Península Olímpica como parte de la subvención TealCarbon de la NASA otorgada a SEFS para estudiar el carbono.
Varios investigadores de SEFS están colaborando con el objetivo de crear caminos hacia una bioeconomía más fuerte, es decir, las partes de la economía que utilizan recursos biológicos renovables de la tierra y el mar para producir alimentos, materiales y energía que logre el equilibrio adecuado con el uso de productos forestales renovables y conduzca a una mayor mitigación de carbono. Las nuevas vías que están siendo concebidas por los investigadores en el programa de Ciencias e Ingeniería de Biorecursos (BSE) incluyen productos que pueden reemplazar los plásticos con bioplásticos hechos de biomasa residual de madera blanda, gránulos de energía hechos de madera residual y el uso de nanotecnología para desarrollar retardantes de fuego de biomasa para reemplazar los productos químicos tóxicos que a menudo se usan para combatir los incendios forestales. El profesor de SEFS Richard Gustafson y la profesora Renata Bura están analizando cómo la creación de combustibles líquidos y otros productos químicos a partir de la biomasa, incluidos los árboles de rápido crecimiento y los residuos forestales, puede reemplazar los productos a base de combustibles fósiles.
El Profesor Asociado de SEFS y Director Asociado de CINTRAFOR, Indroneil Ganguly, está trabajando con investigadores en el Foro de Liderazgo de Carbono de la UW para estudiar los impactos del almacenamiento a largo plazo en productos de madera que desplazan al concreto y al acero en la construcción. Los productos de madera de nueva ingeniería, como la madera laminada cruzada (CLT) pueden reemplazar el concreto y el acero que normalmente se usan para la construcción de edificios. CLT no solo almacena carbono en sí, sino que su uso elimina los gases de efecto invernadero liberados a la atmósfera cuando se produce acero "Cuando sacamos la madera del bosque, estamos plantando nuevos bosques y secuestrando carbono nuevo", dijo Ganguly al Seattle Times en 2019. Construir con madera es "casi como multiplicar acres de bosque".
¿Podemos gestionar los bosques para aumentar el almacenamiento de carbono? La forma en que gestionamos los bosques en funcionamiento puede tener un gran impacto en la cantidad de carbono que almacenan. Hay una serie de variables que pueden afectar el almacenamiento de carbono en los bosques, pero la longitud de la rotación, o la edad de los árboles antes de ser cosechados, es probablemente la más importante. El estudiante de doctorado de SEFS David Díaz, trabajando con el profesor asociado de SEFS Greg Ettl, ha modelado los impactos en el almacenamiento de carbono de las prácticas de manejo forestal sostenible en los bosques de Oregon y Washington. Su trabajo ha demostrado que la longitud de rotación típica de 30-40 años en los bosques privados en el oeste de Washington podría alargarse a algo así como 60-70 años para aumentar tanto el almacenamiento de carbono como el volumen de madera producida. Los bosques generalmente se cosechan cuando son jóvenes porque es cuando obtienen la mayor ganancia. Esto sugiere una oportunidad para diseñar políticas que podrían compensar a los propietarios de tierras por períodos de rotación más largos para lograr el objetivo público de un mayor almacenamiento de carbono. ¿El carbono que queda en el bosque permanece allí? Si dejamos carbono en el bosque, no solo se queda quieto. Además de la descomposición de la biomasa y el suelo que libera carbono a la atmósfera, parte de él se exporta a arroyos, humedales, el océano y lagos. Allí, se almacena o se libera de nuevo a la atmósfera.
David Butman trabaja en investigación con fondos del Servicio Geológico de los Estados Unidos y la NASA, observando a dónde va el carbono una vez que ingresa a arroyos y ríos en el noroeste del Pacífico y el Ártico boreal ubicado en el norte de Canadá.
L. Monika Moskal. Mi laboratorio de investigación, el laboratorio de Teledetección y Análisis Geoespacial (RSGAL), se centra en impulsar la comprensión de la dinámica multiescala del cambio del paisaje a través de la aplicación innovadora de herramientas de teledetección y geoespaciales.
Mientras tanto, la profesora de SEFS L. Monika Moskal, trabajando con la investigadora Megan Halabisky, también tiene fondos del Programa de Monitoreo de Carbono de la NASA para desarrollar herramientas de teledetección satelital para mejorar nuestras estimaciones de carbono en los humedales. Investigación de secuestro de carbono en SEFS La acumulación de carbono en la atmósfera en los últimos 150 años ha sido impulsada en gran medida por las acciones humanas. Los esfuerzos para reducir o revertir los efectos de los cambios climáticos resultantes requerirán acciones humanas concertadas adicionales. Los esfuerzos para aumentar el almacenamiento de carbono en la tierra y en los productos forestales, y para desplazar los combustibles fósiles con combustibles de base biológica, desempeñan un papel importante en esos esfuerzos.
SEFS se compromete a colaborar con la Universidad de Washington y socios estatales, nacionales e internacionales para generar y comunicar la información basada en la ciencia que se necesita para informar decisiones sabias de política y gestión con ese fin. Martin Eduardo Lucione https://facebook.com/Ecoalfabetizacion https://issuu.com/martinlucione Extraído School of Environmental and Forest Sciences