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Estimación de biomasa acumulada y carbono fijado por las repoblaciones jóvenes

Introducción

El cumplimiento de los objetivos de neutralidad climática, en el que las emisiones de Gases de Efecto Invernadero se compensen con las absorciones, requiere de eficaces medidas para contabilizar la capacidad de sumidero de CO2 en los bosques. En el sector de usos de la tierra, cambios de uso y selvicultura (LULUCF) uno de los compartimentos a considerar como sumidero es el de las tierras forestadas (aumento de la superficie forestal debido a la acción humana) durante los primeros 20 años tras la plantación (ROBLA Y GONZÁLEZ, 2018). Sólo en España, y desde el año 1993, se han repoblado más de 1.000.000 de hectáreas (SECF, 2010) en el marco de distintos programas (principalmente el de Forestación de Tierras Agrarias, FTA). Pese a esta relevancia superficial, las herramientas actualmente disponibles para cuantificar la biomasa y C fijado en bosques adultos no son válidas para este tipo de formaciones. Por una parte el IFN no permite obtener información sobre estos bosques jóvenes en transición (al componerse de árboles con diámetro menor al mínimo establecido), y por otra las ecuaciones existentes (MONTERO et al., 2005) para el cálculo de la biomasa están dirigidas a árboles de talla superior a los 7 cm de diámetro normal. Al objeto de cuantificar la capacidad sumidero de estas repoblaciones jóvenes, el INIA-CIFOR y el MITECO han suscrito la Encomienda de Gestión EG17-042-C2.2, en la que se plantean como objetivos específicos: (1) la construcción de ecuaciones de biomasa de árbol individual con validez en individuos jóvenes; (2) la elaboración de tablas y modelos de acumulación de biomasa total y fijación de CO2 por hectárea repoblada; y (3) el estudio del crecimiento anual en biomasa en repoblaciones jóvenes. Los trabajos se han centrado en las quince principales especies forestales utilizadas en repoblaciones en España en los últimos 25 años, seleccionadas de acuerdo a los anuarios de estadística forestal: l Quercus ilex l Quercus suber l Pinus pinaster subsp. atlantica y Pinus pinaster subsp. mesogeensis l Pinus radiata

Rafael Calama1 Dr. Ingeniero de Montes Guillermo Madrigal1 Ingeniero Técnico Forestal Eduardo López-Senespleda1 Dr. Ingeniero de Montes Ricardo Ruiz–Peinado1 Dr. Ciencias Ambientales Miren del Río1 Dra. Ingeniera de Montes Marta Pardos1 Dra. Ingeniera de Montes Elena Robla2 Ingeniera de Montes Ana Isabel González2 Ingeniera de Montes María Menéndez-Miguelez1 Dra. Ingeniera de Montes

1 Dpto. Dinámica y Gestión Forestal. INIA-CIFOR 2 Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico

Se presenta una metodología para la estimación de la biomasa acumulada y carbono fijado por las repoblaciones jóvenes de las principales especies utilizadas en los últimos 25 años en España. El método se basa en la realización de inventarios de campo y muestreos destructivos y la construcción de modelos para predecir la biomasa de árbol individual, la biomasa y C fijado por hectárea repoblada, y proyectar estas estimaciones al futuro. Palabras clave: LULUCF, sumidero CO2, forestación, absorción.

l Pinus sylvestris l Pinus nigra l Pinus halepensis l Pinus pinea l Eucalyptus sp. l Populus híbridos l Castanea sativa + híbridos l Quercus robur / Q. petraea l Quercus pyrenaica l Quercus faginea l Olea europaea

Muestreos de campo en parcelas repobladas

Se ha propuesto el establecimiento de una red de parcelas de seguimiento en repoblaciones jóvenes a nivel estatal, abarcando las principales especies, clases de edad y características de estación. La red constará de más de 200 parcelas (130 parcelas ya establecidas a 1 diciembre 2020), y se complementa con la red del Observatorio de Forestación de Tierras Agrarias establecida por el MITECO en 2008, y que incluye parcelas en 102 fincas repobladas (figura 1). Está prevista la integración en esta red de las parcelas establecidas por la Junta de Andalucía en el marco de un proyecto de seguimiento del programa FTA en la comunidad (NAVARRO et al., 2008), quedando abierta a nuevas incorporaciones. Para la selección de las parcelas –una vez identificados los tipos de repoblación a muestrear en cada provincia o comunidad autónoma– se procede a contactar con los servicios forestales competentes y/o asociaciones de propietarios al objeto de realizar una preselección de posibles fincas donde llevar a cabo los muestreos. En una primera fase se recopila toda la información general de la repoblación, se localiza la finca mediante ortofoto (lo que permite identificar zonas con menor porcentaje de marras, accesibilidad, etc.), y se realizan visitas preliminares. Una vez seleccionadas las fincas objeto del muestreo, se determina el número de parcelas a instalar, que variará entre uno y cuatro dependiendo de la heterogeneidad de la repoblación. Las parcelas son cuadradas o rectangulares, de entre 400 m2 y 600 m2 de superficie, y deben incluir un mínimo de 25 árboles (figura 2a). En cada parcela se mide en todos los árboles: (i) altura, (ii) diámetro a la altura del tocón, y (iii) diámetro normal (si altura > 1,30 m). Asimismo se toman datos generales sobre el estado de la repoblación, marras y tratamientos realizados (laboreos, desbroces, podas).

Muestreos destructivos a escala de árbol

En paralelo, dentro de cada finca se selecciona un máximo de 10 árboles por especie en los que se realiza apeo; troceado en dos fracciones: (i) leña < 2 cm + hojas, (ii) fuste y resto de leñas; pesaje en verde (figura 2b), y selección de una muestra de cada fracción para procesado en laboratorio y transformación de peso verde en peso seco. La rodaja basal se extrae en todos los pies apeados con diámetro de tocón > 2 cm, al objeto de estudiar el patrón de crecimiento radial, y en una muestra de pies se rea-

Figura 1. Localización de las parcelas INIA en repoblaciones jóvenes (azul oscuro instaladas a 1 diciembre 2020, azul celeste replanteadas pendientes de inventario antes de 28 febrero de 2021) y del observatorio de Forestación de Tierras Agrarias (rojo). Durante 2021 se muestrearán parcelas en Andalucía, Extremadura y Galicia

Figura 2. (a) Labores de inventario en repoblación de Pinus sylvestris y Quercus pyrenaica de 7 años de edad (Navacepeda de Tormes, Ávila); (b) Apeo y fraccionamiento en repoblación de Pinus pinea de 15 años de edad (Urueña, Valladolid); (c) Análisis de tronco de un ejemplar de Quercus faginea de 14 años de edad (Morasverdes, Salamanca)

liza un análisis de tronco para determinar el patrón de crecimiento en altura (figura 2c). a)

Estimación de la biomasa fijada a escala de árbol, parcela y proyección a futuro

A partir de los datos de biomasa obtenida en los muestreos destructivos se construyen modelos de biomasa de árbol individual de tipo alométrico para repoblaciones jóvenes, relacionando la materia seca contenida por un árbol con la altura del mismo y con el diámetro de tocón (figura 3a). Estos modelos alométricos se aplican a continuación a todos los individuos de cada una de las parcelas medidas, lo que permite obtener una estimación de la biomasa total contenida en la parcela, para cada una de las especies presentes, valor que se extrapola a la hectárea. Con este dato se procede al ajuste de modelos para estimar la biomasa y C fijado para una hectárea repoblada con una especie dada, en función de la edad de la repoblación (figura 3b), y de otros atributos tales como densidad de plantación, parámetros de tipo climático (precipitación o temperatura media anual), pendiente, tipo de preparación, etc. Se están desarrollando diferentes modelos al objeto de permitir su uso para la estimación de biomasa fijada tanto a escala nacional o regional, como a escala de una repoblación, teniendo en cuenta las posibles variables predictoras disponibles en cada caso. Por último, los datos de crecimiento en diámetro basal y altura se usan para construir modelos de crecimiento en diferencias algebraicas que permiten proyectar hacia el futuro el estado de la repoblación actual. Con estos modelos se podrá predecir la altura media, diámetro basal medio o biomasa del árbol medio de la repoblación para una edad dada, a la vez que definen unas curvas de calidad de estación para repoblaciones forestales, que posibilitan a su vez mejorar las estimaciones de biomasa fijada por hectárea. Todas las herramientas desarrolladas se implementarán en una calculadora que permitirá realizar estimaciones tanto a los gestores forestales como a los propietarios. L Bibliografía

b)

Figura 3. Biomasa aérea a nivel de árbol (kg materia seca) en función de la altura del individuo (superior), y biomasa acumulada por la repoblación (toneladas materia seca ha-1) en función de la edad de la plantación (inferior), para repoblaciones de Pinus halepensis. Los puntos indican observaciones a nivel de árbol o parcela; las líneas representan el modelo ajustado

Lecciones aprendidas

La estimación precisa del carbono fijado por las repoblaciones forestales es clave para determinar el papel que estas formaciones en transición desempeñan en la mitigación del cambio climático. La metodología propuesta, basada en (i) muestreos de campo, (ii) modelos de biomasa a nivel de árbol y de hectárea repoblada, y (iii) ecuaciones de crecimiento, permite la estimación del C fijado por una repoblación en un momento dado, así como su proyección al futuro.

MONTERO, G.; RUIZ-PEINADO, R.; MUÑOZ, M.; 2005. Producción de biomasa y fijación de CO2 por los bosques españoles. Monografía INIA. Serie Forestal nº 13. NAVARRO, R.; NAVARRETE, M.; TRUJILLO, M. G.; MORENO, J.; 2008. Fijación de Carbono en Forestación de Tierras Agrarias. Universidad Córdoba – Junta de Andalucía. ROBLA, E.; GONZÁLEZ, A. I.; 2018. La importancia de las tierras forestales en el nuevo reglamento LULUCF de la Unión Europea. Montes 134, 10-15. SECF 2010. Situación de los Bosques y del Sector Forestal en España.