Los AD y FC se recolectaron en los documentos de inversión: proyectos ejecutivos, balances y contratos. Se completaron con datos publicados por fuentes de prestigio (IPCC 1996) o se generaron por modelos resultantes de la investigación del ecosistema de playas arenosas (Pedro et al. 2017), como se explica a continuación.

En el balance económico anual se incluyeron los gastos en combustibles, materiales y servicios. Se convirtieron en consumo de energía mediante factores de conversión (precios, equivalencias, valores calóricos netos de los combustibles, índices de materialización e intensidad energética), según se planteó en Doménech et al. (2010) y Pedro et al. (2019a). Los factores de contenido de carbono de los combustibles se eligieron por defecto con base en las Directivas para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (IPCC 1996).

Las áreas con cobertura vegetal se midieron con Sistemas de Información Geográfica (SIG). Las RMC se identificaron con el tipo de vegetación: en la manigua costera se tomaron 187.49 toneladas de carbono por hectárea (tC/ha), valor registrado en el Reporte de carbono del Instituto de Investigaciones Forestales del Ministerio de la Agricultura en Cuba (INAF 2018). Pedro et al. (2019b) determinaron una RMC de 7.12 tC/ha en la flora de las dunas para esta investigación; las especies identificadas fueron: Panicum amarum Ell. (Poaceae); Ipomoea pes-caprae (L.) R. Br. boniato de costas (Convolvulaceae), Canavalia rosea (Sw.) DC frijol de playa (Fabaceae), Suriana marítima (L.) DC (Surianaceae), Bidens alba (L.) romerillo (Asteraceae), Cynodon dactylon (L.) pers. grama (Poaceae), Wedelia trilobata (L.) Hitch romero de costa (Asteraceae).

Los volúmenes de arenas vertidas se obtuvieron en los informes de la ejecución del proyecto. Estos documentos pertenecen a la inversión, como se establece en MINJUS (2014). Pedro (2017a) y Pedro et al. (2017) evaluaron arenas de 0.342 mm en promedio granulométrico en ocho sectores de playas con una densidad promedio aparente de 1.449 g/cm³ y fracción de CaCO₃ de 816 mg/g en promedio. Las dos variables se relacionaron en función de la granulometría y se ajustaron en modelos matemáticos para generar nuevos datos de densidad y contenido de CaCO₃ a partir de la granulometría de las arenas registrada en los proyectos de vertimiento en cada playa.

El algoritmo de inventario de carbono se programó en un libro de Excel. Los datos recopilados se ingresaron en la columna de entrada por sector (Energía y AFOLU). Los resultados fueron los siguientes: consumo anual de energía en gigajulios (GJ), carbono retenido en combustibles, vegetación, arenas, emisión neta de CO₂ y deposición neta de CaCO₃, todos en Mg de acuerdo con el Decreto Ley 68 de 1982 para implementación del Sistema Internacional de Unidades en Cuba (MINJUS 1982).

Se calculó la incertidumbre por el método de propagación del error, como planteó el IPCC para el Nivel 1 (IPCC 2006). Dos especialistas del Instituto de Ciencias del Mar realizaron un control de calidad del inventario. Se verificó el origen y la veracidad de los datos en sus registros primarios y la observancia de la metodología del inventario descrita por Pedro et al. (2019a).

El inventario se estimó por métodos alternativos que fueron seleccionados previamente por Pedro et al. (2018). La emisión neta de CO₂ se calculó con EX-ACT, un método promovido por la Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación según Bernoux et al. (2013). La deposición de CaCO₃ se comparó con mediciones realizadas en dos préstamos de las arenas vertidas en Jardines del Rey en 2016. Las medidas fluctuaron entre 801 y 887 mg/g de CaCO₃ y 1.126 y 1.228 g/cm³ de densidad aparente, característicos de sedimentos carbonatados de origen biogénicos (Pedro et al. 2017).

Los resultados del inventario y los alternativos se compararon para determinar la existencia de una diferencia significativa (Cuadro I). Se relacionaron por el origen de las emisiones en parejas que conformaron cuatro grupos denominados: arenas, energía, bosques y siembras. Para el análisis se utilizó el programa Statgraphics Centurion (StatPoint 2006). En el menú seis-sigma se usó la opción analizar, datos continuos, comparación de varias muestras. Los resultados fueron la prueba F en la tabla ANOVA, que identifica si hay una diferencia significativa entre las medias de las muestras, y la prueba de múltiples rangos, que confirma las medias significativamente diferentes (LSD de Fisher).

CUADRO I

Datos estadísticos	Unidades	Inventario de carbono	Inventario alternativo
Combustibles	Mg CO2	3491.99	3557.00
Bosques	Mg CO2	8570.61	6021.00
Herbazal	Mg CO2	5.55	6.00
Arenas	Mg CaCO3	493 652.11	498 666.00
Promedio		126 430.07	127 062.50
Mínimo	Mg CO2	5.55	6.00
Máximo	Mg CaCO3	493 652.11	498 666.00
Rango		493 647.44	498 660.00

Fuente: elaboración propia.

Se representó el beneficio de la inversión ante el impacto del desplazamiento de la línea de costas sobre los bosques costeros en dos escenarios, con y sin inversión, en tres momentos: al inicio (año 0), en el año de la inversión (año 1) y 30 años después (año 30). Para cada momento se calculó la pérdida de bosques según el desplazamiento registrado en los documentos de la inversión, en específico los proyectos de vertimiento de arenas y el contrato para la siembra en las dunas.

Se calculó la emisión bruta por la pérdida de bosques en el escenario sin inversión. Se calculó e interpretó el balance de carbono entre los escenarios. Las emisiones netas de CO₂ se valoraron en 30.00 USD/t CO₂, precio referenciado en el informe World Bank (2017) para 2030. La deposición de CaCO₃ se valoró en 61.61 pesos cubanos, moneda total (MT). Dicho precio fue aprobado para el carbonato 5 por la Resolución 113/2017 de la OSDE GEOMINSAL perteneciente al Ministerio de Energía y Minas de Cuba. Se calcularon el valor actual (VA) y el valor actual neto (VAN) del inventario según Pedro et al. (2019a). Se analizó la sensibilidad del VAN por la variabilidad de las emisiones netas de carbono si cambia el área de siembras.

En el balance económico anual de la inversión se evidenció un gasto de 8 627 021.00 pesos cubanos vinculados al consumo de energía: 7397.00 en combustibles fósiles, 1993.00 en servicio eléctrico y 8 617 631.00 en la adquisición de bienes y servicios cuyas facturas incluyen gastos de energía, como plantearon Doménech et al. (2010). El gasto se convirtió en el consumo anual de 47 172.14 GJ de energía. Los factores de emisión de carbono elegidos por defecto fueron: 20.2 diésel, 18.9 gasolina y 20.0 lubricantes, todos en toneladas de carbono por terajulios (tC/TJ) (IPCC 2006).

Se midieron 57.52 ha de manigua costera: 34.84 en Las Coloradas, 11.51 en Flamenco y 11.17 en El Paso. Se verificó la siembra de 0.21 ha en las dunas de playa El Paso. Se determinó una RMC de 187.49 tC/ha en la manigua costera (INAF 2018) y de 7.12 en la flora de las dunas costeras, determinada para esta investigación en cuatro sectores de las playas del este de La Habana en verano (Pedro et al. 2019b).

Se comprobó el vertimiento de 83 4247 m³ de arena: 205 189 m³ en Las Coloradas, 251 240 m³ en Flamenco y 377 818 m³ em El Paso. Se generaron datos de la densidad aparente y la fracción de CaCO₃ por playa: 1.49 y 0.84 g/cm³ en Las Coloradas, 1.43 y 0.80 g/cm³ en Flamenco y 1.44 y 0.81 g/cm³ en El Paso, respectivamente, como describieron Pedro et al. (2017).

En cuanto a combustibles fósiles se inventariaron 952.36 Mg de carbono, producto del consumo anual de energía estimado en la inversión de 2016 por los factores de contenido de carbono elegidos por tipo de combustibles en el módulo del sector Energía en las Directrices del IPCC (1996). El inventario estimado se multiplicó por 44/12 y se transformó en la emisión total de 3491.99 Mg CO₂ a la atmósfera.

En el Sector AFOLU se calcularon 2338.95 Mg de carbono retenidos en la vegetación, de los cuales 2337.44 Mg corresponden a la manigua costera protegida del desplazamiento de la línea de costa y 1.51 Mg a la vegetación sembrada en las dunas. Los megagramos totales de carbono por 44/12 se transformaron en -8576.15 Mg de CO₂ removidos de la atmósfera por la fotosíntesis y transformados en biomasa vegetal; de ellos, -8570.61 por la protección de la manigua costera y -5.55 por la siembra de la flora en las dunas (el signo negativo significa remoción de CO₂ atmosférico). El balance entre la emisión y la remoción de CO₂ resultó en una emisión neta de -5084.16 Mg CO₂.

En el volumen de arenas vertido que se registró en los informes de ejecución fue de 834 247.00 m³. Las arenas son transferidas del fondo del mar a las playas mediante el dragado y vertimiento. Para calcular el volumen neto, se tuvo en cuenta la vida útil de las playas recuperadas como el tiempo en que se pierde el 50 % del volumen de arenas y deben ser alimentadas. La proporción se utilizó para deducir la masa neta de arena en 417 123.50 m³ y se asumió como el volumen que queda después de su reacomodo y el regreso a la parte emergida.

A partir de la granulometría media de las arenas registradas en los proyectos ejecutivos y los modelos concebidos por Pedro et al. (2017) se generó la densidad aparente y la fracción de CaCO₃ de las arenas en cada playa. El volumen se convirtió de m³ a Mg mediante la densidad aparente por playa (Las Coloradas, 102 594.50 m³ con 1.49 g/cm³; Flamenco, 125 620.00 m³ con 1.43 g/cm³, y El Paso, 188 909.00 m³ con 1.44 g/cm³) y se totalizó en 604 617. 58 Mg. Con la masa de arenas en Mg y la fracción de CaCO₃ de las arenas en porcentaje por playa (152 446.45 Mg y 84 % en Las Coloradas; 179 849.22 Mg y 80 % en Flamenco, y 272 321.91 Mg y 81% en El Paso) se calculó una deposición de CaCO₃ igual a 493 652.11 Mg CaCO₃. La masa total de CaCO₃ se transformó usando la relación molar del compuesto (12.0003/100) en el inventario de 59 239.73 Mg de carbono.

En la recuperación de playas no se producen emisiones de CO₂ por la quema de vegetación; sin embargo, se generan otras emisiones de CO₂ al impedir la remoción de la vegetación que se destruye con el dragado. No se incluyeron las emisiones de CO₂ generadas por la intervención del proyecto en el fondo marino, por la falta de datos del área efectiva de dragado y de la vegetación que crece en dicha superficie.

La incertidumbre del inventario se programó en un libro de Excel de acuerdo con lo que se recomienda para el Nivel 1 en las Directrices del IPCC (2006). Para cada categoría del inventario tanto en el sector energía como en el sector AFOLU se identificaron los errores relativos de los AD y los FC. Las fuentes de los errores relativos en por ciento fueron las Directrices del IPCC (2006) y los modelos generados por Pedro et al. (2017, 2019); por omisión, se asumió un 5%. Los errores se combinaron según la ecuación de propagación del error.

El resultado de la incertidumbre fue de 2.7 %. Por diferencia se asumió una certeza del 97.23% y se calificó el inventario como extremadamente probable, como se explicó en Pedro et al. (2019a). En este resultado influye el inventario de carbono en las arenas, que representa el 94.7% del total. El volumen de arena vertido es un dato confiable, ya que se reporta diariamente como parte de la tecnología aplicada para evitar la extracción excesiva de arenas. La cuantía se mide en la cántara de la draga y se comprueba con equipos de topografía en las áreas de playa.

El control de calidad externo resultó sin señalamientos. Se comprobó en la veracidad de los datos y la observancia del algoritmo del inventario de carbono diseñado por Pedro et al. (2019a).

La emisión de CO₂ por la quema de combustibles, la remoción de CO₂ por protección de los bosques costeros, la remoción de CO₂ por la siembra en las dunas para restaurar la diversidad vegetal de modo que aumente su resiliencia, y la deposición de CaCO₃ por el vertimiento de arenas, se calcularon con métodos alternativos. Los resultados obtenidos se compararon con los del inventario de carbono compilados según Pedro et al. (2019a). Se ordenaron en pares (inventario y alternativo) la emisión de CO₂ por quema de combustibles fósiles (3491.99 y 3557.0 Mg CO₂), la remoción de CO₂ por bosques protegidos (8570.61 y 6021.00 Mg CO₂), la remoción de CO₂ por la siembra en las dunas (5.55 y 6.00 Mg CO₂) y la deposición de CaCO₃ por el vertimiento de arenas (493 652.11 y 498 666.00 Mg CaCO₃).

Los valores se colocaron en dos columnas y se realizó un análisis estadístico. Se empleó la tabla ANOVA que analiza la varianza de los datos en dos componentes, uno entre grupos y otro dentro del grupo. El valor P resultó de 0.9972, mayor que 0.05, lo que demostró que no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de los dos grupos de datos con un 95 % de confianza. El resultado se confirmó en la figura 2 en las gráficas de ANOVA y de LSD de Fisher. La mayor diferencia se observa en el par de la remoción de CO₂ por la pérdida de bosques, lo cual se debe a que la RMC de la manigua costera utilizada fue la reportada por INAF (2018), superior a la utilizada en el método EX-ACT por defecto para los bosques húmedos tropicales. Se asumió que los resultados de cada grupo proceden de las mismas poblaciones.

Fig. 2

El inventario de carbono se valoró con un enfoque antrópico por el origen de la emisión y la deposición y con precios de mercado (costos de remplazo), como refirieron Bustamante y Ochoa (2014). Álvarez y Mercadet (2015) señalaron que el aumento del nivel del mar es el principal impacto asociado con el cambio climático en el sector forestal cubano. Este impacto afecta la remoción del CO₂ de la atmósfera por el desplazamiento de los bosques costeros.

En la figura 3 se representa el cambio del área con cobertura vegetal, a partir del desplazamiento de la línea de costa registrado en metros por año (m/año) en los proyectos de vertimiento de arena. Se multiplicó la longitud de la playa por los metros de desplazamiento de costa calculado para 1 y 30 años y se asumió como el área perdida de bosques en un escenario sin inversión. En el escenario con inversión se consideró que la manigua costera se mantiene y se incrementa la cobertura vegetal con la siembra del herbazal natural de las dunas. El beneficio de la inversión se estimó en 0.63 ha en el primer año y 12.68 ha 30 años después (Cuadro II).

Fig. 3

CUADRO II

Tiempo	Área inicial (ha)	Siembras inversión (ha)	Pérdida de bosques por erosión (ha)	Cobertura sin inversión (ha)	Cobertura con inversión (ha)
Año 0	57.52	+0.21	0	57.52	57.73
Año 1	57.52	0.00	-0.42	57.10	57.73
Año 30	57.52	0.00	-12.47	45.05	57.73

Fuente: elaboración propia.

La absorción de CO₂ atmosférico y la retención de carbono son funciones naturales de la vegetación que disminuyen con la pérdida de bosques, variando el inventario de carbono en el ecosistema. El beneficio de la inversión en emisiones netas de carbono se muestra en el (Cuadro III).

CUADRO III

Clave: positivo = fuente/negativo = sumidero.

Fuente: elaboración propia.

El el empleo de EX-ACT en diferentes evaluaciones (Bernoux et al. 2013) facilitó la realización e interpretación del balance de carbono entre los escenarios. Se demostró que:

Las emisiones brutas totales muestran que los dos escenarios son fuentes de emisión de CO₂. El escenario sin proyecto mostró la mayor emisión a la atmósfera. La inversión incrementó considerablemente la deposición de CaCO₃ a la playa en un año por el vertimiento de arenas. Se analizaron el origen y las características físicas y químicas de las arenas, como plantean Pedro et al. (2017). Ésta es una práctica habitual en los proyectos de recuperación de playas y su control de calidad. De esta forma se proveen superficies sin contaminación con un material de relleno adecuado a las necesidades de especies costeras, la seguridad de los usuarios en las playas y a la protección de la zona.

La valoración del beneficio esperado de la inversión se expresó en pesos cubanos en moneda total (MT), que es la suma de los pesos cubanos (CUP) y los pesos cubanos convertibles (CUC). Las dos monedas circulan en la economía cubana y tienen el mismo valor para el sector estatal. El beneficio proporcionado por la inversión en emisión neta de CO₂ y deposición de CaCO₃ se muestra en el cuadro III (casilla 2).

La emisión neta de 5084.16 Mg CO₂ se multiplicó por 30 USD/tCO₂, precio observado en el reporte de la High Level Commission on Carbon Prices (World Bank 2017). De esta forma, se valoró en 152 524.87 US$. El monto en U$D se convirtió en 127 104.06 pesos cubanos convertibles (CUC), con la tasa de cambio del Banco Central de Cuba (1.20 US$/CUC). El valor en CUC se expresó en MT, como se explicó anteriormente y se dividió entre el área total con cobertura vegetal. El total de 12.68 ha incorporó las superficies de los bosques protegidos (12.47 ha) y de la vegetación expandida por la siembra (0.21 ha). El cociente entre el valor de la emisión neta de CO₂ y el área con cobertura vegetal derivó una tasa de 10 023.98 MT/ha, un indicador del beneficio económico de la mitigación generada por la recuperación de playas.

La deposición neta de 493 652.11 Mg de CaCO₃ se valora en 61.61 pesos cubanos MT por megagramo (precio referido anteriormente en la sección valoración del inventario), lo que arroja un total de 30 413 906.67 MT. Este importe se divide entre el volumen total de arena vertido (834 247.00 m³) y muestra una tasa de 36.46 MT/m³, indicadora del beneficio de la adaptación. Las tasas anteriores se recomiendan para la valoración económica de la retención de carbono en playas biogénicas, con granulometría y composición similares a las investigadas por Pedro et al. (2017).

El beneficio total de la inversión por el inventario de carbono (suma de 127 104.06 MT por la emisión neta de CO₂ y 30 413 906.67 MT por la deposición neta de CaCO₃), se totalizó en 30 541 010.73 MT. El beneficio total se actualizó con un interés del 5% (recomendado para las inversiones ambientales por el Banco de Inversiones). Se calculó un VA de 29 086 676.88 MT y se le descontó el costo de la inversión, resultando 19 397 008.20 MT, un VAN positivo que valora a la inversión como rentable en términos de retención de carbono.

Se analizó la sensibilidad del VAN por la variación de la emisión neta de carbono en dos escenarios. Se recalculó en un escenario sin siembras en las dunas, el cual mostró un VAN menor de 19 395 003.40 MT, con un intervalo de 2004.80 y una variación de -0.010 %. En el escenario con el doble del área sembrada en las dunas se dedujo un VAN de 19 399 013.00 MT mayor, con un intervalo de 2004.80 MT y una variación de +0.010 %.

Aunque las variaciones no son significativas para la rentabilidad de la inversión, demuestran que el área con cobertura vegetal influye en el valor de uso indirecto de las playas para la retención de carbono. No se analizaron las emisiones generadas por el consumo de energía, la pérdida de bosques y el vertimiento de arenas porque dependen del nivel de erosión que debe atenuarse en las playas.