Resumen: Esta investigación buscó realizar la valoración económica de la reserva de carbono en la biomasa aérea (RCBA) en dos tipos de cobertura vegetal en el Área de Conservación Regional Bosque Nublado Amaru-Huachocolpa-Chihuana (ACRBNA), Huancavelica, Perú. Para ello, se estimó la biomasa aérea en dos parcelas de 0.5 ha establecidas en un bosque de montaña altimontano (P1) y en un bosque de montaña montano (P2). La RCBA fue mayor en P2, con 36.78 tC (74 tC.ha-1), alcanzando un valor económico de USD$ 5726. Las cinco especies que tuvieron un mayor aporte en reserva de carbono representaron el 46.61 %. El valor de la RCBA en P1 fue 20.72 tC (41 tC.ha-1), alcanzando un valor económico de USD$ 3226, y las cinco especies con el mayor aporte representaron el 70.27 % del valor total de biomasa. Estos datos facilitan el desarrollo de una propuesta de bonos de carbono y constituyen información base para valorar económicamente las reservas de carbono.
Palabras clave: Biomasa arbórea, bosque montano, cambio climático, diversidad forestal, servicio ambiental.
Abstract: This research sought to perform an economic valuation of the carbon reserve in the aerial biomass (RCBA) of two types of vegetation cover in the Amaru-Huachocolpa-Chihuana Cloud Forest Regional Conservation Area (ACRBNA), Huancavelica, Peru. To this effect, we estimated the aboveground biomass of two 0.5 ha plots established in an altimontane mountain forest (P1) and a montane mountain forest (P2). The RCBA was higher in P2, with 36.78 tC (74 tC.ha-1), reaching an economic value of USD$ 5726. The five species with the greatest contribution to the carbon reserve represented 46.61%. The RCBA value for P1 was 20.72 tC (41 tC.ha-1), reaching an economic value of USD$ 3226, and the five species with the greatest contribution represented 70.27% of the total biomass value. These data facilitate the development of a carbon credit proposal and constitute the basic information for economically valuing carbon reserves.
Keywords: Tree biomass, montane forest, climate change, forest diversity, environmental service.
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Reserva de carbono en el bosque nublado Amaru-Huachocolpa-Chihuana Huancavelica, Perú: estimación y valoración económica
Carbon reserve in the Amaru-Huachocolpa-Chihuana Huancavelica cloud forest, Peru: Estimation and economic valuation
Emerson Jaime-Huamán escalaverde2021@gmail.com
Héctor Aponte
Alexander Damián-Parizaca
María La Torre-Cuadros
Received: 29 January 2024
Accepted: 21 June 2024
La cantidad de carbono es mayor en el bosque montano que en el altimontano.
Los valores para las dos zonas estudiadas son de 41 y 74 tC.ha-1.
Las cinco especies dominantes de biomasa aérea reportaron una representatividad mayor en la parcela 1 (70.27 %) que en la parcela 2 (46.61 %).
Los factores externos influyen en las reservas de carbono de la biomasa aérea.
Se presentan las primeras estimaciones para bosques montanos de Huancavelica, Perú.
La zona peruana de la cordillera de los Andes incluye tres grandes biomas: el primero corresponde al bosque tropical estacionalmente seco (BTES), que se encuentra a elevaciones menores a 2500 m; el segundo corresponde a los pastizales altoandinos (PA), que se sitúan por encima de 3000 m; y el tercero es un bioma intermedio denominado bosque montano nublado (BMN) ubicado entre los 2000 y los 3400 m (Reynel, 2013). El BMN se forma en el flanco Este de los Andes y reporta una humedad alta debido al efecto de la intercepción de la evapotranspiración procedente de la llanura de la Amazonía. Este bioma se caracteriza por tener una temperatura máxima promedio de 25 °C y una mínima de 7 °C. Presenta una precipitación total anual promedio de 1200 mm, con presencia frecuente de nubes desde el nivel del suelo (De Rutte & Reynel, 2016). Los BMN no son únicos de los Andes amazónicos; ocupan el 11 % del total de los bosques tropicales a nivel mundial (Doumenge et al., 1995) y son importantes por albergar una alta biodiversidad (La Torre et al., 2007). En comparación con los bosques tropicales húmedos (de altitudes bajas), los BMN presentan árboles de menor tamaño, mayor densidad de tallos, ramas tortuosas y hojas pequeñas y coriáceas (De Rutte & Reynel, 2016). Los BMN se caracterizan por el endemismo y por una alta diversidad de árboles, hierbas, arbustos y epífitos (Reynel et al., 2013). Por otro lado, estos ecosistemas brindan servicios de regulación climática a partir de la captura de CO2, el suministro de agua, la conservación de biodiversidad, la provisión de alimento y fibra, la polinización, la regulación de plagas y enfermedades, la provisión de recursos hídricos y el control de la erosión (Bussmann, 2012; Spracklen & Righelato, 2014; Caro-Caro & Torres-Mora, 2015; Jaime, 2020).
A pesar del importante rol de los bosques como sumideros de carbono (Mercadet et al., 2001; Jeyanny, 2015; Terreros-Camac, 2023), estos siguen bajo amenaza. En respuesta a esta problemática, en el año 2001 en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, se señaló la necesidad de contar con herramientas apropiadas que permitan generar información sobre el estado de los recursos forestales y las necesidades de financiamiento para su protección (Thoman, 2001; Common, 2002; Cáceres, 2022). En la actualidad, la valoración económica ha logrado un gran avance conceptual, metodológico y político en el marco de esta convención; se ha convertido en una herramienta útil para optimizar el manejo de información, permitiendo tomar decisiones en los procesos de negociaciones relacionadas con el cambio climático (Campaña, 2015). La valoración económica de la RCBA (reserva de carbono en la biomasa aérea) se realiza a partir de la cuantificación de biomasa (Alfaro et al., 2018).
Según Pérez (2014), los árboles absorben dióxido de carbono (CO2) atmosférico por medio de fotosíntesis, junto a otros elementos del suelo y el aire, para convertirlos en madera. Las plantas transforman la energía luminosa en energía química y retienen el dióxido de carbono para formar la biomasa (Salvador, 2010). La materia orgánica del árbol se llama biomasa y almacena, a corto plazo, la energía solar en forma de carbono (la biomasa es parte del ciclo natural del carbono entre la tierra y el aire). Cuando el árbol muere, emite hacia la atmósfera la misma cantidad de carbono que capturó (Isminio, 2006). La RCBA está relacionada con la capacidad del bosque de mantener una cierta cantidad de biomasa por hectárea, la cual está en función de factores externos (i.e., ambientales) e internos (Pérez, 2014).
Las reservas de carbono de los bosques han sido cuantificadas ampliamente por diversos autores como Román-Cuesta et al. (2011), Báez-Quiñones (2018) y Meneses y Zamora (2018), a fin de utilizar los datos resultantes para la generación de instrumentos de política y gestión ambiental (Muñoz-Pedreros, 2005). Un gran número de estas investigaciones se han llevado a cabo en los bosques amazónicos de selva baja, encontrando reservas que varían entre 57.99 y 322.37 tC.ha-1 (Mercadet et al., 2001; Chave et al., 2005; Álvarez et al., 2012; Restrepo et al., 2012; Martel & Cairampoma, 2012; Álvarez et al., 2013; López, 2015; Bustamante, 2017; Lozano-Sivisaca et al., 2018). Entre los estudios realizados en BMN, destaca uno en el Reino Unido, que reporta valores de 135.5 tC.ha-1 (Spracklen & Righelato, 2014), y uno en Latinoamérica, con un valor promedio de 120 tC.ha-1 (Asbjornsen et al., 2005; Chapi-Siñani, 2014; Sanabria & Puentes, 2017; Aguirre & Quizhpe, 2018, Alfaro et al., 2018), registrándose 131.72 tC.ha-1 en bosques montanos pluviales, 158 tC.ha-1 en bosques andinos y 70.73 tC.ha-1 en bosques altoandinos. En Perú existen antecedentes de las reservas de carbono en bosques; se han registrado 98.06 tC.ha-1 en bosques de difícil acceso y 84.54 tC.ha-1 en bosques de fácil acceso (Málaga-Durán et al., 2014; Spracklen & Righelato, 2016), así como valores de 1.8 tC.ha-1 en los bosques montanos de Huancavelica (Asner et al., 2014).
En los últimos 20 años, la deforestación ha sido uno de los impulsores de cambios negativos en los bosques, generando pérdidas de millones de hectáreas a nivel mundial (hasta 177 566 ha en un año en Perú) (Bravo-Sánchez, 2014; MINAM, 2017). En ese sentido, entendiendo el importante rol de los bosques como sumideros de carbono y la necesidad de valorarlos para su respectivo financiamiento con fines de protección, este trabajo tiene como objetivo valorar económicamente, mediante ecuaciones alométricas, la RCBA del BMN del ACRBNA (Área de Conservación Regional Bosque Nublado Amaru-Huachocolpa-Chihuana) en la provincia de Tayacaja, la única área natural protegida del departamento de Huancavelica.
El ACRBNA fue creado el 6 de noviembre del 2021 mediante el Decreto Supremo N° 032-2021-MINAM, contemplando un área de 5024.18 ha en el distrito de Huachocolpa, provincia de Tayacaja, región Huancavelica, Perú. El ACRBNA se caracteriza por una persistente o estacional nubosidad que minimiza la radiación solar y el déficit de vapor (humedad relativa alta y temperatura baja), llegando a suprimir procesos de evapotranspiración (Gobierno Regional Huancavelica, 2021). Según la base cartográfica del Ministerio del Ambiente, el 98.2 % del total de su superficie corresponde a un ecosistema de vegetación secundaria (MINAM, 2015). La agricultura y la ganadería son las actividades principales de la población de este distrito.
Según el Mapa Nacional de Cobertura Vegetal (MINAM, 2015) y el GEO ANP (2023), el ACRBNA alberga tres tipos de coberturas vegetales: bosque de montaña altimontano (Bm-al), bosque de montaña montano (Bm-mo) y área de no bosque amazónico (Ano-ba), i.e., áreas que fueron deforestadas y convertidas en áreas de cultivos agrícolas y pasturas (Figura 1). Para este estudio, se seleccionaron las dos primeras coberturas, estableciendo la primera parcela (P1 en Bm-al) y la segunda parcela (P2 en Bm-mo).
La P1 fue ubicada en un bosque a 3000 m de altura, caracterizado por la presencia de Hedyosmum peruvianum Todzia, Piper acutifolium Ruiz & Pav., Weinmannia latifolia Presl. y Prumnopitys montana (Humb. & Bonpl. ex Willd.) de Laub, con epífitas como Sobralia altissima D.E. Bennett & E.A. Christenson, temperaturas entre 13.5 y 15 °C, precipitación entre 750 y 950 mm/año y un tipo de clima templado húmedo muy lluvioso. La P2 fue ubicada a 2500 m y estuvo caracterizada por Cedrela montana Moritz ex Turcz., Meliosma arenosa Idrobo & Cuatrec., Prumnopitys montana (Humb. & Bonpl. ex Willd.) de Laub. y Cecropia tacuna C.C. Berg & P. Franco, con epífitas como Maxillaria bicentenaria Martel & Egoavil, temperaturas entre 13.5 y 17 °C, precipitación entre 550 y 750 mm.año-1 y un tipo de clima húmedo lluvioso (Gobierno Regional Huancavelica, 2021). Phillips y Baker (2002) y Honorio y Baker (2010) señalan que 0.5 ha de parcela es considerado como el tamaño mínimo para caracterizar la vegetación y la estructura del bosque, así como para estimar la biomasa. En ese sentido, se establecieron parcelas de dicho tamaño, a fin de mantener la reproducibilidad, la rapidez y el costo de su establecimiento (Orrego et al., 2003). Tanto P1 como P2 fueron georreferenciadas con un receptor GPS y delimitadas con estacas de madera cada cinco metros, siguiendo la metodología propuesta por (Yepes et al., 2011).
Para tener un registro de las especies predominantes, se realizaron colectas botánicas de todas las especies dentro de cada parcela. Las muestras fueron prensadas, preservadas y secadas. Luego, se realizó el montaje de las muestras para su respectiva identificación por parte de un especialista botánico (Tabla 3). Las muestras identificadas fueron depositadas en el Herbario San Marcos del MHN (Museo de Historia Natural).
Una vez delimitadas las parcelas, se localizaron todos los individuos (árboles, helechos y palmeras) con un diámetro a la altura del pecho (DAP) mayor o igual a 10 cm. Para facilitar este proceso, se delimitaron cinco subparcelas (SP), equivalentes a parcelas Whittaker de 20 x 50 m (0.1 ha) (Shmida, 1984; Joyas et al., 2005; Ferro-Díaz, 2015). Para obtener el DAP, se midió con una cinta métrica el perímetro del tronco, y la altura (H) de los árboles se midió utilizando un clinómetro (Phillips et al., 2011).
La BA de cada individuo se calculó mediante ecuaciones alométricas, utilizando la altura, el DAP y el valor de la gravedad específica o densidad media de madera de América del Sur (tropical) (ρ=0.632) (Chave et al., 2009). Se utilizaron ecuaciones específicas para helechos y palmeras (Sierra et al., 2007) y para árboles en general (Álvarez et al., 2012) (Tabla 1). Estas mismas ecuaciones han sido usadas con anterioridad para evaluar la BA en bosques montanos (Alfaro et al., 2018).
Para estimar la RCBA, se utilizó la relación biomasa vegetal-carbono de 50 %, según Urbina et al. (2016). Como consecuencia, para calcular la cantidad de carbono en las parcelas, se multiplicó la BA total por 0.5. Para calcular la equivalencia de esta reserva en moléculas de CO2, se multiplicó la RCBA por 3.66 (Palomino-Contreras, 2007; IPCC, 2007). Finalmente, para conocer el valor económico de las reservas de carbono, se utilizó el método de precios en el mercado, utilizando para ello los valores provistos por el sistema europeo de negociación de CO2 (SENDECO), multiplicando dichos valores por la cantidad de CO2 calculada en cada parcela.
Los datos obtenidos en campo fueron dispuestos en una matriz organizada por familias, especies, altura, DAP y número de individuos en cada una de las parcelas. Luego, se elaboraron gráficos de la biomasa por parcela para mostrar las especies dominantes. Para verificar si las especies dominantes eran las mismas o eran distintas en las parcelas evaluadas, se utilizó una prueba de X2.
Finalmente, se compararon las biomasas de P1 y P2 utilizando los valores de sus respectivas subparcelas. Para ello, se verificó la normalidad con la prueba de Shapiro Wilk (p>0.05), y se aplicó la prueba de t de Student. Todos los análisis fueron realizados en el software Past 4.05 (Hammer et al., 2001).
En la P1, las especies dominantes, según su BA, fueron Hedyosmum peruvianum Todzia (9.62 t), Weinmannia latifolia Presl. (6.51 t), Weinmannia crassifolia Ruiz & Pav. (5.07 t), Miconia sp. (4.00 t) y Piper acutifolium Ruiz & Pav. (3.92 t). Estas especies representaron el 70.27 % del valor total de biomasa (Figura 2, Anexo 1). La BA total en esta parcela fue de 41.44 t.
En la P2, las especies dominantes fueron Cedrela montana Moritz ex Turcz. (7.79 t), Cecropia tacuna C.C. Berg & P. Franco (7.00 t), Brunellia dulcis J.F. Macbr. (6.70 t), Weinmannia latifolia Presl. (6.65 t) y Cedrela odorata L. (6.14 t), las cuales representaron el 46.61 % de la biomasa (la Tabla 3 incluye la biomasa de todas las especies con su respectiva desviación estándar por subparcelas). La BA total en esta parcela fue de 73.55 t.
Las especies predominantes en cada parcela fueron distintas (X2=50.90; p=0.031), y la biomasa en las subparcelas de P2 (con un promedio de 14.71 toneladas) fue mayor que en P1 (la cual tuvo un promedio de 8.29 toneladas; t=6.24; p<0.001) (Figura 4, Anexo 2).
En P1 se obtuvo 41.44 t de BA, equivalente a 20.72 tC y a 75.84 tCO2, con un valor económico de USD$ 3226.03. En P2 se obtuvo 73.55 t de BA, equivalente a 36.78 tC y a 134.59 tCO2, con un valor económico de USD$ 5725.74. Aproximando a 1 ha (expresión en unidades estándares), la RCBA y el valor económico en P1 serían de 41 tC.ha-1 (USD$ 3226). En P2, este valor sería 74 tC.ha-1 (USD$ 5726) en P2.
Este trabajo muestra diferencias en la reserva de carbono (y su respectiva valoración económica) de ambas parcelas. Estas diferencias se deben a factores internos como su diferente composición florística (Figuras 2 y 3), la abundancia de especies maderables con mayor DAP (Cedrela montana, Brunellia dulcis, especies de las familias Weinmannia y Lauraceae) y el estado de sucesión del bosque, así como a los factores externos (biofísicos) generados por la gradiente altitudinal; la P2 se encuentra en una zona de mayor radiación solar, mayor temperatura y menos precipitación que la P1 (Gobierno Regional Huancavelica, 2021). Estas observaciones concuerdan con lo indicado por Álvarez-Arteaga et al. (2013): la RCBA varía por cambios biofísicos como las bajas temperaturas, que reducen la capacidad de absorción del sistema radicular de los árboles e influyen en la descomposición de restos orgánicos en el suelo (Álvarez, 2010). Por otro lado, la persistente nubosidad de los bosques montanos minimiza la radiación solar e influye en el proceso de fotosíntesis (Cardoza, 2011). Esto se traduce en cambios florísticos y estructurales en la vegetación y el área foliar del árbol, que varía cada 100 m de altitud (Velázquez-Rosas, 2002), y, en consecuencia, en RCBA y valores económicos diferentes.
Otro de los factores internos que influye en la RCBA (valoración económica) son los estados de sucesión (tardío, intermedio, temprano y degradado), donde varía la diversidad, la composición, la estructura y el aporte de BA (IDEAM, 2010; Rueda & Rocha, 2019). La mayor diversidad de especies se encuentra en los estados tardío e intermedio, y los valores más altos de BA en el estado sucesional intermedio (Polania, 2019). En este estudio, ambas parcelas fueron establecidas en bosques secundarios (MINAM, 2015) y, según el IDEAM (2010), pertenecen a la categoría de estado sucesional intermedio y poseen mayores valores de RCBA. En su momento, todos los bosques fueron perturbados o modificados en diferentes niveles, por lo que estudiar estos bosques será cada vez más necesario para conocerlos y conservarlos.
Los valores reportados en ambas parcelas se encuentran dentro del rango de las reservas de carbono en BMN estudiados con anterioridad en el Perú y en el mundo. Por ejemplo, los estudios realizados en Perú muestran RCBA estimadas de 50.53 y 84.22 tC.ha-1 entre los 2500 y 3000 m, con valores económicos equivalentes a USD$ 7867.35 y 13 111.97 (Alfaro et al., 2018; Giacomotti et al., 2021; Peralta-Vásquez, 2022). Estudios realizados en la misma gradiente altitudinal en otros países muestran RCBA estimadas de 52.15 y 161.66 tC.ha-1, equivalentes a USD$ 8119.57 y 25 169.10 (Chapi-Siñani, 2014; Spracklen & Righelato, 2014; Damián-Carrión et al., 2017., Lozano-Sivisaca et al., 2018; Castillo-Martín & Martínez-Acero, 2019).
Para complementar el estudio actual sobre la reserva de carbono, las investigaciones posteriores deberán incluir una evaluación del stock de C orgánico en suelo (COS). La evaluación del COS tiene efectos importantes en las estimaciones, pues esta cantidad supera la de carbono almacenado en la biomasa y la atmósfera a nivel mundial (Houghton, 2014; Scharlemann et al., 2014), siendo hasta cuatro veces mayor a la reserva de carbono global en biomasa sobre el suelo (Jobbagy & Jackson, 2000). De haberse considerado el COS, los valores habrían aumentado, e incluso los patrones de distribución del carbono podrían haber sido distintos, como se muestra en los trabajos de Scharlemann et al. (2014) y Duarte-Guardia et al. (2019). El bosque montano posee características ambientales que propician el almacenamiento de C en el suelo (Alegre, 2021), por lo que se podría esperar que el COS sea de especial importancia para la cuantificación de las reservas de C en el ACRBNA, lo cual sustenta el estudio de esta reserva en posteriores investigaciones.
Con los datos obtenidos en el presente estudio, es posible tener indicios del valor económico de los BMN estudiados. Considerando sus extensiones actuales, y tomando como base la biomasa de las parcelas evaluadas, el valor económico del Bm-al sería USD$ 5 798 014.68, y, para el Bm-mo, sería USD$ 19 425 792.75. Conociendo los valores de las reservas de carbono, se debe desarrollar una propuesta de bonos de carbono según el protocolo de Kioto sobre los Mecanismos de Desarrollo Limpio (Olsen & Fenhann, 2008), como opción de crecimiento económico mediante la conservación de estos ecosistemas, con las facilidades del gobierno, la asociación de la población y el desarrollo de capacidades en el sector por parte de autoridades locales y regionales (Carrasco-Muñoz & Quiñones-Dávalos, 2017). Según, Valles-Maravi et al. (2022), los mecanismos de ingreso por la RCBA en el Perú son los pagos por servicios ambientales (PSA), a través de Mecanismo de Retribución por Servicio Ecosistémico (Merese) y la norma Ley Merese 30215.
Se estimó la reserva de carbono en la biomasa aérea de los bosques montanos nublados del Área de Conservación Regional Bosque Nublado Amaru-Huachocolpa-Chihuana Huancavelica en 20.72 tC para la categoría de bosque de montaña altimontano (P1), equivalente a un valor económico de USD$ 3226.03; y en 36.78 tC para el bosque de montaña montano (P2), con un valor económico de USD$ 5725.74.
A la Universidad Científica del Sur (UCSUR) por su apoyo económico a través del fondo semilla; a un grupo de estudiantes anónimos de pregrado de la UCSUR y la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas, quienes colaboraron en el trabajo de campo; y a los tres revisores de la UCSUR, cuyas sugerencias ayudaron a mejorar la presentación final del manuscrito
* Autor de correspondencia: Emerson Jaime-Huamán, correo electrónico: escalaverde2021@gmail.com
