Estimación de densidades de carbono para la Biomasa Aérea, … · de biomasa publicados en la...

Gerencia del Sistema Nacional de Monitoreo Forestal

Estimación de densidades de carbono para la Biomasa

Aérea,

Subterránea, Madera Muerta, Hojarasca y Carbono

Orgánico en Suelos

haciendo uso del INFyS

Zapopan 18 de Julio de 2018

CONTENIDOCONTENIDO

* Ecuación General MRV* Insumos* Estimación de Factores de Emisión

- Observación- Unidad Muestral- Clase

* Siguientes pasos

CONTENIDOMétodos de Estimación de Emisiones de Carbono

Sistema Satelital de Monitoreo Forestal

Inventario Nacional Forestal

Inventario de Gases de Efecto Invernadero

IPCC

MRV

x = CO 2

equivalent

ESTIMACION DE EMISIONES

DATOS DE ACTIVIDAD

FACTORES DE EMISION

CONTENIDOCOMPONENTES

Especificaciones

Elementos del sistema MRV

Elementos IPCC

ContextoMétodo básico de estimaciones

de emisiones y absorciones (IPCC)

Datos de Actividad

Cobertura de la tierra

Sistema de monitoreoBasado en sensores remotos

Factores de emisión

Cambio en existencias

Inventario NacionalForestal

Estimación emisionesGEI Emisiones y

absorciones

Inventario nacional de GEI

•Reporte bienal y comunicaciones de país ante la CMNUCC•Evaluación Mundial de Recursos Forestales FRA

X =

•Inventarios nacionales, regionales y locales•Modelos Alométricos•Investigación en ecología forestal y silvicultura

•Cartografía•Sensores remotos•Estadísticas y localización sobre perturbaciones y actividades de manejo

CONTENIDO

Insumos

CONTENIDOInventario Nacional Forestal y de Suelos (INFyS)

Mallas de km | 5x5 | 10x10 | 20x20 |

UMP = 26, 220Sitos = 104, 880

2’ 878, 758 registros (2004-2014)

Muestreo: 2004-2007Re muestreo: 2009 - 2014

2004

2005

2006

….

2014

CONTENIDOBase de Datos del INFyS

Capaz de almacenar todos los ciclos de colecta del INFyS.

Suficientemente flexible para ajustarse a los cambios que surjan.

Permitir la comparación entre datos de diferentes periodos

Seguir las mejores prácticas de base de datos

Normalización equilibrada

Integridad de datos

Indexación

Esquemas Entidad-Relación

Separación de Datos (intensivo/no intensivo)

Manejo de grandes volúmenes de información

Cumplir en lo posible las 12 reglas de Cood para las bases de datos relacional

Capacidad para interactuar con otras posibles tecnologías.

Su transferencia de conocimiento mantenga la menor curva de aprendizaje posible.

CONTENIDOInformación para estimaciones CO2

Especie

Género

Tipo de

vegetación

Proximidad

geográfica

(Ecorregión)

Rango

diamétrico

similar

Mayor

tamaño de

muestra

(n)

Inicio A

A

A

Mayor coeficiente de determinación

(R2)

[Nivel 1]

[Nivel 2]

[Nivel 3]

Especie

Género

Tipo de

vegetación

Proximidad geográfica

(INEGI)

Mayor tamaño de muestra

(n)

C

C

C


(R2)

Especie

Género

Tipo de

vegetación

Proximidad

geográfica

(INEGI)

Rango

diamétrico

similar

Mayor

tamaño de

muestra

(n)

B

B

B


(R2)

[Nivel 4]

[Nivel 5]

[Nivel 6]

[Nivel 7]

[Nivel 8]

[Nivel 9]

[Nivel 10]

• Se inicio con 250 MA, en 2012 se contaba con 341 MA y en 2017 con 609. Para la ultima estimación (20) se contaba con 502 MA, actualmente el proyecto cuenta con un total de 609 y desarrolla un proceso para la recopilación de datos originales y la reconstrucción de la mayoría de ecuaciones.

• Durante el INEGEI 1990-2006 (4ta. NATCOM) se presentaron promedios de 11 valores de densidad de madera . Se recopilaron de la literatura científica y reportes técnicos densidades de madera para 214 especies. En colaboración con la UNAM se colectaron y determinaron 14,034 colectas taxonómicas y se cuenta con una base de datos con la determinación de 13,337 registros.

• Para la estimation del carbono en la biomasa se dispone de un total de 56 fracciones

CONTENIDO

Modelos AlométricosEspecie-Género-Tipo de

Veget ación M odelo alomét rico Fuent e

Acacia cochliacant ha (0.0841*d130^ 2.41) Návar, 2009a

Alnus acumina t a (0.1649*d130^ 2.2755) Acost a et al. 2011

Alnus acumina t a (Exp(-2.14)*d130^ 2.23) Acost a, 2003

Alseis yuca t anensis (0.0301*(d130^ 2*Ht )^ 1) Cairns, et al. 2003

Aphanant he monoica (0.062394*d130^ 2.71448) Rodríguez, et al. 2008

Bauhinia diva ricat a (0.197575*d130^ 2.34002) Rodríguez, et al. 2008

Brosimum a licast rum (0.0336*(d130^ 2*Ht )^ 1) Cairns, et . al 2003.

Bursera penicilla t a (0.37*d130^ 1.96) Návar, 2009b

Bursera simaruba (0.064808*d130^ 2.46998) Rodríguez, et al. 2008

• Se actualizaron al 2014 se revisaron y recopilaron 224 nuevos modelos alométricos de biomasa publicados en la literatura científica.

• Se corrigieron 279 ecuaciones originales • Se deshabilitaron para su uso 62 modelos, por presentar problemas en el control de

calidad o el modelo tuvo una actualización por parte del mismo autor. • Actualmente se cuenta con 609 ecuaciones.

ESTIMACION DE ALMACENES DE CARBONO : Biomasa Aérea

CONTENIDOColectas de campo de densidad de la madera

• 785 registros de valores de densidad • 58 a nivel de género• 727 a nivel de especie

• 302 especies con densidad

• 286 cgls. del INFyS 2013

• 4,000 registros de valores de densidad de la madera a partir del INFyS 2013 (sep. 2014)

CONTENIDODensidad de la Madera

CONTENIDOFracciones de Carbono para especies del País

Especie o tipo de vegetación % C Referencia Especie o tipo de vegetación % C Referencia

Bosque mesófilo 44.9 Figueroa-Navarro et al 2007 Pinus cembroides 50.25 Jiménez-Pérez et al. 2008

Bosque mesófilo de montaña 49.62 Figueroa et al. 2005 Pinus culminicola 46.13 Jiménez-Pérez et al. 2008

Bosque pino 46.8 Figueroa et al. 2006 Pinus culminicola 46.13 Jiménez-Pérez et al. 2008

Abies vejarii 47.35 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus greggi 47.13 Jiménez-Pérez et al. 2008

Abies vejarii 47.35 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus greggi 47.13 Jiménez-Pérez et al. 2008

Alnus sp 51.3 Figueroa et al. 2005 Pinus hartwegii 46.87 Jiménez-Pérez et al. 2008

Brosimum alicastrum 45.08 Hernández y Pérez 2003 Pinus hartwegii 46.87 Jiménez-Pérez et al. 2008

Caesalpinia platyloba 51.06 Hernández y Pérez 2003 Pinus nelsonii 47.41 Jiménez-Pérez et al. 2008

Clethra sp 49.63 Figueroa et al. 2005 Pinus nelsonii 47.41 Jiménez-Pérez et al. 2008

Cupressus arizonica 49.23 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus pseudostrobus 50.35 Aguirre y Jiménez, 2007

Cupressus arizonica 49.23 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus pseudostrobus 50.35 Jiménez-Pérez et al. 2008

Dendropanax arboreus 47 Hernández y Pérez 2003 Pinus pseudostrobus 50.35 Jiménez-Pérez et al. 2008

Inga sp 50.36 Figueroa et al. 2005 Pinus remota 45.67 Jiménez-Pérez et al. 2008

Juniperus flaccida 51.18 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus remota 45.67 Jiménez-Pérez et al. 2008

Juniperus flaccida 51.18 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus tecote 47.78 Aguirre y Jiménez, 2007

Juniperus monosperma 49.11 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus tecote 47.48 Jiménez-Pérez et al. 2008

Juniperus monosperma 49.11 Jiménez-Pérez et al. 2008 Pinus tecote 47.48 Jiménez-Pérez et al. 2008

Liquidambar sp 49.67 Figueroa et al. 2005 Piscidia communis 48.4 Hernández y Pérez 2003

Lysiloma bahamensis 47.09 Hernández y Pérez 2003 Pseudotsuga menziesii 46.76 Jiménez-Pérez et al. 2008

Manilkara zapota 47.89 Hernández y Pérez 2003 Pseudotsuga menziesii 46.76 Jiménez-Pérez et al. 2008

Metopium brownei 49.74 Hernández 2003 Quercus spp 48.43 Aguirre y Jiménez, 2007

Picea mexicana 46.98 Jiménez-Pérez et al. 2008 Quercus spp 47.26 Figueroa et al. 2005

Picea mexicana 46.98 Jiménez-Pérez et al. 2008 Rapanea sp 49.49 Figueroa et al. 2005

Pinus arizonica 49.36 Jiménez-Pérez et al. 2008 Selva baja caducifolia 48.09 Jaramillo et al. 2003

Pinus arizonica 49.36 Jiménez-Pérez et al. 2008 Sickingia salvadorensis 49.91 Hernández 2003

Pinus ayacahuite 48.86 Jiménez-Pérez et al. 2008 Simarouba glauca 49.11 Hernández y Pérez 2003

Pinus ayacahuite 48.86 Jiménez-Pérez et al. 2008 Swartzia cubensis 51 Hernández y Pérez 2003

Pinus cembroides 50.25 Jiménez-Pérez et al. 2008 Swietenia macrophylla 48.51 Hernández y Pérez 2003

Promedio 48.37

Biomasa Aérea

CONTENIDO

Depósito de Carbono Componente

Biomasa por arriba del suelo Árboles vivos

Biomasa por debajo del suelo Raíces

Materia muerta

Árboles muertos

Tocones

MLC

Mantillo Hojarasca y capa de fermentación

Suelo ( perfiles )

INSUMOS: “Inventario Nacional Forestal y de Suelos (INFyS)”

CONTENIDOEstimación a nivel de árbol

BA1=0.8

BA5=1.2

BA2=1

BA3=2.5

BA4=1.5

Biomasa Total a nivel de sub-parcela (BT_UMS)=7

BT_UMS=BA1+BA2+BA3+BA4+BA5

BT_UMS=0.8+1+2.5+1.5+1.2=7

Asumimos que nuestra estimación es verosímil

U MediciónU ModelosU parcelas

CONTENIDOBiomasa aérea (FL-OU)

6

475

8

387

2

953

5

931

𝑅 =5 + 6 + 4 + 7 + 7 + 8 + 3 + 8 + 3 + 2 + 9 + 5 + 1 + 5 + 9 + 3

0.04 × 16

𝑅 =85

0.64= 132.8

R = 𝑖=1𝑛 y𝑖 𝑖=1𝑛 𝑎𝑖

Dónde: R =Estimador de razón a nivel de estratoy𝑖 =carbono total a nivel de sub-parcela (o UMS) 𝑖𝑎𝑖 =área de muestreo a nivel de sub-parcela (o UMS) 𝑖 (400m2)𝑛 =número de parcelas a nivel de estrato

Ventajas:• Los Estimadores de Razón son adecuados al

diseño muestral• Los ER son adecuados para la definición de

dominio que utilizamos

𝑈 𝑅𝑘 =

𝐼𝐶 𝑅𝑘2 𝑅𝑘× 100

𝑉 𝑅 =1

𝑛 𝑛 − 1 𝑎2

𝑖=1

𝑛

𝑦𝑖2 − 2 𝑅

𝑖=1

𝑛

𝑦𝑖𝑎𝑖 + 𝑅2

𝑖=1

𝑛

𝑎𝑖2

CONTENIDODensidades de la Carbono de la Biomasa aérea (C1 y C2)

Tipo de Vegetación Nacional

FE biomasa

aérea

(TonC/ha)

Incertidumbre

(%)

Bosque Cultivado 36.0- 53

Bosque de Coniferas Primario 31.0- 2

Bosque de Encino Primario 18.7- 3

Bosque Mesofilo de Montana Primario 36.5- 11

Especial Otros Tipos Lenoso Primario 7.7- 66

Matorral Xerofilo Lenoso Primario 1.9- 11

Selva Caducifolia Primario 10.6- 6

Selva Perennifolia Primario 31.2- 3

Selva Subcaducifolia Primario 21.3- 5

Vegetacion Hidrofila Lenoso Primario 12.7- 22

Bosque de Coniferas Secundario 19.4- 5

Bosque de Encino Secundario 12.7- 6

Bosque Mesofilo de Montana Secundario 16.5- 21

Especial Otros Tipos Lenoso Secundario 5.3- 41

Matorral Xerofilo Lenoso Secundario 1.4- 36

Selva Caducifolia Secundario 7.2- 8

Selva Perennifolia Secundario 14.3- 10

Selva Subcaducifolia Secundario 11.3- 10

Vegetacion Hidrofila Lenoso Secundario 7.1- 81

Especial Otros Tipos No Lenoso Primario 2.5- 237

Matorral Xerofilo No Lenoso Primario 0.3- 24

Matorral Xerofilo No Lenoso Secundario 0.4- 93

Pastizal 5.0- 10

Vegetacion Hidrofila No Lenoso Primario 1.8- 68

Vegetacion Hidrofila No Lenoso Secundario


FE biomasa

aérea

(TonC/ha)

Incertidumbre

(%)























Pastizal 6.7- 8



Biomasa Aérea (TF-TF)

CONTENIDOCambios en las densidades de carbono de la biomasa aérea (FL-FL)

t1 t2

t1-t2

BPE

BE

PBPE

BE

P

PPBPE

BE

BPE-BE

BE-P

𝐶𝐴 𝑡1𝐶𝐴 𝑡2

∆𝐶𝐴 = 𝐶𝐴 𝑡2 − 𝐶𝐴 𝑡1

∆𝐶𝑖 ∆𝑆1 = 𝑆1𝑡2 − 𝑆1𝑡1∆𝑆2 = 𝑆2𝑡2 − 𝑆2𝑡1∆𝑆3 = 𝑆3𝑡2 − 𝑆3𝑡1∆𝑆4 = 𝑆4𝑡2 − 𝑆4𝑡1

Notas:• Se crea una nueva variable ∆𝐶𝑖• Mismo métodos de estimación con

ER

CONTENIDOCambios en las densidades de carbono de la biomasa aérea (FL-FL)

Tipo de Vegetación Nacional FE biomasa aérea

(TonC/ha/año)

Incertidumbre

(%)

FE de raices

(TonC/ha/año)

Incertidumbre

(%)

Origen de

los Datos

Bosque Cultivado 1.64 169 0.40 148 Nacional

Bosque de Coniferas Primario 0.41 23 0.09 22 Nacional

Bosque de Encino Primario 0.24 35 0.06 31 Nacional

Bosque Mesofilo de Montana Primario 1.23 68 0.29 60 Nacional

Especial Otros Tipos Lenoso Primario 0.35- 340- 0.08- 354- Nacional

Matorral Xerofilo Lenoso Primario 0.04 90 0.01 78 Nacional

Selva Caducifolia Primario 0.26 38 0.07 35 Nacional

Selva Perennifolia Primario 0.56 28 0.14 27 Nacional

Selva Subcaducifolia Primario 0.87 21 0.22 19 Nacional

Vegetacion Hidrofila Lenoso Primario 0.82 62 0.20 61 Nacional

Bosque de Coniferas Secundario 0.30 46 0.07 42 Nacional

Bosque de Encino Secundario 0.29 33 0.07 31 Nacional

Bosque Mesofilo de Montana Secundario 0.52 145 0.12 147 Nacional

Especial Otros Tipos Lenoso Secundario 0.08 398 0.02 368 Nacional

Matorral Xerofilo Lenoso Secundario 0.03 224 0.01 211 Nacional

Selva Caducifolia Secundario 0.33 41 0.09 37 Nacional

Selva Perennifolia Secundario 0.32 99 0.08 92 Nacional

Selva Subcaducifolia Secundario 0.57 41 0.15 38 Nacional

Vegetacion Hidrofila Lenoso Secundario 1.15 119 0.28 114 Nacional

Biomasa Subterránea

CONTENIDOEstimación del carbono de la biomasa subterránea

To estimate EF of under ground biomass, Cairns et al. (1997) allometricequations were used as a function of above ground biomass and by type of ecosystem:

1) Y= exp[(-1.0587) + (0.8836* ln(BA)) + 0.2840] 2) Y= exp[(-1.0587) + (0.8836* ln(BA))],

where:Y: below ground biomass (roots), (tons of dry matter per hectare), BA: above ground biomass (tons of dry matter per hectare).

Equation 1 to temperate forests and Equation 2 to tropical forests (forests) was applied.

CONTENIDOEstimación del carbono de la biomasa subterránea (C1 y C2)

Tipo de Vegetación Nacional FE de raices

(TonC/ha)

Incertidumbre

(%)























Pastizal 1.3- 10



Tipo de Vegetación Nacional FE de raices

(TonC/ha)

Incertidumbre

(%) Bosque Cultivado 11.1- 45






















Pastizal 1.7- 8



Madera Muerta: Muertos en pie, Tocones y MLC

CONTENIDOEstimación del carbono de la materia muerta: Árboles muertos en pie


Dónde: R =Estimador del carbono a nivel de estratoy𝑖 =Carbono total en el sitio (o UMS) 𝑖𝑎𝑖 =Superficie muestreada en el sitio (o UMS) 𝑖 (400m2)𝑛 =Número total de sitios en el estrato

𝑈 𝑅𝑘 =


𝑉 𝑅 =1

𝑛 𝑛 − 1 𝑎2

𝑖=1

𝑛

𝑦𝑖2 − 2 𝑅

𝑖=1

𝑛


𝑖=1

𝑛

𝑎𝑖2

Estimación del carbono de la materia muerta: Árboles muertos en pie

Factor de

emision

(Ton/ha)

Incertidumbre

(%)

Bosque Cultivado -0.01 117

Bosque de Coniferas Primario -0.03 5

Bosque de Encino Primario -0.02 5

Bosque Mesofilo de Montana Primario -0.04 13

Especial Otros Tipos Lenoso Primario 0.00 71

Matorral Xerofilo Lenoso Primario 0.00 20

Selva Caducifolia Primario -0.02 9

Selva Perennifolia Primario -0.05 5

Selva Subcaducifolia Primario -0.04 7

Vegetacion Hidrofila Lenoso Primario -0.03 26

Bosque de Coniferas Secundario -0.01 10

Bosque de Encino Secundario -0.01 10

Bosque Mesofilo de Montana Secundario -0.02 30

Especial Otros Tipos Lenoso Secundario 0.00 66

Matorral Xerofilo Lenoso Secundario 0.00 38

Selva Caducifolia Secundario -0.01 12

Selva Perennifolia Secundario -0.02 14

Selva Subcaducifolia Secundario -0.02 14

Vegetacion Hidrofila Lenoso Secundario -0.01 89

Especial Otros Tipos No Lenoso Primario -0.01 240

Especial Otros Tipos No Lenoso secundario

Matorral Xerofilo No Lenoso Primario 0.00 49

Matorral Xerofilo No Lenoso Secundario 0.00 113

Pastizal -0.01 18

Vegetacion Hidrofila No Lenoso Primario 0.00 64



MUERTOS EN PIE

CONTENIDO



𝑈 𝑅𝑘 =

𝐼𝐶 𝑅𝑘2 𝑥 𝑅𝑘× 100

𝑉 𝑅 =1

𝑛 𝑛 − 1 𝑎2

𝑖=1

𝑛

𝑦𝑖2 − 2 𝑅

𝑖=1

𝑛


𝑖=1

𝑛

𝑎𝑖2

Estimación del carbono de la materia muerta: Tocones

Estimación del carbono de la materia muerta: Tocones

Factor de emision

(Ton/ha)

Incertidumbre

(%)





Especial Otros Tipos Lenoso Primario 0.00 90

Matorral Xerofilo Lenoso Primario 0.00 28








Especial Otros Tipos Lenoso Secundario -0.01 108

Matorral Xerofilo Lenoso Secundario 0.00 81





Especial Otros Tipos No Lenoso Primario -0.01 240


Matorral Xerofilo No Lenoso Primario 0.00 77

Matorral Xerofilo No Lenoso Secundario 0.00

Pastizal -0.03 19

Vegetacion Hidrofila No Lenoso Primario -0.01 119



TOCONES

CONTENIDO

MLC larger diameter to7.5cm

𝐶 =𝑘 × 𝐺𝐸 × 1

𝑛 𝑑𝑖2 × 𝑐

𝐿

MLC with smaller diameter to 7.5cm

𝐶 =𝑘 × 𝐺𝐸 × 𝑑𝑐𝑝 × 𝑓 × 𝑐

𝐿Dónde:𝐶: Carga combustible (Mg ha-1)𝑘: Constante equivalente (1.234)𝐺𝐸: Gravedad específica 𝑑𝑖: diámetro de cada pieza intersectada 𝑖𝑑𝑐𝑝: diámetro cuadrático promedio (<7.5)𝑓: frecuencia de las partículas intersectadas (1h, 10h o 100h)𝑐: factores de corrección de la pendiente𝐿: longitud del transecto (m)

𝑉𝑎𝑟 𝑉𝑡𝑜𝑡 =𝜋4

64 𝐿2 𝑑𝑖2 2

Estimación del carbono de la materia muerta: MLC

Estimación del carbono de la materia muerta: MLC

Factor de

emision

(Ton/ha)

Incertidumbre

(%)





Especial Otros Tipos Lenoso Primario -1.6 88

Matorral Xerofilo Lenoso Primario -0.6 8








Especial Otros Tipos Lenoso Secundario -1.0 49

Matorral Xerofilo Lenoso Secundario -0.8 18





Especial Otros Tipos No Lenoso Primario -0.7


Matorral Xerofilo No Lenoso Primario -0.3 17

Matorral Xerofilo No Lenoso Secundario -0.2 36

Pastizal -1.0 14

Vegetacion Hidrofila No Lenoso Primario -1.1 48



MLC

Hojarasca y Mantillo

CONTENIDO



𝑈 𝑅𝑘 =


𝑉 𝑅 =1

𝑛 𝑛 − 1 𝑎2

𝑖=1

𝑛

𝑦𝑖2 − 2 𝑅

𝑖=1

𝑛


𝑖=1

𝑛

𝑎𝑖2

Estimación del carbono de la materia muerta: Hojarasca y Capa de Fermentación

CONTENIDOEstimación del carbono de la materia muerta: Hojarasca

EstratoNúmero de

Muestras

Densidad de

Carbono

(ton C/ha)

Incertidumbre

(%)

BC 2 2.16 56

BCO/P 221 3.85 10

BCO/S 70 4.55 48

BE/P 164 3.32 16

BE/S 106 2.5 15

BM/P 23 4.42 27

BM/S 14 3.83 36

EOTL/P 1 0.51 Inf

EOTL/S 2 3.44 133

MXL/P 63 1.42 26

MXL/S 9 1.44 32

MXnL/P 12 0.95 30

MXnL/S 2 1.67 77

P 99 2.04 15

SC/P 46 2.14 21

SC/S 39 2 19

SP/P 131 4 11

SP/S 54 3.07 26

SSC/P 97 2.83 13

SSC/S 18 2.61 32

VHL/P 4 1.79 51

VHnL/P 2 0.82 91

CONTENIDOEstimación del carbono de la materia muerta: Hojarasca

CONTENIDOEstimación del carbono de la materia muerta: Capa de fermentación

EstratoNúmero de

Muestras

Densidad de

Carbono

(ton C/ha)

Incertidumbre

(%)

BC 2 2.15 183

BCO/P 221 3.39 18

BCO/S 70 2.49 43

BE/P 164 2.38 32

BE/S 106 1.74 54

BM/P 23 6.14 52

BM/S 14 5.27 93

EOTL/P 1 0 NA

EOTL/S 2 0.79 168

MXL/P 63 0.36 143

MXL/S 9 0.31 196

MXnL/P 12 0 NA

MXnL/S 2 0.67 241

P 99 1.29 57

SC/P 46 0.77 62

SC/S 39 0.51 78

SP/P 131 3.66 23

SP/S 54 1.17 69

SSC/P 97 2.4 31

SSC/S 18 2.53 99

VHL/P 4 0 NA

VHnL/P 2 2.05 209

CONTENIDOEstimación del carbono de la materia muerta: Capa de fermentación

Suelos

ESTIMACIÓN DE CARBONO ORGÁNICO EN SUELOS

Se recopilaron las bases de datos de INEGi y del INFyS, en las que existen valores de carbono orgánico de suelos.

• Con respecto a la base de datos de INEGI se consideraron 2 bases de datos distintas.

• La primera base de datos corresponde a la serie de escala 250,000 en la que se incluyeron 14,847 puntos distribuidos a nivel nacional y que abarcaron el periodo de 1969 a 2009.

• De igual forma se integró la información de suelos correspondiente a escala 50,000, que contiene 23,819 puntos, pero con menor representatividad nacional ya que se concentran en la parte centro norte del país y abarcan un periodo de 1969 a 1989.

• Por otro lado, la disponibilidad de los datos del INFyS que correspondieron a 558 puntos en el año de 2012.

Insumos


Distribución espacial de 14,847 puntos de perfiles de suelo escala 1:250,000 proporcionados por el INEGI

Insumos


Distribución espacial de 23,819 puntos de perfiles de suelo escala 1:50,000 proporcionados por el INEGI

Insumos


Distribución espacial de 559 puntos de perfiles de suelo de acuerdo al muestreo nacional de 2012 dentro del INFyS desarrollado por la CONAFOR

Insumos


Carbono almacenado en la materia orgánica del suelo (muestra)

COSt = COSr x Prof x DA x 1-PI x 10,000Mg.ha-1 % m Mg.m-3 %

COSt Carbono Orgánico de SuelosCOSr Carbono Orgánico de SuelosProf Profundidad (a 0.3 y 1.0 m)DA Densidad aparente PI Pedregosidad


Carbono almacenado en la materia orgánica del suelo (UM)

La unidad de muestreo del carbono de la materia orgánica del suelo es la hectárea. En este caso particular, la unidad de muestreo no es ni la UMS ni la UMP debido a que los insumos utilizados para su cálculo provienen de diferentes inventarios con distintas características.

Por lo tanto, los almacenes de carbono se reportan en toneladas de carbono orgánico por hectárea en una profundidad de suelo hasta de 30 centímetros. Para obtener este cálculo es necesario conocer previamente: la concentración de carbono orgánico del suelo para una masa de suelo, la densidad aparente y el valor porcentual de fragmentos gruesos de la muestra tomada en campo cuyo proceso de estimación se muestra detalladamente en la sección de “Estimación a nivel de observación”


Estimación de densidades de carbono orgánico contenido en suelos minerales (Tipo de Suelo y Tipo de Vegetación)

Los cálculos de los factores de emisión toman como referencia para cada combinación el valor de contenido de carbono promedio y éste es ponderado de acuerdo a la proporción de superficie para cada tipo de suelo y tipo de vegetación en cada transición. Este procedimiento se describe en la siguiente sección del documento

http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjy37j_yL7XAhUY5mMKHUlSBW0QjRwIBw&url=http://www.paot.org.mx/centro/ine-semarnat/informe02/estadisticas_2000/informe_2000/02_Vegetacion/2.1_Vegetacion/data_vegetacion/recuadro1.htm&psig=AOvVaw0L08p37MKCZ3G7mzlvAu6v&ust=1510766232493769

http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjK9pKQyb7XAhVT2GMKHVQlByQQjRwIBw&url=http://www.vmapas.com/America/Mexico/Mapa_Tipos_Suelos_Mexico.gif/maps-es.html&psig=AOvVaw2EW-rS_86WJmhj3Pb7X6i5&ust=1510766284673924


Cuadro 1. Resumen de parámetros estadísticos calculados para el cálculo de factor de emisión por categoría IPCC/tipo de suelos

Clase/Tipo de suelo Promedio

Carbono orgánico del suelo (T /ha)

Desviación Estándar

Acrisol - BCO 27.20 6.70

Acrisol - BE 20.43 17.34

Acrisol - BM 212.57 97.74

Acrisol - SP 111.76 97.14

Acrisol - SSC 143.90 -

Andosol - AGR_AN 183.50 -

Andosol - BCO 46.30 64.85

Andosol - BM 5.75 5.75

Cambisol - AGR_AN 18.70 -

Cambisol - BCO 91.64 85.56

Cambisol - BE 45.13 24.30

Cambisol - BM 17.50 17.50

Cambisol - MXL 32.10 -

Cambisol - P 141.30 -

Cambisol - SC 64.78 48.44

Cambisol - SP 85.45

Cambisol - SSC 114.13 87.69

Castañozem - AGR_AN 44.50 8.80

Castañozem - BE 74.30 -

Feozem - AGR_AN 31.60 22.38

Feozem - BCO 39.26 44.49

Feozem - BE 37.62 34.10

Feozem - P 24.00 -

Feozem - SC 35.83 33.03

Feozem - SP 75.50 32.54

Feozem - SSC 93.30 -


La estimación de COS, requirió en primer lugar identificar inventarios con intensidades de muestreo similares. En especial eso de debe a que en la estimación del COS se usaron datos del inventario de suelos de la CONAFOR y los inventarios SERIE 1, SERIE 2 y SERIE 50 del INEGI tienen intensidades de muestreo de entre 3 y 7 km entre las unidades de muestreo.

NO DENSA DENSA

DIRIGIDA

SISTEMATICA



Una vez que se agruparon las estimaciones de los almacenes de carbono en suelo a nivel de unidad de muestreo (para cada uno de los inventarios) en las clases de reporte, se procedió a estimar las densidades de carbono en suelos de cada una de las clases.

𝑥𝑗´ = 𝑥𝑖 𝑤𝑖𝑗

𝑤

Dónde: 𝑥𝑗´ = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑝𝑜𝑛𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟í𝑎 𝑗 (𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑒𝑐𝑡á𝑟𝑒𝑎)

𝑤𝑖𝑗 =1

𝑆𝑖´𝑗

𝑤 =

𝑗=1

𝑛

𝑤𝑖𝑗

𝑆𝑖𝑗´ = 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑧𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑥 ∶𝑆𝑖𝑗

𝑛𝑖𝑗𝑆𝑖𝑗 = 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑧𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑖 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟í𝑎 𝑗

𝑛𝑖𝑗= Tamaño de la muestra 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑖𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟í𝑎 𝑗

𝑥𝑖 = 𝑀𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑖 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟í𝑎 𝑗



De acuerdo a este proceso se identificó por tipo de suelo y categoría del IPCC la superficie de cambio en cada transición como se muestra en el Cuadro 2

Cuadro 2. Tabla de cálculo para el factor de emisión ponderado por tipo de transición Tipo de

vegetación / Tipo de suelo

Superficie por cambio (ha)

Superficie ponderada

TF-CL TF-GL TF-OL TF-SL TF-WL

TF-CL TF-GL TF-OL TF-SL TF-WL FE FE/20 Incer_FE n

Acrisol - BC 3 193

0.00004 0.0014

Acrisol - BCO 20109 15260

67

0.26759 0.1071

0.2068

27 1.36 34.139 2

Acrisol - BE 9418 5192

0.12532 0.0364

20 1.0217 96.05 3

Acrisol - BM 19446 7108

45

0.25877 0.0499

0.1389

213 10.628 36.794 6

Acrisol - EOTL

654

0.0046

Acrisol - SC 10103 13086

200

0.13444 0.0918

0.6173

Acrisol - SP 15108 100212

12

0.20104 0.7031

0.037

112 5.5879 64.392 7

Acrisol - SSC 960 753

0.01277 0.0053

144 7.195

1

Acrisol - VHL 2 68

2.7E-05 0.0005

Total 75149 142526

324

FE 4.45751 4.6798

1.9643

Andosol - BC 244

0.00448

Andosol - BCO 46309 10597 586 59

0.84994 0.6818 1 0.3155

46 2.315 91.511 9

Andosol - BE 4614 613

0.08468 0.0394

1

Andosol - BM 2900 3729

0.05323 0.2399

5.8 0.2875 138.59 2

Andosol - SC 358 394

128

0.00657 0.0253

0.6845

Andosol - SP 28 200

0.00051 0.0129

Andosol - SSC

10

0.0006

Andosol - VHL 32

0.00059

Total 54485 15543 586 187

FE 1.98291 1.6473 2.315 0.7304



Estimación de incertidumbre de las densidades de carbono orgánico contenido en suelos minerales

Para la estimación de incertidumbres de los FE se siguieron las buenas prácticas del IPCC (2003) definidas mediante la ecuación

𝑈𝑗 = 𝐼𝐶𝑗2

𝑥𝑗´× 100

Dónde:Uj: Incertidumbre del promedio de carbono en suelos de la subcategoría 𝑗

𝑥𝑗´ : Promedio de carbono en suelos de la subcategoría 𝑗

ICj: Intervalo de confianza del promedio de carbono de la subcategoría 𝑗

En la que el ICj está en función de la varianza de 𝑥𝑗´ :

𝑥𝑗´ − 1.96 𝑉 𝑥𝑗´ ≤ 𝑥𝑗´ ≤ 𝑥𝑗´ + 1.96 𝑉 𝑥𝑗´

Y la 𝑉 𝑥𝑗´ esta, está definida como se muestra en la Ecuación 32 (Thomas C.E. et al. 1987):

𝑣𝑎𝑟 ( 𝑥𝑗´ ) =1

𝑤1 +4

𝑤2 1

𝑛𝑖𝑤𝑖 𝑤 − 𝑤𝑖 (Ec. 32)

Donde:

𝑣𝑎𝑟 𝑥𝑗´ = 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑧𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑝𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑎𝑡𝑒𝑔𝑜𝑟í𝑎 𝑗

𝑛𝑖 , 𝑤 𝑦 𝑤𝑖 se encuentran indicados en las sección anterior.


Calculo de factores de emisión ponderados

De acuerdo a este proceso se identificó por tipo de suelo y categoría del IPCC la superficie de cambio en cada transición como se muestra en el Cuadro 2

Cuadro 2. Tabla de cálculo para el factor de emisión ponderado por tipo de transición Tipo de

vegetación / Tipo de suelo

Superficie por cambio (ha)

Superficie ponderada

TF-CL TF-GL TF-OL TF-SL TF-WL

TF-CL TF-GL TF-OL TF-SL TF-WL FE FE/20 Incer_FE n

Acrisol - BC 3 193

0.00004 0.0014

Acrisol - BCO 20109 15260

67

0.26759 0.1071

0.2068

27 1.36 34.139 2

Acrisol - BE 9418 5192

0.12532 0.0364

20 1.0217 96.05 3

Acrisol - BM 19446 7108

45

0.25877 0.0499

0.1389

213 10.628 36.794 6

Acrisol - EOTL

654

0.0046

Acrisol - SC 10103 13086

200

0.13444 0.0918

0.6173

Acrisol - SP 15108 100212

12

0.20104 0.7031

0.037

112 5.5879 64.392 7

Acrisol - SSC 960 753

0.01277 0.0053

144 7.195

1

Acrisol - VHL 2 68

2.7E-05 0.0005

Total 75149 142526

324

FE 4.45751 4.6798

1.9643

Andosol - BC 244

0.00448

Andosol - BCO 46309 10597 586 59

0.84994 0.6818 1 0.3155

46 2.315 91.511 9

Andosol - BE 4614 613

0.08468 0.0394

1

Andosol - BM 2900 3729

0.05323 0.2399

5.8 0.2875 138.59 2

Andosol - SC 358 394

128

0.00657 0.0253

0.6845

Andosol - SP 28 200

0.00051 0.0129

Andosol - SSC

10

0.0006

Andosol - VHL 32

0.00059

Total 54485 15543 586 187

FE 1.98291 1.6473 2.315 0.7304

*Incluir las ecuaciones de volumen*Mejorar la estimación de FE para degradación*Obtener FE de MM y Hojarasca en TF-TF* Intensificar el muestreo de Hojarasca y Suelos (aumentar los tamaños de muestra)* Consolidar el análisis de laboratorio de las muestras de hojarasca y COS* Mejorar el análisis estadístico del COS

RETOS Y SIGUIENTES PASOS

Estimación de densidades de carbono para la Biomasa Aérea, … · de biomasa publicados en la...

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