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Estimación de la captura de carbono en zonas forestales
El caso del Parque Nacional Nevado de Toluca
Universidad Autónoma del Estado de México
M. en C. Eduardo Gasca PliegoRector
M.A.S.S. Felipe González SolanoSecretario de Docencia
Dr. Sergio Franco MaassSecretario de Investigación yEstudios Avanzados
M. en I. T. Manuel Hernández LunaSecretario de Rectoría
Dr. en Com. Luis AlfonsoGuadarrama RicoSecretario de Planeación y DesarrolloInstitucional
M. A. E. Georgina María Arredondo AyalaSecretaria de Difusión Cultural
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C.P. Alfonso Octavio Caicedo DíazContralor Universitario
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Dr. en C. Jaime NicolásJaramillo PaniaguaSecretario de Administración
Lic. Juan Portilla EstradaDirector General de Comunicación Universitaria
M. en D. Jesús Romero SánchezDirector de Difusión y Promoción de la Investigación y los Estudios Avanzados
Estimación dE la captura dE
carbono En zonas forEstalEs
El caso del parque nacional
nevado de toluca
Sergio Franco Maass
Este libro fue positivamente dictaminadoconforme a los lineamientos editoriales de la
Secretaría de Investigación y Estudios Avanzados.
1a. edición 2009
D.R. © Universidad Autónoma del Estado de MéxicoInstituto Literario núm. 100 ote.
C.P. 50000, Toluca, Méxicohttp://www.uaemex.mx
ISBN: 978-607-422-062-9
Impreso y hecho en MéxicoPrinted and made in Mexico
Edición: Dirección de Difusión y Promociónde la Investigación y los Estudios Avanzados
El contenido de esta publicaciónes responsabilidad del autor.
Queda prohibida la reproducción parcial o total del contenido de la presente obra, sin contar previamentecon la autorización por escrito del editor en términosde la Ley Federal del Derecho de Autor y en su caso de
los tratados internacionales aplicables.
ÍNDICE
PRÓLOGO 11
CAPÍTULO I. LOS SERVICIOS AMBIENTALES 19 Introducción 19I.1. Conceptualización y clasificación de los servicios ambientales 20I.2. La valoración económica de los servicios ambientales 23I.3. La captura de carbono como servicio ambiental 25I.4. El pago de servicios ambientales en México 27Conclusiones 29
CAPÍTULO II. METODOLOGÍA GENERAL PARA ESTIMAR EL CONTENIDO DE CARBONO EN LOS BOSQUES TEMPLADOS 31Introducción 31II.1. El inventario de carbono 32
II.1.1. Estimación del contenido de carbono en biomasa sobre el suelo 35II.1.2. Estimación del contenido de carbono en biomasa bajo el suelo 37II.1.3. La estimación del contenido de carbono en suelos 38
II.2. Determinación de la línea base 38II.3. Determinación de la línea de proyecto y cálculo de los incrementos de carbono 39Conclusiones 40
CAPÍTULO III. LAS ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS 41Introducción 41III.1. Los Parques Nacionales en México 43III.2. Los Parques Nacionales en el Estado de México 45Conclusiones 47
CAPÍTULO IV. EL PARQUE NACIONAL NEVADO DE TOLUCA 49Introducción 49IV.1. La oferta de servicios ambientales en el Parque Nacional 52IV.2. La población local en el PNNT y el deterioro de los ecosistemas 55IV.3. La captura de carbono como un servicio ambiental del PNNT 60Conclusiones 61
CAPÍTULO V. LA COBERTURA DEL SUELO EN EL PARQUE NACIONAL 63Introducción 63V.1. Obtención de los mapas digitales de Uso del Suelo y Vegetación 64
V.1.1. Obtención del mapa digital de Uso de Suelo y Vegetación de 1972 65V.1.2. Obtención del mapa digital de Uso de Suelo y Vegetación de 2000 67
V.2. Análisis de los cambios en el uso del suelo 70Conclusiones 73
CAPÍTULO VI. DINÁMICA DE PERTURBACIÓN-RECUPERACIÓN DE LAS ZONAS FORESTALES EN EL PARQUE NACIONAL NEVADO DE TOLUCA 75Introducción 75VI.1. Identificación de las dinámicas de perturbación-recuperación 75VI.2. Análisis de los procesos de perturbación-recuperación 77
VI.2.1. La perturbación-recuperación forestal 1972-2000 79VI.2.2. Las tasas de deforestación 82
Conclusiones 83
CAPÍTULO VII. ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE CARBONO 85Introducción 85VII.1. Metodología de estimación del C almacenado en el estrato arbóreo 85
VII.1.1. Selección de puntos de muestreo 85VII.1.2. Obtención del índice de contenido de carbono 89
VII.2. El índice de contenido de carbono 90VII.3. Cálculo del contenido de carbono en la zona forestal del PNNT 91Conclusiones 93
CAPÍTULO VIII. CAPTURA Y EMISIONES DE CARBONO ENTRE 1972 Y 2000 95Introducción 95VIII.1. Procedimientos de estimación 95
VIII.1.1. Estimación del contenido de carbono 95VIII.1.2. Estimación de emisiones o captura de carbono 96
VIII.2 .Valores estimados 97VIII.2.1. Captura de carbono 97VIII.2.2. Emisiones de carbono 98
VIII.3. Captura vs. emisiones de carbono 100Conclusiones
CAPÍTULO IX. EL POTENCIAL DE CAPTURA DE CARBONO 103Introducción 103IX.1. Metodología para determinar el Potencial de Captura de Carbono 103
IX.1.1. Obtención de información epidométrica 103IX.1.2. Estimación del incremento corriente anual 104IX. I.3. Estimación del Potencial de Captura de Carbono 105
IX.2. Obtención del Potencial de Captura de Carbono 105IX.2.1. Obtención de información epidométrica 105IX.2.2. Estimación del incremento corriente anual 106IX.2.3. Estimación del Potencial de Captura de Carbono 112
Conclusiones 112
CAPÍTULO X. ESCENARIOS DE CAPTURA DE CARBONO 113Introducción 113X.1. Metodología para la definición de escenarios 113
X.1.1. Elaboración de la matriz de cambios de la cubierta forestal 113X.1.2. Obtención de la matriz de pérdidas y ganancias del contenido de carbono 114X.1.3. Estimación del valor económico del contenido de carbono en los distintos escenarios 115
X.2. Resultados 115X.2.1. La matriz de cambios de la cubierta forestal 115X.2.2. La matriz de pérdidas y ganancias en el contenido de carbono 118X.2.3. Escenarios de captura de carbono 120
Conclusiones 124
EPÍLOGO 125
BIBLIOGRAFÍA 129
PRÓLOGO
Las áreas naturales protegidas de México (ANP), como resguardo del capital natural
del país, constituyen una fuente importante de servicios ambientales, pues son
espacios naturales que coadyuvan a regular procesos ambientales tan relevantes
como el ciclo hidrológico o la concentración de gases en la atmósfera. Asimismo, son
soporte material para el desarrollo de muy diversos ecosistemas, contribuyendo con
ello no sólo a la conservación de la riqueza biológica del país, sino a la producción
de recursos naturales y a la satisfacción de las necesidades espirituales e intelectuales
del ser humano.
A pesar de su innegable relevancia, estas zonas de protección enfrentan serios
problemas de deterioro ambiental. La creciente presencia de comunidades rurales
en condiciones de atraso económico y altos niveles de pobreza ha conducido a la
expoliación de los recursos naturales, poniendo en peligro la supervivencia de este
importante patrimonio natural del país.
En este contexto se ha venido planteando que la conservación de los espacios naturales
debe buscar, necesariamente, un equilibrio entre crecimiento económico, bienestar
social y aprovechamiento racional de recursos naturales, con una visión a largo plazo.
Ello ha conducido a desarrollar esquemas de Pago de Servicios Ambientales (PSA)
como una forma de mejorar las condiciones de vida de las comunidades más pobres,
al tiempo que se logra que dichas comunidades colaboren en la conservación del
medio ambiente que les rodea.
Entre los principales servicios que proporcionan los ecosistemas forestales se
encuentra la captura de carbono. La vegetación para su crecimiento requiere de la
producción de celulosa y esto se realiza mediante un proceso fotosintético a través
del que se capta dióxido de carbono (CO2) atmosférico y se libera oxígeno (O
2). En
condiciones de rápido crecimiento, los bosques pueden captar grandes cantidades
de carbono, mantenerlo almacenado como parte de la estructura de las plantas y,
12
Estimación de la captura de carbono en zonas forestales
con el tiempo, favorecer su incorporación y almacenamiento más duradero como
componente del suelo. La captura de carbono ayuda a regular las concentraciones
de gases atmosféricos, incrementando la concentración de oxígeno y reduciendo
la concentración del dióxido de carbono. De esta manera se busca controlar
la concentración de uno de los principales gases de efecto invernadero (GEI),
coadyuvando con ello a combatir el calentamiento global del planeta.
En México el pago del servicio ambiental de captura de carbono es relativamente
reciente. Hacia finales de 2004, la Comisión Nacional Forestal (Conafor) publicó
su primera convocatoria nacional del Programa para desarrollar el mercado de
servicios ambientales por captura de carbono y los derivados de la biodiversidad y
para fomentar el establecimiento y mejoramiento de sistemas agroforestales (PSA-
CABSA). Desde entonces los resultados han sido muy limitados y esto se debe, entre
otras razones, a la carencia de información sobre el estado actual y la capacidad de
los diversos ecosistemas para capturar carbono. En este contexto se debe trabajar
más activamente en el desarrollo de proyectos de evaluación que nos permitan
tener un buen diagnóstico de la situación de nuestros ecosistemas forestales y ser
más asertivos al momento de plantear estrategias de conservación.
El Parque Nacional Nevado de Toluca (PNNT) es el área natural protegida más
importante del Estado de México. Las laderas del volcán Nevado de Toluca
constituyen el soporte material de extensos bosques de coníferas que, más allá
de su gran belleza escénica, son fuente importante de servicios ambientales para
millones de personas que viven en su zona de influencia. Pese a su gran relevancia y
a los innegables esfuerzos que se vienen realizando para su conservación, el Parque
se encuentra sujeto a fuertes presiones antrópicas. Los ecosistemas naturales del
Nevado de Toluca enfrentan un permanente conflicto entre la presencia de una
población local que aprovecha y explota los recursos naturales, y una población
regional que, aunque más alejada del área natural protegida, depende de los
servicios de regulación que proporciona la parte alta de las cuencas. Tal es el caso
de la captación de agua o la captura de carbono.
La falta de regulación y los serios problemas de tenencia de la tierra han propiciado
el incesante incremento de la población del PNNT. En el año 2000 existían en el
13
Prólogo
área protegida 23 localidades, y la población local se dedicaba, en su mayoría, a
actividades agrícolas y ganaderas. Esta demanda por la apertura de zonas agrícolas
y de pastoreo representa una fuerte presión sobre los bosques que, a la fecha, siguen
sufriendo de intensos procesos de extracción ilícita de madera, leña y tierra de monte.
El sotobosque es utilizado para el pastoreo extensivo de ganado ovino y bovino, lo
que impide el renuevo del bosque, conduce a la disminución de la densidad del
arbolado y favorece la recurrencia de los incendios forestales inducidos. Todo ello
está poniendo en peligro la biodiversidad de los ecosistemas.
En la actualidad los bosques nativos se encuentran amenazados por una marcada
presión humana, y presentan una tasa general de deforestación de 0.31% anual, lo
que representa una pérdida superior a las 150 ha de bosque cada año. Los bosques de
Pinus sp. presentan tasas de deforestación superiores a 1.2% anual. En el año 2000,
las zonas no forestales del PNNT cubrían más de 15 400 ha, lo que representaba
cerca de 30% de la superficie total del área natural protegida.
El desarrollo de actividades agropecuarias o extractivas permite a las comunidades
locales satisfacer una serie de necesidades inmediatas, pero pone en jaque a los
ecosistemas, pues afecta las funciones de regulación como la captura de carbono o
la captación y control de las aguas. En este contexto, como un requisito previo a
cualquier propuesta de conservación del área natural protegida, es imprescindible
aplicar metodologías de evaluación que permitan, entre otros aspectos, determinar el
estado actual y estimar las condiciones futuras de los ecosistemas forestales tomando
en consideración evaluar la potencialidad para brindar el servicio de captura de
carbono y estimar sus implicaciones económicas. Con base en toda esta información
es posible plantear alternativas de manejo que permitan mejores condiciones de vida
a la población local en consonancia con la conservación de los bosques.
En este libro se desarrolla una metodología general para la estimación de la captura
de carbono en el estrato arbóreo de la zona forestal en el PNNT. Como se verá más
adelante, un inventario completo de carbono debería considerar no sólo la vegetación
aérea, sino otros reservorios como las raíces y el suelo; sin embargo, hacer un estudio
de esta naturaleza requería un importante esfuerzo que rebasaba con mucho el tiempo
y los recursos económicos disponibles. En cualquier caso, a pesar de haber brindado
14
Estimación de la captura de carbono en zonas forestales
resultados concretos para un solo reservorio, el planteamiento metodológico
mostró su efectividad y puede ser utilizado para estudios a mayor profundidad
o en otros bosques templados del país. La metodología consideró cuatro etapas
fundamentales: inventario, determinación de la línea base, estimación de la línea
de proyecto y cálculo de las pérdidas o ganancias económicas.
El presente libro consta de 10 capítulos que dan seguimiento secuencial a la
metodología propuesta y que describen su aplicación al caso concreto de la estimación
de la captura de carbono en el PNNT.
En el capítulo I se analiza el concepto de servicio ambiental y cuáles son sus
implicaciones en términos de la valoración de la naturaleza y del papel que juega el
desarrollo económico y social en su conservación. Pese a lo novedoso del enfoque
de pago de servicios ambientales, llevar a la práctica este instrumento promotor de
la conservación implica enfrentar serias dificultades operativas y conceptuales. Se
asume que es posible dar un valor económico a un conjunto discreto de servicios
ambientales sin considerar la complejidad de las relaciones entre el ser humano
y la naturaleza. Finalmente se hace una breve reseña de los programas de pago de
servicios ambientales en México, lo que permite visualizar los pobres resultados
alcanzados a la fecha. Esto se debe, entre otras razones, a la carencia de estudios que
permitan conocer a fondo el papel de los ecosistemas naturales como proveedores de
tales servicios.
El capítulo II hace un recuento muy general sobre la metodología para estimar el
contenido de carbono de diversos reservorios en bosques templados. Con base en
este marco teórico general, fue posible desarrollar la metodología específica para
estimar los contenidos de carbono en el Nevado de Toluca.
El capítulo III nos presenta una breve reseña de las áreas naturales protegidas en
México, centrando la revisión en los parques nacionales. La mayor parte de dichos
parques fue decretada en la década de 1930, bajo un deficiente proceso de ejecución, y
buscando, fundamentalmente, la protección de los bosques templados de coníferas.
Estos antecedentes permiten explicar de alguna manera la compleja problemática
ambiental que viven los parques nacionales y, particularmente, el PNNT.
15
Prólogo
En el capítulo IV se presenta la descripción general de esta zona estratégica para la
conservación de los recursos naturales en el Estado de México. Su cumbre nevada
representa el nacimiento de dos de las cuencas hidrológicas más importantes del país
y sus extensos bosques constituyen uno de los principales patrimonios naturales de
la entidad. Pese a los intentos por revertir los procesos de deterioro ambiental, el
Parque nacional enfrenta serios problemas de cambio de uso del suelo, deforestación,
pérdida de la biodiversidad, plagas y enfermedades, deterioro del suelo, etcétera.
Con el capítulo V se inicia la aplicación de la metodología para estimar los
contenidos de carbono en el Nevado de Toluca. Este tipo de estudios deben partir
de obtener el inventario de la ocupación del suelo. En este caso se describen los
procedimientos para la digitalización de la carta de Uso del Suelo y Vegetación
publicada por la Comisión de Estudios del Territorio Nacional (Cetenal) con base
en un vuelo fotográfico de 1972. Asimismo, se describe el procedimiento para la
interpretación de fotografías aéreas digitales de un vuelo realizado en el año 2000.
Con base en dichos mapas, se planteó la posibilidad de obtener mapas por densidad
de cobertura forestal y tabular los cambios ocurridos en el periodo de 28 años. Así
se pudo determinar que durante dicho periodo se perdieron más de 5 400 ha de
bosque denso de Pinus sp., fenómeno que se explica por la tala selectiva y no por
el cambio drástico en el tipo de ocupación del suelo.
Con base en los resultados obtenidos del análisis de cambio de coberturas, fue
posible analizar los procesos de perturbación-recuperación de las zonas forestales
que se describen en el capítulo VI. En la primera parte del capítulo se plantea un
esquema conceptual para medir el grado de perturbación o recuperación de las
coberturas forestales y, con base en ello, se hace un análisis sobre la distribución de
dichas zonas. Los bosques de Pinus sp. han presentado una mayor perturbación.
Desde el punto de vista de la deforestación, fue posible estimar que cada año se
pierden más de 190 ha de bosques de Pinus sp. La situación de los bosques de Abies
religiosa y latifoliadas es mucho menos alarmante.
En el capítulo VII se describen los procedimientos y los resultados obtenidos de la
estimación del contenido de carbono en el estrato arbóreo. Partiendo del mapa de
cobertura del suelo del año 2000 y considerando los diversos tipos de bosque, se
16
Estimación de la captura de carbono en zonas forestales
definió una estrategia de muestreo dasométrico que permitió calcular el índice de
contenido de carbono de cada tipo de cobertura. Uno de los resultados del análisis
de la información de campo fue la obtención de una ecuación alométrica ajustada
a las características de los Pinus sp. de la región.
Partiendo de los índices de contenido de carbono fue posible determinar el
comportamiento del contenido de carbono de la biomasa aérea en las fechas de
referencia (1972-2000). Esto se describe detalladamente en el capítulo VIII. Se
parte de estimar el contenido de carbono para ambas fechas y con base en ello,
considerando la superficie asociada a cada transición, estimar las emisiones o
captura de carbono en dicho periodo. La conclusión más relevante de este análisis
es que, en términos del balance absoluto, el bosque del PNNT es un emisor neto
de carbono debido al intenso proceso de deterioro de los bosques de coníferas,
principalmente de Pinus sp.
El capítulo IX centra su atención en la determinación de la línea base y para ello
se describen los procedimientos para obtener el Potencial de Captura de Carbono
(PCC). Con base en la información epidométrica derivada de las muestras obtenidas
en campo fue posible estimar el incremento corriente anual que, considerando el
contenido de carbono y la densidad de la madera, permitió obtener los valores de
PCC para Pinus sp. (0.2311 ton/ha/año) y Abies religiosa (0.4471 ton/ha/año). Los
bosques de Abies religiosa tienen mayor abundancia de árboles jóvenes, elevados
volúmenes de biomasa por hectárea y mayor potencial para la captura de carbono.
Los bosques de Pinus sp., con menores volúmenes de biomasa y menor potencial
para capturar carbono, son bosques envejecidos.
Finalmente en el capítulo X se presentan las estimaciones de los cambios en el
contenido de carbono en función de posibles escenarios y, con base en ello, se realizan
estimaciones generales del valor económico derivado de dichos cambios. De prevalecer
las condiciones actuales en el Parque (en concordancia con el comportamiento
histórico de los cambios en la ocupación del suelo), se prevé una pérdida superior a
650 mil MgC, lo que significa un monto superior a los 13 millones de dólares. Si se
logra detener el deterioro de los bosques densos y promover la recuperación de los
bosque semidensos, se contribuiría con poco más de 400 000 MgC en un periodo de
17
Prólogo
10 años, es decir, un valor cercano a 8.5 millones de dólares. Finalmente, mantener el
ritmo de deterioro sin procesos compensatorios de recuperación forestal elevaría las
pérdidas de carbono por encima del millón de MgC.
La metodología para estimar el contenido de carbono en el PNNT se derivó del
proyecto de investigación: “Estimación de la captura de carbono en la zona forestal
del Parque Nacional Nevado de Toluca” financiado por el Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología y por la Universidad Autónoma del Estado de México. Este
trabajo ha sido posible gracias al apoyo institucional y la decidida colaboración de
investigadores y estudiantes. En particular es preciso agradecer a Beatriz Rodríguez
Labajos quien colaboró activamente en la conceptualización y puesta en marcha del
proyecto. Asimismo, agradezco ampliamente el apoyo brindado por José Antonio
Benjamín Ordóñez, Jorge D. Etchevers Barra y Juan Gallardo Lancho. Asimismo,
reconozco la labor de José Armando Ramírez García y de todos los estudiantes
de licenciatura y posgrado que colaboraron activamente en el levantamiento de la
información geográfica.
Introducción
En 1987 fue publicado el Reporte Brundtland o “Nuestro Futuro Común”, donde se
definió como desarrollo sostenible al “Desarrollo que satisface las necesidades del
presente, sin comprometer la capacidad para que las futuras generaciones puedan
satisfacer sus propias necesidades” (INEGI, 1998: 427). Este concepto concilia los
términos desarrollo y conservación, retomando la noción de crecimiento económico,
pero incluyendo la idea de renovabilidad de los recursos naturales. El desarrollo así
concebido debe buscar la sostenibilidad ecológica (capacidad de carga y regeneración
de los ecosistemas), económica (eficiencia en el aprovechamiento de los recursos)
y social (equidad en la distribución de los beneficios económicos y ambientales).
Esta forma de concebir al desarrollo se ha venido aplicando en todo el mundo
como un ideal a perseguir cuando se trata de buscar un equilibrio entre crecimiento
económico, bienestar social y aprovechamiento racional de recursos naturales, con
una visión a largo plazo.
La adopción del concepto de desarrollo sostenible para el manejo de los espacios
naturales ha conducido, inevitablemente, al planteamiento del pago de servicios
ambientales, como una alternativa para el desarrollo de las zonas rurales. Desde
esta perspectiva, las áreas naturales constituyen un resguardo de capital natural y
brindan servicios a la sociedad desarrollando funciones que generan beneficios al
ser humano. La población asentada en zonas rurales suele valorar la naturaleza en
función de los productos y servicios concretos que permiten cubrir sus necesidades
básicas y le permiten mantener su modo de vida. La naturaleza no es valorada por
sí misma, sino por sus componentes específicos, comúnmente llamados recursos
naturales, cuya reestructuración temporal y espacial puede conducir a la ruptura
de la relación sociedad-naturaleza y, en consecuencia, a la pérdida de servicios
CA
PÍTU
LO I
LOS SERVICIOS AMBIENTALES
Introducción
De acuerdo con Ordóñez y Masera (2001), los bosques mexicanos constituyen fuentes
netas de emisión de GEI como consecuencia de la deforestación y degradación de los
ecosistemas. En la medida en que se desarrollen proyectos de manejo forestal, es
posible incrementar la captura de carbono en los ecosistemas forestales conocidos
como sumideros. En efecto, los contingentes como el suelo o la biomasa forestal
tienden a capturar y liberar a la atmósfera determinadas cantidades de carbono
(línea base), y cuando se establece un sistema de manejo para el reservorio, es posible
incrementar el contenido de dicho elemento, es decir, secuestrar parte del carbono
contenido en la atmósfera (línea de proyecto) (figura II.1).
Figura II.1. Comportamiento del contenido de C a lo largo del tiempo sin
proyecto de manejo (línea base) y con proyecto de manejo (línea de proyecto)
Fuente: elaboración propia.
CA
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LO II METODOLOGÍA GENERAL PARA ESTIMAR EL CONTENIDO
DE CARBONO EN LOS BOSQUES TEMPLADOS
Líneadeproyecto
Líneabase
Tiempo
MgC
t0 t
1t
2t
n
Introducción
De acuerdo con le Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente
(LGEEPA), las áreas naturales protegidas (ANP) son “zonas del territorio nacional
y aquéllas sobre las que la nación ejerce su soberanía y jurisdicción, en donde los
ambientes originales no han sido significativamente alterados por la actividad del ser
humano o que requieren ser preservadas y restauradas” (DOF, 1988: 2). Se trata de
un instrumento de política ambiental para la conservación de la biodiversidad que
se basa en el establecimiento de regímenes especiales de protección, conservación,
restauración y desarrollo, según categorías establecidas en la Ley (Conanp, 2007c).
Las ANP se clasifican de acuerdo con las siguientes categorías:
• ReservasdelaBiosfera: áreas representativas de uno o más ecosistemas no
alterados por la acción del ser humano o que requieran ser preservados y
restaurados, en las cuales habitan especies representativas de la biodiversidad
nacional, incluyendo a las consideradas endémicas, amenazadas o en peligro
de extinción.
• ParquesNacionales: áreas con uno o más ecosistemas que se signifiquen por su
belleza escénica, su valor científico, educativo, de recreo, su valor histórico, por
la existencia de flora y fauna, por su aptitud para el desarrollo del turismo, o por
otras razones análogas de interés general.
• MonumentosNacionales: áreas que contienen uno o varios elementos naturales,
que por su carácter único, valor estético, histórico o científico, se resuelva incorporar
a un régimen de protección absoluta. No tienen la variedad de ecosistemas ni la
superficie necesaria para ser incluidos en otras categorías de manejo.
CA
PÍTU
LO II
I
LAS ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS
Introducción
El Parque Nacional Nevado de Toluca (PNNT) forma parte del Sistema Nacional de
Áreas Naturales Protegidas y se localiza en el sistema montañoso suroccidental del
valle de Toluca. El rasgo geográfico más significativo del parque es el volcán Nevado
de Toluca o Xinantécatl que, con sus 4 680 metros de altitud sobre el nivel del mar,
es la cuarta montaña más alta del país. El volcán es el origen de las dos cuencas
más importantes del país: Lerma y Balsas (Cepanaf, 2007), y custodia un área
natural protegida que se extiende sobre 51 mil hectáreas, que abarcan parte de los
municipios de: Toluca, Zinacantepec, Tenango del Valle, Calimaya, Temascaltepec,
Coatepec Harinas, Almoloya de Juárez, Amanalco de Becerra y Villa Guerrero.
FiguraIV.1.UbicacióndelParqueNacionalNevadodeToluca
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LO IV
EL PARQUE NACIONAL NEVADO DE TOLUCA
Fuente: elaboración propia.
Introducción
La estimación del carbono almacenado en la vegetación leñosa del PNNT y la
determinación de los posibles cambios en la vegetación regional requirieron,
en una primera instancia, la cartografía y estudio de la cobertura del suelo en
el área natural protegida. Dicho análisis precisó, en primer lugar, identificar la
información geográfica al alcance. Franco et al. (2006b) hacen un recuento de
las principales fuentes de información disponibles al momento de realizar el
levantamiento cartográfico:
• CartasdeUsodeSueloyVegetacióndelInstitutoNacionaldeEstadística,
Geografía e Informática (INEGI), series I y II, escala 1:250,000. La primera
serie se elaboró mediante la interpretación de fotografías aéreas tomadas entre
1968 y 1986, y la segunda se basó en la interpretación visual de espaciomapas
derivados de imágenes Landsat TM. De acuerdo con Bocco y otros (2001),
en ambos casos se manejan sistemas de clasificación muy complejos, difíciles
de comparar con cartografía de uso del suelo más reciente.
• Cartografía del Inventario Nacional Forestal de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM) de 1994, escala 1:250,000. Se obtuvo mediante
análisis visual de imágenes Landsat TM e incluye un sistema de clasificación
con 29 tipos de vegetación.
• Cartografía del Inventario Nacional Forestal de la UNAM 2000, escala
1:25,000. Se basó en la actualización de la información digital de la serie II
de INEGI mediante la interpretación visual de imágenes Landsat ETM+.
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LO V LA COBERTURA DEL SUELO
EN EL PARQUE NACIONAL
Introducción
El crecimiento de la población del valle de Toluca y la proliferación de
asentamientos humanos y de actividades productivas dentro del PNNT han
afectado seriamente la zona forestal, poniendo en peligro la supervivencia de un
importante patrimonio ecológico. Entre los principales factores que amenazan
los bosques del PNNT destaca la tendencia al cambio de uso del suelo y la presión
antrópica sobre los recursos forestales, lo que repercute en la disminución de la
densidad del arbolado, la pérdida de la biodiversidad genética y ecosistémica, la
proliferación de plagas y enfermedades y la afectación de los suelos.
Uno de los objetivos del proyecto consistió en la identificación del grado de
perturbación o recuperación forestal que ha sufrido el PNNT a lo largo del
periodo 1972-2000. El presente capítulo describe los principales procedimientos
que permitieron evaluar la dinámica de cambios de cobertura, así como los
principales resultados obtenidos.
VI.1.Identificacióndelasdinámicasdeperturbación-recuperación
El primer paso para determinar el grado de perturbación de las áreas forestales
en el PNNT implicó el análisis del cambio en la cobertura vegetal en el periodo
1972-2000. Para ello se siguió una modificación de la metodología propuesta por
Bocco et al. (2001), basado en el análisis de la matriz de transición y la obtención
de las probabilidades de transición en 28 años. Esto implicó la conversión de los
mapas a formato matricial y el cruce tabular de éstos dentro del ambiente de
CA
PÍTU
LO V
I
DINÁMICA DE PERTURBACIÓN-RECUPERACIÓN DE LAS ZONAS FORESTALES EN EL PARQUE
NACIONAL NEVADO DE TOLUCA
Introducción
La estimación del contenido de carbono constituyó uno de los objetivos centrales de
la investigación. Para ello se recurrió al levantamiento de información dasométrica,
a la aplicación de ecuaciones para la estimación de biomasa aérea y a la obtención
de índices de contenido de carbono por hectárea para los diversos tipos de cobertura
forestal. En este capítulo se describe la metodología general para la obtención de dichos
índices y se presentan las estimaciones de contenido de carbono para el año 2000.
VII.1. Metodología de estimación del C almacenado en el estrato arbóreo
Para la estimación de biomasa aérea se siguió el procedimiento general descrito en
el capítulo II con base en la realización de una serie de mediciones en campo para
determinar el DAP (medido con cinta diamétrica a 1.37 m del suelo) y la altura
(medida con hipsómetro digital o clinómetro) de cada uno de los árboles de la parcela
de muestreo. Con base en estos datos, fue posible aplicar una ecuación alométrica
para estimar la biomasa y derivar los índices de contenido de carbono por tipo de
cobertura forestal.
VII.1.1. Selección de puntos de muestreo
Con base en la distribución de los distintos tipos de bosque se identificaron 126 sitios
de muestreo. Dada la imposibilidad de muestrear todas las categorías de uso forestal,
el criterio general consistió en incrementar la intensidad de muestreo en función de
la superficie ocupada por las principales categorías (cuadro VII.1).
CA
PÍTU
LO V
II
ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE CARBONO
Introducción
Para determinar los efectos de cambio de cobertura del suelo y el deterioro de los
ecosistemas forestales, se evaluó el comportamiento del contenido de carbono de la
biomasa aérea. La integración de la base de datos en el ambiente de un Sistema de
Información Geográfica permitió la generación de mapas de contenido de carbono
para 1972 y el año 2000. Así, mediante la superposición sustractiva de dichos mapas
fue posible estimar las emisiones o captura de carbono por tipo de cobertura forestal
durante el periodo estudiado.
VIII.1. Procedimientos de estimación
Para estimar la captura y emisiones de carbono en el PNNT fue necesario primeramente
estimar el contenido de carbono en las fechas de análisis (1972-2000), con el fin de
estimar los cambios de contendido derivados de los cambios de cobertura.
VIII.1.1. Estimación del contenido de carbono
Como se ha mencionado, con base en los índices de contenido de carbono
derivados de la información dasométrica, fue posible obtener los mapas del
carbono almacenado en la biomasa aérea, por tipo de cobertura forestal, para los
años de 1972 y 2000. El resultado de la superposición sustractiva de dichos mapas
permitió obtener la tabla de cambios y el mapa correspondiente (figura VIII.1).
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LO V
III
CAPTURA Y EMISIONES DE CARBONO ENTRE 1972 Y 2000
Introducción
Para determinar el Potencial de Captura de Carbono (PCC) de las principales
especies forestales del PNNT, fue preciso realizar un levantamiento de información
dasométrica y epidométrica. Esto permitió generar bases de datos que sirvieron
como insumo para el cálculo del incremento corriente anual. En este apartado se
describe el procedimiento general de análisis de dicha información y se incluyen
las tablas más representativas del proceso.
IX.1. Metodología para determinar el Potencial de Captura de Carbono
La obtención del PCC implica llevar a cabo tres procesos fundamentales: la obtención
de información epidométrica, la estimación de incremento corriente anual y,
finalmente, la estimación del potencial.
IX.1.1. Obtención de información epidométrica
Con el objeto de generar información sobre el incremento corriente anual se recurrió
al levantamiento de información epidométrica. Para ello fue necesario:
1. La obtención en cada sitio de muestras epidométricas con taladro de Pressler
correspondientes a dos árboles por especie de coníferas, con diámetros menor y
mayor extremos.
2. La preparación de las muestras epidométricas mediante el lavado, tinción y secado.
3. La observación al microscopio con la finalidad de obtener los datos de: edad, número
de anillos de crecimiento en 2.5 cm y la longitud en centímetros de los últimos 10
anillos (incremento en diámetro).
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LO IX
EL POTENCIAL DE CAPTURA DE CARBONO
Introducción
De acuerdo con Bishop y Landell-Mills (2003), los beneficios económicos del
almacenaje de carbono se definen en términos de costos y daños evitados y pueden
referirse a una cifra “central” o de referencia de US$20 por tonelada. Con el factor
del valor unitario sólo tiene que determinarse la cantidad de carbono almacenada o
liberada en varios escenarios de uso de suelo en una región en particular.
Para determinar el valor económico derivado de la captura de carbono en el PNNT,
se planteó la posibilidad de estimar, al año 2010, el comportamiento general de
la cubierta forestal en función de tres escenarios fundamentales: a) asumiendo
que los procesos de deterioro y recuperación del arbolado mantienen el mismo
comportamiento que mostraron en el periodo 1972-2000; b) presuponiendo que
es posible detener los procesos de deterioro y deforestación, y c) considerando que
no se presenten procesos de recuperación forestal. En este apartado se describen
los procedimientos de análisis para la estimación del valor económico en el
contexto de estos tres escenarios.
X.1. Metodología para la definición de escenarios
X.1.1. Elaboración de la matriz de cambios de la cubierta forestal
Como se ha mencionado, ante la dificultad de predecir los cambios en el uso del suelo,
es posible elaborar una matriz de los cambios estimados entre 2000 y 2010, con base
en el cambio proporcional ocurrido entre 1972 y 2000 para los principales tipos de
cobertura. En este sentido, ante la difícil tarea de estimar la variación de 116 categorías
de la leyenda, se considera oportuno utilizar un esquema de categorías agrupadas en
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LO X
ESCENARIOS DE CAPTURA DE CARBONO
EPÍLOGO
Este libro compendia los aspectos más significativos de la aplicación de una metodología
para estimar la captura de carbono en el estrato arbóreo de ecosistemas forestales
templados. Su aplicación al Parque Nacional Nevado de Toluca permitió derivar
una serie de conclusiones que, en términos generales, hacen referencia a los aspectos
metodológicos de la investigación y a los resultados obtenidos en la aplicación.
Desde el punto de vista metodológico fue posible probar y ajustar una serie de
procedimientos para inventariar el carbono almacenado en el estrato arbóreo y,
con base en dicho inventario, estimar el comportamiento futuro de los ecosistemas
en diversos escenarios. La aplicación de Sistemas de Información Geográfica
posibilitó la obtención de mapas de cobertura del suelo, el análisis de los procesos de
perturbación-recuperación de los bosques y el cálculo de tasas de deforestación. Con
base en levantamientos se generó información dasométrica y se obtuvo una ecuación
alométrica para la estimación de biomasa, ajustada a los bosques de pino de la región.
Los datos epidométricos sirvieron para calcular el potencial de captura de carbono. Así,
con base en la información generada, se pudo estimar el comportamiento en la captura
de carbono de acuerdo con tres posibles escenarios. En síntesis, la metodología probó
su efectividad cuando se pretende realizar un inventario básico de carbono.
Desde el punto de vista de los resultados obtenidos, el desarrollo del proyecto
permitió ampliar el conocimiento sobre los ecosistemas forestales del Nevado
de Toluca, al determinar el estado actual de conservación de los diversos tipos
de bosques. En términos generales, el PNNT constituye uno de los 37 parques
nacionales decretados en la década de los 30, siguiendo la lógica de priorizar la
conservación de los bosques templados de coníferas. Desde su decreto el Parque se
ha caracterizado por una problemática socioeconómica y ambiental muy compleja,
lo que ha conducido a su paulatino deterioro. Las superficies boscosas han sufrido
una constante disminución y los bosques aún existentes se ven amenazados por
Estimación de la captura de carbono en zonas forestales. El caso del Parque Nacional Nevado de Toluca, de Sergio Franco Maass, se terminó de imprimir en septiembre de 2009 en los talleres de CEDIMSA, ubicados en Sor Juana Inés de la Cruz, núm. 301 sur, Toluca, México. Tel. 2 13 34 21. La edición estuvo al cuidado de la Dirección de Difusión y Promoción de la Investigación y los Estudios Avanzados, SIEA, UAEM. Coordinación editorial: Lucina Ayala López. Corrección de estilo y formación de interiores: Victoria C. Neyra González. Diseño de forros: Juan Manuel García Guerrero. El tiraje consta de 300 ejemplares.
