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Metodología de cálculo de la captura de CO2
José Cabezas Fernández
Grupo de Investigación ARAM - UEX
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Sumidero de Carbono
• Un sumidero de carbono o CO2 es un simple depósito natural o artificial de carbono
• Secuestro de carbono es el proceso de retirar el carbono de la atmósfera y colocarlo en un deposito
• Captura
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Sumidero de Carbono
• Su objeto no es reducir las emisiones de C sino disminuir la concentración en la atmósfera.
• Desde Kyoto se estudian mejoras en la retención natural de almacenar C
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¿Por qué?
• Aceleración de la concentración de CO2 en atmósfera
280
390
PostindustrialPreindustrial
ppmv en atmósfera
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¿Por qué?
• Contribución al calentamiento
• Absorción en los océanos (acidificación)
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Sumideros naturales
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Fotosintesis
Respiración
Raices microorganismos
Descomposición
Materia orgáncia
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Fotosintesis
Respiración
Descomposición
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Variaciones en la respuesta de los ecosistemas
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Carbono en los ecosistemas
rompecabezas chino
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Oceanos
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Tierra
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Respiración heterótrofa
CO2
Respiración autótrofa
CO2
Hojarasca
Fotosíntesis
Dosel
Suelo
Raíces
Madera Muerta
Tronco
Raíces muertas y exudación
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Vegetación y C
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• biomasa arbórea
• estrato arbustivo y de matorral
• herbáceas
• madera muerta
• hojarasca
Componentes
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Biomasa arbórea
• Factores de expansión de biomasa
• Modelos de perfil exterior
• Caracterización de los tejidos interiores del fuste y variación en la concentración de carbono
• Relación altura-diámetro
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Caracterización estructural del estrato arbustivo y de matorral
• composición y funcionamiento de especies
• mantenimiento de la biodiversidad
• reducir el riesgo de erosión
• regular la disponibilidad hídrica
• proteger el hábitat de comunidades faunísticas
• participar en etapas de la sucesión
• ciclo de carbono y otros nutrientes
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Arbustos-matorral
• riqueza
• equitabilidad
• diversidad
• cobertura-biomasa
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Cobertura-biomasa
• biomasa/unidad de muestreo (superficie de parcela)
• coberturas lineales (“patches” e “interpatches”)
• muestreo de cobertura y diversidad utilizando cuadrados contiguos
• point-quadrat
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Cuadrados contiguos
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Point-quadrat
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Cobertura-biomasa
• curvas de población
• biomasa/edades
• biometría-biomasa
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TexMaximum height (H)maximum perimeter (P)maximum (D1) and minimum (D2) canopy diameterstem diameter (SD)Canopy area (CA) and volume (CV)
Retama sphaerocarpa L.
CA = P/4 * (D1 * D2) CV = CA * H
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Evolución en la estructura del paisaje en sistemas mediterráneos
quemados, mediante análisis de la vegetación arbustiva
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ESTIMACION DE LA PRODUCCION FORRAJERA
DE DOS ESPECIES DE Atriplex spp. EN ECOSISTEMAS
ARIDOS DE MONTAÑA DEL NORTE DE CHILE
- Las variables utilizadas fueron: - Altura máxima (H). - Altura relativa (HR).
- Diámetro mayor (D1). - Diámetro menor (D2).
- Area de la copa (A). - Volumen de la copa (V).
- MS de cada arbusto. - Nivel de precipitaciones del año de cosecha (P), del
año anterior (P-1) y de dos años antes (P-2).
- Densidad de plantacion (solo en A. repanda).
A. nummularia: log(MS) = 0,977*log(P-1*A) – 0,152*log(A) A. repanda: MS= 942,128*A -0,138*D*A + 0,0098*P-2 – 2,122*P - 0,572*P*A
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Herbaceas
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Herbaceas
• riqueza
• equitabilidad
• diversidad
• cobertura-biomasa
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Cobertura-biomasa
• inventario fitosociológico
• biomasa/unidad de muestreo (superficie de parcela)
• cuadrado de frecuencia
• point-quadrat
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Point-quadrat
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Kg/ha = -150.672 + 7.082 x contactos 0.933
Kg/ha = -150.672 + 7.082 x contactos 0.933
ESTIMACIÓN DE LA BIOMASA DE PASTOS MEDITERRÁNEOS MEDIANTE
MODELOS DE ALGORITMOS GENÉTICOS SOBRE MEDIDAS DE
“POINT-QUADRAT”
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Biomasa de pastizal
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VARIABILIDAD EN LOS ÍNDICES DE BIODIVERSIDAD DE PRATENSES EN ECOSISTEMAS DE LA RESERVA DE LA
BIOSFERA DE MONFRAGÜE
La producción estacional se ha estimado mediante muestreos de “point quadrat”, contabilizándose el fitovolumen, número total de contactos, de cada especie.
Sobre este conjunto de datos se ha llevado a cabo el cálculo de índices de diversidad, así como test estadísticos para establecer comparaciones y correlaciones entre las unidades estudiadas: - Riqueza florística - Diversidad de Shannon
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Valores de producción de biomasa seca (MS), riqueza florística (S) y diversidad específica (H´), en cada unode las unidades de vegetación seleccionadas en la Reserva de la Biosfera de Monfragüe
MS (kg/ha) S H´Encinar adehesado 2992,80 7,67 1,23Mancha de Pistacia lentiscus L. 1971,07 9,67 0,80Cumbres 1766,67 10,33 1,62Encinar con Retama sphaerocarpa (L.) 1620,67 10,67 1,96Márgenes arboladas 1414,53 12,67 1,83Mancha de Phyllirea angustifolia L. 1395,87 11,77 1,72Retamar 1332,80 8,33 1,37Brezal 1236,13 8,00 1,00Jaral 1163,20 10,50 1,76Encinar con Cistus ladanifer L. 1074,67 12,33 1,94Umbría baja 933,47 10,67 1,54Alcornocal con matorral 856,67 10,33 1,54Encinar con Phyllirea angustifolia L. 834,67 5,00 0,88Alcornocal 728,93 8,67 1,58Umbría alta 716,93 10,00 1,46Madroñal 631,60 8,67 1,51
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Efecto de la Exclusión al Pastoreo del Ciervo METODOLOGÍA
Seis transectos: tres dentro y tres fuera del área excluida“Point-quadrat”: valoración estacional de la biomasa
Cosecha de la biomasa en cuadrículas de 50 cm · 50 cm
Valoración de la biomasa:número de contactos en 100 puntos de muestreo Cuadrícula para la cosecha de biomasa
Tres exclusiones de 0.71 m · 0.71 m en cada sistema, durante dos años
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Efecto de la Exclusión al Pastoreo del Ciervo RESULTADOS Y DISCUSIÓN
0200
400600800
10001200
14001600
Invie
rno 20
03
Prim
aver
a 20
04
Otoño
200
4
Invie
rno 20
04
Prim
aver
a 20
05
Otoño
200
5
Estación de muestreo
Pro
du
cció
n d
e b
iom
asa
(K
g/
ha)
ENCINAR dentroALCORNOCAL dentroENCINAR fueraALCORNOCAL fuera
Presión ejercida por Cervus elaphus L. en cada uno de los ecosistemas.Mayor porcentaje de uso para el Alcornocal.
Variación estacional MS
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Raices
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DISTRIBUCION Y CANTIDAD DE BIOMASA DE RAICES FINAS EN PLANTACIONES CLONALES DE Eucalyptus globulus
Muestras de sueloTamizadoBiomasa
1 año
3 años
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Hojarasca
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Procesado y valoración en
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Contenido de C
• Biomasa seca
• Analizadores de carbono orgánico total
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Suelo
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Contenido de C
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La materia orgánica (MO) se encuentra en los suelos formando parte de tres tipos de compuestos:
• Formas muy condensadas de composiciones próximas al carbono elemental (carbón vegetal, grafito, carbón de hulla)
• Residuos de plantas, animales y microorganismos, alterados y resistentes, denominados humus
• Residuos orgánicos poco alterados de vegetales, animales y microorganismos
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EXPRESIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA
• La cantidad de materia orgánica en los suelos se expresa como porcentaje en base al peso del suelo. Difícil en el laboratorio separar el material orgánico e inorgánico de un suelo; se estima indirectamente a través del análisis de un elemento que es constituyente de todas las sustancias orgánicas en el suelo: el carbono (C).
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Determinación cuantitativa de C:
• Calcinación
• Método de combustión húmeda de Walkley-Black
• Oxidación por peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)
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- Campo Experimental Agronómico Las Cardas (CEALC) 30º 13' a 30º 29' de latitud sur y 71º19'30''a 71º 19' longitud oeste.- Clima mediterráneo árido templado
“Almacenamiento de carbono en suelos de zonas áridas de clima mediterráneo”
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Flourensia thurifera
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Geoestadística del carbono en el área de
muestreo
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TContenido de materia orgánica obtenido por pérdida por ignición (% MOPI) y combustión húmeda (%
MOCH)exto
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Respiración del suelo en la evaluación de la
biodiversidad en la zona OTALEX
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União EuropeiaFEDERInvestimos no seu futuro
Antecedentes COORDSIG (1997)
PLANEXAL
GEOALEX
OTALEX
OTALEX II (2009)
OTALEX C
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Sem
inár
io F
inal RESPIRACIÓN Y TRANSPIRACIÓN DEL SUELO
• 2 áreas piloto• Cuenca del río Pardiela (Alentejo)• Cuenca del río Gévora (Extremadura)
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Sem
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io F
inal EQUIPO LCI PORTABLE PHOTOSYNTHESIS SYSTEM
Registrador-procesador de
muestras
Cámara de captación
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Sem
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io F
inal MEDIDAS SIN VEGETACIÓN
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Sem
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io F
inal MEDIDAS CON VEGETACIÓN
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-80
-60
-40
-20
0
20
40
ENCINAR s ENCINAR p RETAMAL s RETAMAL p RIBERA s RIBERA p MATORRAL s MATORRAL p
-83,4
13,4
-75,5
-56,0
-6,09,2
-73,8-69,4
RESPIRACIÓN DEL SUELO
mmol/cm2
mm
ol/c
m2
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Sem
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inal PARDIELA
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Sem
inár
io F
inal GEVORA
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Sem
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io F
inal MUESTREOS REALIZADOS
Cuenca del Pardiela
644 muestreos
Encinar
Alcornocal
Matorral
Pastizal
Cultivos
Cuenca del Gévora
108 muestreos
Encinar
Alcornocal
Matorral
Pastizal
Cultivos
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Sem
inár
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inal
B
B
B
B B
FEBR
ERO
MAR
ZO
ABRI
L
JULI
O
SEPT
IEM
BRE
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5B Transpiración CV
B
B
B
B
B
FEBR
ERO
MAR
ZO
ABRI
L
JULI
O
SEPT
IEM
BRE
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2B Respiración CV
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União EuropeiaFEDERInvestimos no seu futuro
1,3
1,3
1,31,3
289
454