Evaluación dasométrica y carbono removido en los hondones, Ciénaga de Zapata, Matanzas, Cuba

Introducción

La mitigación del cambio climático se refiere a las acciones, medidas, programas y políticas que contribuyen a la reducción de las emisiones netas de gases de efecto invernadero. Este concepto abarca tanto la disminución de las emisiones en sus fuentes como la remoción de estas por medio de los sumideros. En este contexto, los bosques desempeñan un papel fundamental al actuar como importantes sumideros de CO2, el principal gas de efecto invernadero (Mercadet et al., 2020Mercadet, A., Álvarez, A., & Ajete, A. (2020). La Mitigación del Cambio Climático por el Sector Forestal Cubano (Instituto Investigaciones Agro-Forestales).). Además de esta función, los bosques brindan numerosos servicios ecosistémicos esenciales.

En la Tercera Comunicación Nacional de Cuba se detalla que, para cumplir con la Tarea 8 del Plan de Estado para el Enfrentamiento al Cambio Climático, es necesario implementar y controlar medidas de mitigación. Estas medidas deben derivarse de las políticas sectoriales e incluirse en programas, planes y proyectos relacionados con áreas como la seguridad alimentaria, la energía renovable, la eficiencia energética, el ordenamiento territorial y urbano, la pesca, la agropecuaria, la salud, el turismo, la construcción, el transporte, la industria y el manejo integral de los bosques (Planos & Gutiérrez, 2020Planos, E., & Gutiérrez, T. (2020). Tercera Comunicación Nacional a la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático. CITMA: Ciego de Ávila, Cuba.).

Por otro lado, las intervenciones productivas destinadas a la captura de carbono pueden generar ingresos para quienes plantan, cuidan y manejan los bosques. Si se realizan correctamente, estas acciones no solo contribuyen a mitigar los efectos del cambio climático, sino que también promueven el uso sostenible de los recursos naturales y mejoran el bienestar general. Estas intervenciones suelen basarse en la implementación de sistemas de uso de la tierra que incrementan la producción de biomasa y, por ende, aumentan los reservorios de carbono (Rügnitz et al., 2012Rügnitz, M., Chacón, M., & Porro, R. (2012). Guía para la determinación de carbono en pequeña propiedades rurales (1ra ed.). World Agroforestry Centre (ICRAF). http://www.aecidcf.org.co/Ponencias/2016/septiembre/MI120916-1/Ref.7.Guia_Carbono.pdf).

La situación de los diferentes servicios ambientales proporcionados por los bosques, en relación con las causas de su falta de pago, varía considerablemente. Por ejemplo, la remoción de carbono atmosférico cuenta con una metodología técnica aprobada y validada en condiciones reales. Esto ha permitido establecer mecanismos para la medición, certificación, reporte y verificación, además de proporcionar una base para determinar los precios de la tonelada de CO2 removida. Sin embargo, otros servicios ambientales no han alcanzado el mismo nivel de avance (Lok et al., 2013Lok, S., Fraga, S., Noda, A., & García, M. (2013). Almacenamiento de carbono en el suelo de tres sistemas ganaderos tropicales en explotación con ganado vacuno. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 47(1), 75-82. https://www.redalyc.org/pdf/1930/193028545014.pdf).

Actualmente, se dispone de una resolución ministerial que define el procedimiento para el pago del carbono forestal y establece la tarifa aplicable por tonelada de CO2 removida. Este esquema considera la categoría de bosque y busca, como objetivo adicional, favorecer la conservación de la biodiversidad y fomentar el establecimiento de bosques artificiales destinados a la producción de madera (MINAG, 2024MINAG. (2024). Resolución 28/2024. Gaceta Oficial de la República de Cuba N^o 18.).

El Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC, 2006IPCC, I. P. O. C. C. (2006). Guidelines for national greenhouse gas inventories, prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. Japan: IGES, 2-3.) reconoce dos métodos principales para evaluar la remoción de carbono atmosférico. El primero se basa en el aumento y pérdida de carbono, método utilizado en el Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero (GEI). El segundo considera la diferencia de existencias, es decir, la variación en las reservas de carbono en un lugar determinado, medida en dos momentos diferentes. Ambos enfoques son esenciales para comprender y cuantificar la contribución de los bosques a la mitigación del cambio climático.

Con base en estas metodologías, se llevó a cabo un estudio en el área de Los Hondones, ubicada en la Ciénaga de Zapata. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el carbono retenido por los bosques en dos mediciones distintas y analizar su contribución para alcanzar la meta de pago por el carbono removido como servicio ambiental. Los resultados de este análisis representan un aporte significativo para la implementación de políticas de mitigación basadas en servicios ecosistémicos.

Materiales y métodos

El patrimonio de la Empresa para la Conservación de la Ciénaga de Zapata se encuentra en la zona sur de la provincia de Matanzas. Este municipio constituye el mayor humedal de Cuba y del Caribe insular. Limita al norte con la autopista, desde el kilómetro 91 hasta el 165, incluye los municipios de Unión de Reyes, Jagüey Grande y Calimete. Al este colinda con la provincia de Cienfuegos, mientras que al oeste lo hace con la Ensenada de la Broa y la provincia de Mayabeque. Además, se encuentra en contacto con el Mar Caribe.

La empresa posee una superficie total de 491.3 mil hectáreas, de las cuales 281.9 mil hectáreas corresponden a cobertura forestal. El índice de boscosidad actual es del 57.4%. Esta extensión forma parte de una rica biodiversidad que es cuidadosamente gestionada para la conservación.

La evaluación de los recursos se realizó en una superficie de 500 hectáreas en el área conocida como Los Hondones, compuesta por bosques semicaducifolios sobre calizas. Esta área ha sido categorizada para su conservación y manejo especial. Se establecieron 11 parcelas permanentes de muestreo (PPM), distribuidas a intervalos de 45.5 hectáreas, durante el año 2020. Estas parcelas fueron monitoreadas hasta 2024. El diseño de muestreo utilizado fue completamente aleatorio, sin reemplazo, y se muestra en la figura 1.

Entre 2020 y 2024, se realizó un análisis dendrométrico en las parcelas permanentes establecidas. En dicho análisis, se midieron las variables de grosor de corteza, diámetro normal del fuste (a 1.30 m del suelo, para árboles con un diámetro superior a 6.0 cm) y altura total de todos los árboles presentes. Para evaluar la remoción de carbono atmosférico y el incentivo correspondiente, se empleó un sistema automatizado de cálculo de carbono adaptado a las particularidades de la actividad forestal cubana (SUMFOR v-5.02). Este sistema permite procesar los datos relacionados con especies o formaciones naturales dentro del patrimonio forestal administrado por un tenente (Álvarez & Mercadet, 2024Álvarez, A., & Mercadet, A. (2024). Los Beneficios económicos y ambientales de la Biodiversidad Biológica en Cuba en apoyo a la toma de decisiones en sectores y paisajes productivos (ECOVALOR) (Actualización del Sistema SUMFOR v.5.0. No. Informe Final del Proyecto; Resultado II: Aplicadas y validadas metodologías para evaluar el estado de los bienes y servicios ecosistémicos en los sitios de intervención y las implicaciones económicas de su manejo en función de la toma de decisiones.).).

Consideramos la superficie y composición del área de trabajo, así como el volumen total calculado para cada parcela y se determinó la retención total de carbono (tC) por parcela, así como la retención relativa (tC/ha). Además, se calculó la retención relativa por depósito (biomasa, necromasa y suelo), expresada como porcentaje del total. La evaluación se realizó según la norma 595 del Ministerio de la Agricultura, se utilizó un fichero de Excel con 51 hojas. La primera hoja presenta el resumen de los cálculos, mientras que las 50 restantes se destinan a los datos de cada PPM. El formato de la primera hoja se muestra en el Anexo 2.

A partir de la retención total de carbono en el conjunto de parcelas, se calculó el valor promedio para el área de trabajo. Este conjunto de datos también fue sometido a un análisis descriptivo de datos para una variable numérica, con el sistema Statgraphics Centurion XVI. El objetivo fue obtener el coeficiente de variación (%) de los datos.

Luego, con la expresión [1] $N={(Cv*t/E)}^2$ para calcular el tamaño de muestra apropiado en un muestreo aleatorio simple sin remplazo, despejada en función del término de error:

donde CV es el coeficiente de variación (%); t es el estadígrafo t de Student para una sola cola para (n-1) parcelas con una probabilidad de 0,05. El número total de parcelas es n, fue determinado el porcentaje de error correspondiente a la retención total de carbono promedio del área de trabajo, valor que fue considerado aceptable siempre que no superara 20 %.

La retención total de carbono del sitio se calculó como la suma de las retenciones de todas sus parcelas. El cálculo del carbono removido, también conocido como balance de carbono, se realiza a partir de la segunda evaluación. El pago del incentivo solo se efectúa si el carbono retenido en la última evaluación supera el valor obtenido en la anterior.

El proceso se basa en la segunda metodología mencionada. Esta metodología parte de la superficie y el volumen existente por especie (se consideraron 160 especies diferentes en los bosques artificiales y 16 formaciones en los bosques naturales). Para ello, se utilizan como factores de emisión la densidad básica de la madera, la proporción de corteza por especie y el contenido de carbono presente en la madera y la corteza.

Adicionalmente, el sistema determina un indicador de manejo sostenible del bosque (Herrero, 2005Herrero, J. A. (2005). Criterios e indicadores de manejo forestal sostenible. Una visión de futuro (Agrinfor, p. 55). Ministerio de la Agricultura.), considerando tanto las emisiones como las remociones. El cumplimiento de estos indicadores es un requisito necesario para recibir el pago por el carbono, que es acreditado mediante un certificado acompañado de una etiqueta ambiental para su uso por parte del tenente.

Resultados y discusión

Se partió de las 11 PPM rectangulares de 500 m² 20 m × 25 m establecidas, se midieron todos los árboles con un diámetro DAP a 1.30 m del suelo (diámetro a 1.30 m sobre el suelo) ≥ 6 cm con una Forcípula. El grosor de la corteza, en milímetros, se determinó con un perforador, y la altura total, en metros, se midió con un Hipsómetro de Suunto, ambos con una precisión de 1 mm. A partir de estas mediciones, se calculó el volumen por parcelas mediante la fórmula:

donde:

d²- Diámetro expresado en metros elevado al cuadrado.

h- Altura del árbol, a la cual se suma 3 para las latifolias, se consideró este valor como error visual.

f- Coeficiente de forma de cada especie.

La caracterización dasométrica del área, tras realizar las mediciones al 100% de los árboles, expone el promedio de las variables: grosor de la corteza (mm), diámetro a 1.30 m del suelo (DAP 130 cm), altura total (HT m) y volumen total (Tabla 1).

Desde el segundo año evaluado, se observa un incremento en todas las variables al comparar los datos de 2024 con los de 2020. El grosor de la corteza aumentó en 2.44 mm, el diámetro en 2.53 cm y la altura total ascendió en 2.43 metros. Además, el porcentaje de error confirma que el número de parcelas fue adecuado para este tratamiento.

La distribución de las clases diamétricas es independiente de la especie, la calidad del sitio y la densidad. Solo muestra cierta dependencia de la edad y de las cortas intermedias realizadas, según Padilla, G. (1999), citado por (Álvarez & Mercadet, 2024Álvarez, A., & Mercadet, A. (2024). Los Beneficios económicos y ambientales de la Biodiversidad Biológica en Cuba en apoyo a la toma de decisiones en sectores y paisajes productivos (ECOVALOR) (Actualización del Sistema SUMFOR v.5.0. No. Informe Final del Proyecto; Resultado II: Aplicadas y validadas metodologías para evaluar el estado de los bienes y servicios ecosistémicos en los sitios de intervención y las implicaciones económicas de su manejo en función de la toma de decisiones.).). A continuación, se presenta la cantidad de árboles según las clases diamétricas.

En la figura 2 se muestra cómo el bosque experimentó un crecimiento, reflejado en la disminución de árboles con diámetro ≥ 6.0-10.0 cm y el aumento en el resto de las clases diamétricas, incluso en las de > 30.0 cm, que en sus inicios no existían. Este resultado ratifica que el manejo aplicado en el área fue adecuado.

Con la superficie y composición del área, se calculó el volumen por parcelas y el volumen promedio. El análisis de los datos obtenidos en los tres años evaluados evidencia que los volúmenes totales de madera aumentaron en 6,818.04 m³ con respecto al año 2023 y en 17,973.34 m³ respecto al año 2020. Esto incide positivamente en el incremento del rendimiento (35.94 m³/ha) y en el ICA (6.2 m³/ha/a) entre los años 2020 y 2024 (Tabla 2).

La acumulación de carbono orgánico en el suelo mejora las propiedades de los suelos y su capacidad para producir biomasa. Además, este proceso reduce la contaminación de la atmósfera y la hidrósfera con compuestos de carbono, tal como lo enuncian (Pérez Iglesias et al., 2021Pérez Iglesias, H. I., Rodríguez Delgado, I., & García Batista, R. M. (2021). Secuestro de carbono por el suelo y sus fracciones en agroecosistemas tropicales de la región costa ecuatoriana. Revista Universidad y Sociedad, 13(2), 141-149. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2218-36202021000200141&script=sci_arttext). Este enfoque no solo favorece el entorno local, sino que también contribuye a mitigar los efectos negativos del cambio climático.

La acumulación de carbono presentó una distribución desigual entre los diferentes depósitos, como se observa en la tabla 3. Según diversos autores, la acumulación de carbono depende en gran medida de la estructura arbórea y la composición florística (Asase & Tetteh, 2016Asase, A., & Tetteh, D. A. (2016). Tree diversity, carbon stocks, and soil nutrients in cocoa-dominated and mixed food crops agroforestry systems compared to natural forest in southeast Ghana. Agroecology and Sustainable Food Systems, 40(1), 96-113. https://doi.org/10.1080/21683565.2015.1110223; Olorunfemi et al., 2019Olorunfemi, I. E., Komolafe, A. A., Fasinmirin, J. T., & Olufayo, A. A. (2019). Biomass carbon stocks of different land use management in the forest vegetative zone of Nigeria. Acta Oecologica, 95, 45-56. https://doi.org/10.1016/j.actao.2019.01.004). Estas variaciones se deben a las diferencias en las características ecológicas de cada área.

La mayor concentración de carbono se localizó en la biomasa, que representó entre el 63% y el 69% del total en todos los años estudiados. El suelo fue el segundo depósito más importante, con valores entre el 24% y el 30%. Finalmente, la necromasa representó un 6% del total. En 2024, se contabilizaron más de 97 mil toneladas de carbono, con un incremento de 21.102,0 t de carbono durante el período 2020-2024. Este comportamiento es consistente con los hallazgos de (Yepes et al., 2015Yepes, A., Herrera, J., Phillips, J., Cabrera, E., Galindo, G., Granados, E., Duque, Á., Barbosa, A., Olarte, C., & Cardona, M. (2015). Contribución de los bosques tropicales de montaña en el almacenamiento de carbono en Colombia. Revista de Biología Tropical, 63(1), 69-82. https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-77442015000100007), quienes afirman que la biomasa aérea puede contribuir hasta con un 60% del carbono total. (Asase & Tetteh, 2016Asase, A., & Tetteh, D. A. (2016). Tree diversity, carbon stocks, and soil nutrients in cocoa-dominated and mixed food crops agroforestry systems compared to natural forest in southeast Ghana. Agroecology and Sustainable Food Systems, 40(1), 96-113. https://doi.org/10.1080/21683565.2015.1110223) sugieren que la abundancia de fustales grandes, los cuales almacenan carbono en mayores proporciones, es una de las razones de este comportamiento.

A partir del volumen promedio, se calculó la existencia de carbono para los años 2023 y 2024. En 2024, esta existencia fue de -247.559,22 t CO2, mientras que en 2023 fue de -235.931,75 t CO2. Esto representa una remoción de -11.627,47 t CO2 en solo un año. Este resultado fue acreditado con el Certificado de Carbono y la Etiqueta Ambiental, con respaldo legal según lo establecido en la Resolución 28/2024 (MINAG, 2024MINAG. (2024). Resolución 28/2024. Gaceta Oficial de la República de Cuba N^o 18.) del Ministerio de la Agricultura en nuestro país.

Los valores obtenidos en esta primera evaluación del carbono retenido en el área de trabajo sirvieron como base para calcular la remoción anual de CO2. Este cálculo se realizó mediante la técnica de la diferencia de existencias, que es reconocida por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, 2006IPCC, I. P. O. C. C. (2006). Guidelines for national greenhouse gas inventories, prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. Japan: IGES, 2-3.) como un método adecuado para estimaciones.

El Balance Neto de Emisiones (BNE) total, correspondiente al período 2020-2024, resultó en un valor final de -24.222,56 t CO2. Este resultado reafirma que los bosques siguen siendo el único sumidero de carbono en el país, como lo señalan (Planos & Gutiérrez, 2020Planos, E., & Gutiérrez, T. (2020). Tercera Comunicación Nacional a la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático. CITMA: Ciego de Ávila, Cuba.).

Conclusiones

El área evaluada contribuye a la mitigación del cambio climático al alcanzar la condición de Sumidero de Carbono.

Los resultados positivos del balance de carbono entre evaluaciones sucesivas, crea las bases para que la Empresa para la Conservación de la Ciénaga de Zapata, pueda acceder al sistema nacional de pago por servicios ambientales del bosque.