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1/28

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CICLO DEL CARBONO

Multiescalar, complejo espacial y temporalmente, dinmico, etc.

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MODELO DE INTEGRACIN DE INFORMACIN A DIFERENTES ESCALAS

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El 18 % equivale a 90 millones ton CO2e emitidopor:

Cambio de uso del suelo (10%)

Prdida de carbono orgnico en el suelo(incendios, erosin) y aprovechamientoforestal (4%)

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Incrementode CO2

Degradacinde los

recursosforestales

Calentamiento Global Productividad ForestalBiodiversidad

Servicios ecosistmicosAlmacenes de C

AMENAZAS SOBRE LOS ECOSISTEMAS

Cules son los conductoresde cambio de uso del suelo?

Cules son las consecuenciasdel cambio de uso de suelosobre los almacenes decarbono ?

Cules son los impactosdel manejo forestal sobrelos almacenes de carbono ?

Estrategias demitigacin (REDD+)

Manejo ForestalSustentable Deforestacin evitada

Aforestacin

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ESCALA NACIONAL

Cules son los patrones geogrficos de los almacenes y flujos decarbono?

Cmo podemos manejar los almacenes de carbono y proveer apoyo alos tomadores de decisiones a partir del conocimiento cientfico?

Mapas de almacenes de Carbono en diferentes escalas espaciales

Observaciones con alta resolucin y amplia cobertura espacial

Alta frecuencia de muestreo a nivel Nacional

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EVOLUCIN EN LA GENERACIN DE LA INFORMACIN

CONJUNTOS DE DATOS DIGITALESEstructura

Tipos de vegetacin y agricultura(Polgonos)

Agricultura nmada(Polgonos)

Datos sobre cultivos(Puntos)

Datos sobre especies vegetales(Puntos)

Datos sobre actividadesde uso del suelo(Puntos)

5 Capas:

Fotografas areas Espaciomapas Imgenes de satlite

Serie I

Cartografa en papel

Serie IIInformacin cartogrfica digital

Serie III

Enfoque SIG

InformacinAnalgica

u3p

u3c

Ltex

u3n

11

1

u3f

u3e

u3h

u3d

u3i

u3l

u3o

u3v

u3g

u3r

u3a

5 capas

14 capas

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ANLISIS DE DEFORESTACIN Y CAMBIO DE USO DE SUELO

La actividad forestal es muy limitada en un pascon vocacin forestal. Tradicionalmente agricultura de subsistencia y

de exportacin, recientemente para alimentosdel ganado. La introduccin de pastizales para la ganaderafue responsable de la deforestacin de selvas Introduccin de plantaciones paracombustibles fsiles.

Deforestacin se ha reducido, bosques sec.Degradacin mayor que deforestacin.

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Muestreo Intensivo

4,337 perfiles de suelo y 10,892

muestras de suelo

Falta de datos de densidad aparente

reas con vacios de informacin

Dimensiones pequeas (100-200 m2)

Muestreos rpidos

Temporalidad

Cubrimiento multi-temporal, no datos

pareados en tiempo

No muestras conjuntas suelo-vegetacin

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CARBONO ORGNICO EDFICO

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24,659 conglomerados para

evaluar biomasa area.

1 300,000 rboles medidos

No hay ecuaciones alomtricas

Escalas temporales

INVENTARIO NACIONAL FORESTAL

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CAMPAA REMUESTREO 2009

Conafor 2009

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SITIOS EXPERIMENTALES INTENSIVOS

Medicin de todos los almacenes del ciclo del carbono (biomasa area,piso forestal, biomasa subterrnea y carbono edfico)

Instrumentacin intensiva

Medicin de tasas de asimilacin / transferencia/ descomposicin entre

almacenes

Bsicamente sitios de inters acadmico

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BOSQUES TEMPLADOS EN MXICO

1. En Mxico los bosques de pino, los bosques de encinos ylos bosques mixtos en el pas representan alrededor del

20 % del territorio (Palacio et al. 2000). Actualmente seestima que ~40% de las reas que originalmenteocupaban estos ecosistemas han sido transformadas aotros usos de suelo (Toledo et al. 1989), con tasas dedeforestacin anual de 0.5 - 0.8% (Masera et al. 1997).

2. Mxico se encuentra entre los 10 principales emisoresde CO2 por deforestacin (Detwiler y Hall 1988), siendoesta la segunda causa de emisin de CO2 a la atmsfera(12.9 y 54.1 MtC/ao por deforestacin de bosquestemplados y tropicales, respectivamente) (Masera et al.

1997).3. 80% de la superficie de bosques templados est bajo propiedad comunal, solo

12% tiene planes de manejo. Alrededor del 90 % del aprovechamiento forestalse lleva a cabo en los bosques templados.

4. El producto interno bruto del sector forestal represent 1.5% del valor del

producto interno bruto nacional.

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Bosques de AbiesBosques templados (Pinus sp.)Regeneracin

Reforestacin

PastizalPastizal i. ganadovacuno

Agricultura

N

COFRE DE PEROTE, VERACRUZ

Parque

A Jalapa

Cofre de Perote

Aguazuelas

Conejo 1 y 2

La Normal

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10 m

50m

Mantillo (nueva y defermentacin

Estructura de la

vegetacin (DAP, altura yespecie)

Variables de respuesta:

Biomasa area Capitales de nutrientes (N y P)

Biomasa de mantillo Cationes (Ca, Mg, Na y K)

Biomasa de races Dendrocronologa

Capitales de carbono Estructura y rea basal

MTODOS PARA VEGETACIN

Races a) 0-10 cm

b)10-20 cm

c) 20-30 cm

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50m

10 m

1 muestra compuesta por 10

muestras por parcela de 500 m2

75-100 muestras de suelo porprofundidad y por sitio de estudio

MTODOS PARA SUELO

0-10 cm

10-20 cm

> 30 cm

Profundidad del suelo

Fracciones lbiles

C en biomasa microbianaRelacin C:NInmovilizacinRespiracin basalCociente metablicoActividad Deshidrogenasa

Actividad glucosidasaPrueba DAF

Caractersticas fsicas y qumicasConcentracin de NConcentracin de PpHConcentracin de cationes

NitratosAmonio

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INCREMENTOS

a) Rf12 b) Rf28-Rf30 c) Rg23-Rg41

c) Bm75 d) Bm103

Punto de mximo crecimiento

~19 aos~33 aos

~40 aos

~60 aos ~60 aos

Punto de mximo crecimiento

Punto de estabilizacin

Punto de estabilizacin

~40 aos ~70 aos~110 aos

~140 aos

SITIO 2006

(kg)

Estabilizacin

(kg)

Rf12 72 140

Rf28-Rf30 138 251

Rg23-Rg41 313 379

Bm75 389 503

Bm103 1507 1574

PROYECCIONES

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19/28

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 21 41 61 81 101 121 141 161 181 201

Mgha-1

Rf12 Rf28-Rf30 Rg23-Rg41 Bm75 Bm103

SITIO INCREMENTO %

Rf12 102

Rf28-Rf30 342

Rg23-Rg41 263

Bm75 41

Bm103 4

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1876 1896 1916 1936 1956 1976 1996 2016 2036 2056

Mgha-1

Rf12 Rf28-Rf30 Rg23-Rg41 Bm75 Bm103

a) Acumulacin de biomasa arbrea proyeccin a los200 aos de edad de cada plantacin

b) Biomasa arbrea proyeccin al ao 2056 (Mg C ha-1).

0

50

100

150

200

250

300

350

1876 1906 1936 1966 1996 2026 2056

MgCha-1

Rf12 Rf28-Rf30

Rg23-Rg41 Bm75

Bm103

PROYECCIONES

c) Proyeccin de almacenamiento de C (Mg C ha-1)

443.4

678.8

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Espacializacin de la biomasa

rea total= 26,246 ha

ANP= 37% y No ANP= 63%

Biomasa total (sin mantillo ni races)

1.4 x 106

Mg

7 x 105 Mg C

2.4 x 105 Mg C

ANP Fuera del ANP

4.6 x 105 Mg C

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0

20

40

60

80

100

Bosques

de

Abies

Regeneracin

Regeneracin

Agricultura

Reforestacin

Reforestacin

15

Agricultura

Bosaue

de

Abies

Regeneracin

Regeneracin

Pastizal

Agricultura

Reforestacin

Pastiz

al

Agricultura

Mgha

-1

Capitales de carbono orgnico del suelo (0.1 m) en coberturas

forestales, agrcolas, pastizales y reforestacin

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Cronosecuencia Seca (900 mm) Cronosecuencia Hmeda (1400 mm)

Bosque Maduro

Bosque de 1 ao de Aprovechamiento

Bosque de 20 aos de Aprovechamiento

BOSQUES TEMPLADOS BAJO APROVECHAMIENTO FORESTAL EN LASIERRA NORTE DE OAXACA

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Year/Season/Parameter Dry region(Mean annual precipitation 807 mm) Wet region(Mean annual precipitation 1221 mm)Logged Forest1 yr-ago (FL-1)

Logged Forest20 yr-ago (FL-20)

Old Growth Forest(OGF)

Logged Forest1 yr-ago (FL-1)

Logged Forest20 yr-ago (FL-20)

Old Growth Forest(OGF)

Year 2004Dry seasonC-total (mg C g

-1soil) 86.1 5.6 154.6 9.8 152.9 7.81 186.0 14.3 101.0 14.2 126.1 12.5

SMBC (g C g-1

soil) 764 102 1779 433 1400 151 1732 336 1510 370 2029 532

BSR (g C g-1

soil day-1

) 34.7 3.9 30.3 4.2 43.3 6.3 44.4 2.5 29.5 3.4 34.3 3.8Rainy seasonC-total (mg C g

-1soil)

86.5 8.1 166.3 18.6 215.7 20.8 216.0 27.4 143.2 9.3 117.0 9.8SMBC (g C g-1

soil) 1026 31 1135 371 1637 528 1348 32 1226 70 1525 90

BSR (g C g-1

soil day-1

) 36.2 2.6 15.5 1.4 39.9 7.4 31.4 0.4 28.2 3.5 32.0 5.0

Year 2006Dry seasonC-total (mg C g

-1soil) 101.2 16.4 154.3 5.9 164.7 9.8 193.5 21.7 117.6 18.5 166.6 12.5

SMBC (g C g-1

soil) 1498 59 2177 131 2904 225 2467 235 2175 467 2610 254

BSR (g C g-1

soil day-1

) 24.2 3.2 17.9 3.2 29.7 3.6 32.6 4.4 23.4 8.0 25.5 2.8Rainy seasonC-total (mg C g

-1soil)

83.5 8.8 161.2 22.0 224.7 19. 7 228.9 31.8 156.7 10.1 131.9 13.5SMBC (g C g-1

soil) 1657 116 1990 237 1386 121 987 92 925 50 1066 114

BSR (g C g-1

soil day-1

) 30.5 2.2 45.8 5.6 71.6 8.9 50.9 8.2 49.6 5.2 34.1 4.7

AverageC-total (mg C g

-1soil) 89.8 4.6 159.1 13.3 189.5 19.9 206.1 11.7 129.6 9.4 135.4 6.8

SMBC (g C g-1

soil) 1236 139 1770 200 1832 96 1633 185 1459 191 1807 175

BSR (g C g-1

soil day-1

) 31.4 2.2 27.4 3.0 46.1 2.2 39.7 2.7 32.7 2.7 31.5 5.1

Soil total (C-total) and microbial biomass carbon (SMBC) concentrations, and basal soilrespiration (BSR) (mean standard error) for different high-altitude temperate forest soilsof Ixtln de Jurez, Mexico

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CH

gCm-2

-20000

-10000

0

10000

20000

0-10 cm

10-30 cm

HF F.gruesa

HF F. fina

Mantillo F-gruesa

Mantillo F. fina

B. ReferenciaB. Referencia B. 20 aB. 20 aososB. 1 aB. 1 aoo

Piso forestal

Suelo mineral

a CH

gCm-2

-20000

-10000

0

10000

20000

0-10 cm

10-30 cm

HF F.gruesa

HF F. fina

Mantillo F-gruesa

Mantillo F. fina

B. ReferenciaB. Referencia B. 20 aB. 20 aososB. 1 aB. 1 aoo

Piso forestal

Suelo mineral

a CH

gCm-2

-20000

-10000

0

10000

20000

0-10 cm

10-30 cm

HF F.gruesa

HF F. fina

Mantillo F-gruesa

Mantillo F. fina

B. ReferenciaB. Referencia B. 20 aB. 20 aososB. 1 aB. 1 aoo

Piso forestal

Suelo mineral

a

MANTILLO, HORIZONTE DE FERMENTACIN Y SUELO

SITIO HMEDO

SITIO SECO

CS

gCm-2

-20000

-10000

0

10000

20000

0-10 cm

10-30 cm

HF F.gruesa

HF F. fina

Mantillo F-gruesa

Mantillo F. fina

B. ReferenciaB. Referencia B. 1 aB. 1 aoo B. 20 aB. 20 aosos

Piso forestal

Suelo mineral

b CS

gCm-2

-20000

-10000

0

10000

20000

0-10 cm

10-30 cm

HF F.gruesa

HF F. fina

Mantillo F-gruesa

Mantillo F. fina

B. ReferenciaB. Referencia B. 1 aB. 1 aoo B. 20 aB. 20 aosos

Piso forestal

Suelo mineral

b CS

gCm-2

-20000

-10000

0

10000

20000

0-10 cm

10-30 cm

HF F.gruesa

HF F. fina

Mantillo F-gruesa

Mantillo F. fina

B. ReferenciaB. Referencia B. 1 aB. 1 aoo B. 20 aB. 20 aosos

Piso forestal

Suelo mineral

b

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A travs de los modelos:

Se pueden estimar cambios en los reservorios y flujos de C sobre

grandes extensiones en el paisaje de manera costo-efectiva. Se puede reproducir el fenmeno que se estudia, con lo que se

descubren e investigan nuevas relaciones y caractersticas.

Se generan escenarios y se comparan los efectos de actividades

sobre los sistemas forestales (e.i. manejo, disturbios naturales) queno han sido observados an.

En esencia, todos los modelos estn equivocados pero algunos son tiles

POR QU USAR MODELOS?

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REQUERIMIENTOS DE DATOS EN CBM-CFS3

Inventario forestaldetallado

Curvas de volumen / edadConversin devolumen abiomasa

Disturbios: Cosecha

Reforestacin

Disturbios

Cambio de uso de

suelo

Resultados

Modelo CBM-CFS3 Parmetros delmodelo

Hojarasca

Decomposicin

Kurz 2007, taller Conafor Nov 2007

FORTALEZAS Y LIMITACIONES DE CUATRO APROXIMACIONES PARA

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APROXIMACIN FORTALEZAS LIMITACIONES

Teora

Flexibilidad de escalaIntegracinDeducir ideas que se puedensometer a pruebas

No se puede desarrollar sin lacontinua observacin yexperimentacin

Observaciones de largo plazo Contexto temporalDeteccin de tendencias yeventos extremos

Prueba de hiptesisrelacionadas con la variacintemporal

Sitio-especfico

Dificultad para determinar las

causas

Comparacin Contexto espacial o inter-ecosistmicoDeteccin del patrn espacialPrueba de hiptesis

relacionadas con la variacintemporal

Dificultad de predecir cambiostemporales o respuestas a laperturbacin

Experimentos de ecosistemas Medir la respuesta de losecosistemas a la perturbacinPrueba de hiptesisrelacionada con el control y elmanejo de procesos

ecosistmicos

Sitio-especficos

Estructuras institucionales quelimitan la experimentacin alargo plazo

FORTALEZAS Y LIMITACIONES DE CUATRO APROXIMACIONES PARACONOCER EL FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS (CARPENTER 1997)

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GRACIAS