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50 Septiembre 2013
Jose Navarro-Pedreño, Begoña Díez Martín, Ignacio Meléndez Pastor, Ignacio Gómez Lucas Departamento de Agroquímica y Medio Ambiente. Universidad Miguel Hernández de Elche.
En el presente artículo se ha estimado la cantidad de carbono y nitrógeno que permanece retenida en el palmeral de Elche, y lo que supone como contribución al secuestro de gases efecto invernadero, el contenido en los residuos que se obtienen anualmente por las podas, así como el volumen total de residuo biomasa producido. El palmeral se encuentra constituido básicamente por la palmera datilera (Phoenix dactylifera), y estas podas se pueden relacionar con la gestión y secuestro de CO2 atmosférico, y pueden ser una fuente de energía biomasa y para nuevos materiales y usos, dado que se producen de forma regular y en grandes cantidades.
Estimación del contenido de C, N y biomasa de El Palmeral de Elche (Patrimonio de la Humanidad)
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ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE C, N Y BIOMASA DE EL PALMERAL DE ELCHE (PATRIMONIO DE LA HUMANIDAD)
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EL PAPEL DE LAS MASAS FORESTALES como sumidero
de carbono es fundamental, provocando un flujo des-
de la atmósfera a las plantas, favoreciendo la produc-
ción de una biomasa estable en el tiempo y reduciendo
así la concentración de CO2 atmosférico. Se estima que
un bosque puede almacenar hasta 15t/ha y año de C
en forma de biomasa (UNEP, 2006). Por ello es de gran
importancia determinar la contribución de las masas
vegetales. Aproximadamente el 45-50% de su com-
posición en peso seco es carbono elemental [7], y su
origen es atmosférico. El mantenimiento de grandes
masas vegetales y la adecuada gestión de sus residuos
pueden contribuir a reducir los efectos negativos del
cambio climático, ya que la deforestación contribuye
a la emisión de gases de efecto invernadero en un 25-
30%, mucho más de lo que se pensaba y más que la
combustión de petróleo y gas [2].
Los principales Gases de Efecto Invernadero (GEI)
son CO2, CH4, N2O, SF6, HFC y PFC, por tanto, tiene
un especial interés determinar los contenidos de C y
de N, elementos estructurales básicos de las plantas,
presentes en los residuos vegetales y partícipes de los
GEI. El incremento y mantenimiento de las masas fo-
restales es una de las soluciones más adecuadas para
reducir el problema de la alta concentración de CO2 en
la atmósfera, fijar carbono en las estructuras vegetales
y almacenar nitrógeno, junto con otras estrategias.
Esas masas pueden ser fuente de residuos cuyo des-
tino puede ser directamente el suelo, pero también
pueden ser procesados: compostados, transformados
en combustible-biomasa o nuevos materiales. Además,
cerca de la mitad del peso de un árbol maduro es car-
bono elemental, y, mientras el árbol está vivo y pro-
ductivo, éste fija más carbono en su estructura del que
devuelve a la atmósfera.
El Palmeral de Elche está constituido por un sistema
de regadío histórico en el que se distinguen dos zonas:
el palmeral rural, que se encuentra disperso por todo
el término municipal, y el palmeral histórico o urbano
que comprende el área declarada Patrimonio de la Hu-
manidad y que tiene una especial atención en cuanto
a sus cuidados y podas.
La palmera datilera Phoenix dactylifera es una planta
monocotiledónea de porte arbóreo, con tronco o esti-
pe rugoso. Es una especie dioica, presenta pie macho
y pie hembra. El tallo, denominado estipe, es monopo-
dial de forma alargada y cilíndrica, de diámetro más o
menos constante en su longitud, y de carácter leñoso
que le confiere un porte arbóreo a esta planta.
Las hojas maduras, las palmas, son pinnado-com-
puestas; quedan partidas con los foliolos lanceolados
muy agudos y plegados, y van creciendo secuencial-
mente de una en una. En la copa, las palmas se en-
cuentran distribuidas por edades, situándose en la
parte más alta las jóvenes, seguidas de las adultas y
maduras, y en la parte más baja las hojas senescentes.
El número total de palmeras adultas que forman
el conjunto del Palmeral en el término municipal de
Elche se estima en unos 200.000 ejemplares adultos
en la actualidad [3]. En esta estimación no se tienen
en cuenta los cerca de 500.000 nuevos ejemplares
de porte variado existentes en los más de 200 viveros
de palmeras, que sin duda pueden llegar a contribuir
positivamente al incremento en el almacenamiento y
secuestro de carbono conforme vayan alcanzando la
madurez las plantas.
La finalidad de este trabajo es valorar la implicación
del Palmeral de Elche en el almacenamiento de CO2,
estimar el contenido de C y N en los residuos proceden-
tes de las palmeras y su posible contribución positiva
para reducir los efectos del cambio climático.
METODOLOGÍAEl Palmeral se encuentra en un estado evolutivo de
madurez. El desarrollo positivo del palmeral y su creci-
miento a lo largo del tiempo deberían contribuir a au-
mentar la cantidad de carbono almacenado en forma
de biomasa vegetal. Con esta premisa, se estudia el N
junto con el C, porque están presentes en muchos GEI
y sus ciclos biogeoquímicos son de enorme importancia
en los ecosistemas terrestres.
Para cuantificarlo se realizó, por un lado, la valora-
ción del peso de las palmeras, configurando un indivi-
duo tipo, y, por otro, se analizó el contenido en C y N
El número total de palmeras adultas que forman el conjunto del Palmeral, en el
término municipal de Elche, se estima en unos 200.000 ejemplares adultos
Tabla 1. Datos para la estimación de la palmera tipo (Gracia, 2006) [3]
Diámetro estipe (m)
Altura de estipe (m)
Nº de hojas
Media aritmética 0,42 9,45 35,54
Desviación estándar 0,08 3,56 8,09
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CAPTURA DE CO2
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densidad media del tallo se obtuvo mediante el método
de inmersión y desplazamiento de agua de fracciones
del mismo; a partir del volumen y la densidad, se estimó
el peso seco medio del estipe. En el caso de las hojas,
por su mayor manejabilidad, a pesar de su longitud, los
parámetros morfológicos se determinaron por medida
directa y se secaron y pesaron. Se partió de 150 mues-
tras de cada parte facilitadas por el Servicio de Parques
y Jardines del Excmo. Ayuntamiento de Elche.
Con la finalidad de comparar los resultados, se uti-
lizaron dos métodos de determinación para calcular
el contenido en C y N. El primero utilizó la ignición a
550oC, en horno mufla para el C, considerando que
en materia vegetal seca la proporción de C se sitúa en
torno al 45 y 50% (utilizamos dado el porte herbáceo
de la palmera el factor de 0,475). El método empleado
para determinar el contenido de N en las palmeras
fue el método Kjeldahl, que transforma el nitrógeno
orgánico a ión amonio [1]. La segunda metodología
utilizada fue la determinación con autoanalizador ele-
mental de C y N (Carlo Erba modelo CHNS-O EA1108),
en el que se utilizó cebada para el calibrado del ins-
trumental.
Para el conjunto de datos obtenidos, se determinó
la normalidad de la población (test de Kolmogorov-
Smirnov), se calculó la media, desviación estándar y el
intervalo de confianza para una probabilidad del 95%.
RESULTADOSLos datos cumplían con las condiciones de normalidad
y fueron utilizados para determinar los parámetros re-
queridos. El contenido de carbono estimado median-
te calcinación en las palmas y estipe de la palmera se
muestra en la Tabla 2.
Considerando como valor medio del número de hojas
en la palmera tipo de 35,54 [3], podemos estimar que
por diferentes metodologías. A partir de ambos datos
se procedió a estimar el contenido total de C y N del
palmeral y el de los residuos anuales.
Se definió un individuo estándar y representativo de
las características medias de todas las palmeras, consi-
derando el estipe y las hojas: diámetro medio y altura
del estipe, el número medio de hojas presentes (y las
producidas anualmente); los datos fueron obtenidos
a partir de la Tesis Doctoral de Gracia (2006) [3] y se
muestran en la Tabla 1.
A la vista de estos datos, se puede indicar que el Pal-
meral histórico de Elche presenta un conjunto de pal-
meras con una altura media cercana a los 10 metros,
y con bastante frondosidad. El número de frondes que
presentan las distintas especies de palmera es variable,
la forma y tamaño se asocia al uso de esta especie [6].
Se ha constatado que en las condiciones del campo
del sur de Alicante, la palmera crece un promedio de
10 cm cada año [5], por lo que la edad media de las
palmeras que constituyen El Palmeral de Elche rondaría
los 100-150 años.
El sistema radicular, de tipo fasciculado, es mucho
más complejo de valorar, considerándolo parte inte-
grante de la biota edáfica y, por tanto, formador de
materia orgánica del suelo; los frutos producidos sólo
aparecen en las palmeras hembras. Por ello, la “pal-
mera tipo” la simplificamos en dos grandes partes de
masa aérea vegetal: estipe y hojas. Para el tallo se con-
sideró un volumen de forma cilíndrica, mientras que la
Tabla 2. Resultados de los análisis de las hojas y el tallo
Valor medio
Desv. Estándar I.C. (95%)
PALMA
Peso seco (g) 1.105,32 383,59 89,23
C (g/kg ms) 445,63 4,00 0,91
ESTIPE
ρ (g/cm3) 0,23 0,09 0,02
C (g/kg ms) 421,50 23,97 5,42
Tabla 3. Resultados de los análisis de nitrógeno Kjeldahl en las palmas
Valor medio
Desv. Estándar I.C. (95%)
PALMAS
N (g/kg ms) 9,7 1,9 0,4
ratio C/N 47,6 9,7 0,4
ESTIPE
N (g/kg ms) 15,8 4,4 0,1
ratio C/N 29,4 11,2 5,4
El método empleado para determinar el contenido de N en las palmeras fue el Kjeldahl, que transforma el nitrógeno
orgánico a ión amonio
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ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE C, N Y BIOMASA DE EL PALMERAL DE ELCHE (PATRIMONIO DE LA HUMANIDAD)
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tipo con esta metodología es similar a los datos ante-
riores, ligeramente superior, obteniendo 142,6 kg y 5,6
kg por ejemplar, respectivamente.
El censo del Palmeral histórico dado por Gracia
(2006) [3] señala que existían unos 181.138 ejempla-
res. Teniendo en cuenta los contenidos en carbono y
nitrógeno de una palmera tipo y estos datos, se puede
indicar que en el conjunto del palmeral se encuentran
inmovilizados alrededor de 25.822,45 t de C y 1.013,3
t de N, con una biomasa total aproximada de 56.786
t (Figura 1).
La pérdida de ejemplares del Palmeral en los últimos
años ha favorecido la disminución de la fijación de C y
N por parte de la vegetación. Entre los datos históricos
de densidades de palmeras en la zona histórica urbana
(aproximadamente 412 ha), se encuentran en los ar-
chivos valores de de 700 palmeras/ha contabilizadas
por Cavanilles en 1797, lo que significa que había unas
308.840 palmeras.
Normalmente, las poblaciones de palmeras que ocu-
pan una zona tienden a llegar a un estado de equilibrio
demográfico (Barot et al., 2000), salvo que sea el hom-
bre el que intervenga de forma decisiva. Ese equilibrio
puede favorecer la estabilidad en cuanto a la fijación de
gases invernadero en estas masas vegetales
el contenido de C en esta parte aérea es aproximada-
mente de 17,5 kg. Para los estipes, partiendo de los
datos de la palmera tipo (diámetro de 0,42 metros y
la altura de 9,45 metros), el volumen medio resultante
de estipe fue de 1,31 m3. A partir de dicho volumen, y
de la densidad media de estipe (0,23 g/cm3), se estimó
que la masa media seca de estipe es de 274,2 kg. Por
tanto, el contenido total de C obtenido para un estipe
es de 117,1 kg de C en tallo en peso seco. Una vez
obtenido el contenido total de carbono para los com-
partimentos aéreos considerados, se puede indicar que
el contenido total de carbono para la palmera tipo se
sitúa aproximadamente en 134,6 kg de C.
El contenido total de N en cada hoja se puede es-
timar a partir del peso seco medio de la hoja y el N-
Kjeldahl (Tabla 3). De este modo, el valor medio de
nitrógeno en la hoja, expresado en g/kg de masa seca
es de 9,7, mucho más bajo como era de esperar que
el de C, cuya ratio se muestra también en la Tabla 3.
Para el cálculo del contenido de nitrógeno total de
las hojas y los estipes se siguieron las mismas conside-
raciones que para el C. Se estimó el contenido total
de nitrógeno para la palmera tipo como la suma de
ambos, considerando el número de hojas y el volumen
y densidad del tallo, obteniendo un total de 4,8 kg de
N para una palmera tipo.
Los datos obtenidos en cuanto a C y N, mediante
el analizador elemental Carlo Erba modelo CHNS-O
EA1108, se muestran en la Tabla 4 para palmas y es-
tipes.
El valor obtenido para el contenido de carbono en
palma es cercano al 47%, mientras que en el estipe es
aproximadamente 45%, y, en el caso del N, porcen-
tualmente la acumulación es mayor en el tallo. Pode-
mos estimar que el contenido en C y N en la palmera
Sumario
Tabla 4. Resultados obtenidos con el analizador elemental para el C y N expresados en porcentaje respecto del peso seco de la muestra
C (g/kg m.s.) Media Desv. Estandar I.C. (95%)
Palma 466,3 1,1 0,5
Estipe 453,1 2,9 1,3
N (g/kg m.s.) Media Desv. Estandar I.C. (95%)
Palma 10,7 0,2 0,1
Estipe 18,9 0,4 0,2
Figura 1. Contenido de C y N (t) y biomasa en peso seco (t) del Palmeral de Elche
En el conjunto del palmeral se encuentran inmovilizados alrededor de
25.822,45 t de C y los 1.013,3 t de N, con una biomasa total aproximada de
56.786 t
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CAPTURA DE CO2
(10), 905-913.
[2] Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome. 2000. Carbon sequestration options under the clean development mechanism to address land degradation. Ed. FAO. Roma.
[3] Gracia i Vicente, L. 2006. Indicadores ambientales y paisajísticos del Palmeral de Elche. Tesis Doctoral UMH. 318p. Elche.
[4] López Deltell, V. 2009. El Palmeral evita los gases de invernadero que emiten 10.000 ilicitanos cada año. Diario Información de Elche, 15/Julio/2009.
[5] Ortiz, C.; Gracia i Vicente, L. 2000. Análisis paisajístico del Palmeral de Elche. Un agrosistema milenario monumental. Ed. Interlibro, Murcia.
[6] Roca Alcázar, F. 2008. Las palmeras en el conocimiento tradicional del grupo indígena amazónico Aguaruna-Huambisa. Las palmeras en América del Sur. Rev. Per. Biol. 15(supl. 1), 147-149.
[7] Schlensinger, W. H. 1997. Biogeochemistry: An analysis of global change. 2nd ed. Academic Press, San Diego.
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Taller de Cambio climático de la FAO Roma, 2006.
Fecha de última consulta: 31 de enero de 2008.
[2] http://www.fao.org/newsroom/es/news/2006/1000385/index.html
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Fecha de última consulta: 7 de septiembre de 2009.
[3] www.iberdrola.es
Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino.
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Fecha de última consulta: 31 de marzo de 2009.
[4] http://www.marm.es/
Adapted from: UNEP (2006). Forests and climate change. Global Environment Outlook 3.
http://www.unep.org/GEO/geo3/english/180.htm [Accessed 3 July 2007]
CONCLUSIONESLa producción anual de palmas en cada ejemplar se
estima en 15 hojas/año, con un crecimiento medio de
estipe de unos 10 cm (Gracia, 2006). Con estos datos
podemos estimar que cada palmera transforma aproxi-
madamente 7,4 kg de carbono atmosférico a carbono
biomasa por año, es decir, supone un secuestro de 27,9
kg de CO2/año. Este dato indica que son aproximada-
mente unas 1.477 t de carbono el secuestrado anual-
mente (5.418 t de CO2/año). En el caso del nitrógeno,
puede almacenar anualmente unas 323 t de nitróge-
no. Aunque estas cantidades anuales puedan parecer
modestas, se hace necesario fomentar la creación de
sumideros de carbono y mantener los existentes como
estrategia para reducir los problemas asociados a los
GEI. Adicionalmente, se generan residuos en forma de
biomasa, cuyo destino puede ser su reutilización para
la producción de energía y otros usos, fomentando un
equilibrio entre emisiones de CO2 y captaciones.
REFERENCIAS[1] Bremner, J. M.; G. A. Breitenberck. 1983. A simple method for determination of ammonium in semimicro-Kjeldahl analysis of soils and plant materials using a block digester. Commun in Soil Sci. Plant Anal, 14
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