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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
SEDE CUENCA
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
Trabajo de titulación previo a la obtención del título de:
Ingeniero Ambiental
TRABAJO EXPERIMENTAL:
“EVALUACIÓN DEL VOLUMEN DE CAPTURA DE CARBONO EN LA CHAKRA
ANDINA
EN TRES PISOS ALTITUDINALES EN LA PARROQUIA SAN MIGUEL DE
POROTOS,
PROVINCIA DEL CAÑAR Y SU APORTE AL EFECTO INVERNADERO”
AUTOR:
KLEBER ALFONSO QUITO ZUMBA
TUTOR:
ING. JUAN GERARDO LOYOLA ILLESCAS, Ph. D.
Cuenca, febrero 2018
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II
CESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR
Yo, Kleber Alfonso Quito Zumba con C.I. 0302307418, manifiesto
la voluntad y cedo a la
Universidad Politécnica Salesiana la titularidad sobre los
derechos patrimoniales en virtud
de que soy autor del trabajo de titulación: “EVALUACIÓN DEL
VOLUMEN DE
CAPTURA DE CARBONO EN LA CHAKRA ANDINA EN TRES PISOS
ALTITUDINALES EN LA PARROQUIA SAN MIGUEL DE POROTOS,
PROVINCIA DEL CAÑAR Y SU APORTE AL EFECTO INVERNADERO”,
mismo
que ha sido desarrollado para optar por el título de: Ingeniero
Ambiental, en la Universidad
Politécnica Salesiana, quedando la Universidad facultada para
ejercer plenamente los
derechos cedidos anteriormente.
En aplicación a lo determinado en la Ley de Propiedad
Intelectual, en mi condición de autor
me reservo el derecho moral de la obra antes citada. En
concordancia, suscribo este
documento en el momento que hago entrega del trabajo final en
formato impreso y digital
a la biblioteca de la Universidad Politécnica Salesiana.
Cuenca, febrero 2018.
Kleber Quito Zumba
C. I. 0302307418
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III
CERTIFICACIÓN
Yo, Juan Loyola Illescas , declaro que bajo mi tutoría fue
desarrollado el trabajo de
titulación “EVALUACIÓN DEL VOLUMEN DE CAPTURA DE CARBONO EN
LA
CHAKRA ANDINA EN TRES PISOS ALTITUDINALES EN LA PARROQUIA
SAN
MIGUEL DE POROTOS, PROVINCIA DEL CAÑAR Y SU APORTE AL EFECTO
INVERNADERO”, realizado por el estudiante Kleber Alfonso Quito
Zumba, proyecto
experimental que cumple con todos los requisitos estipulados por
la Universidad
Politécnica Salesiana.
Cuenca, febrero 2018
Ing. Juan Loyola Illescas, Ph. D.
C.I. 0102378544
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IV
DECLARATORIA DE RESPONSABILIDAD
Yo, Kleber Alfonso Quito Zumba con C.I. 0302307418, autor del
trabajo de titulación:
“EVALUACIÓN DEL VOLUMEN DE CAPTURA DE CARBONO EN LA
CHAKRA ANDINA EN TRES PISOS ALTITUDINALES EN LA PARROQUIA
SAN
MIGUEL DE POROTOS, PROVINCIA DEL CAÑAR Y SU APORTE AL EFECTO
INVERNADERO”, certificamos que el total contenido del trabajo
experimental es de mi
exclusiva responsabilidad y autoría.
Cuenca, febrero 2018.
Kleber Quito Zumba
C. I. 0302307418
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V
DEDICATORIA
Este trabajo va dedicado a mi madre María Zumba y a mis hermanos
Margarita, María,
Verónica, Ángel y Carlos Quito Zumba quienes fueron ese apoyo
incondicional en todo
este proceso de estudio, así como también a mis sobrinos Wilmer,
Franklin, Edison Mora y
Alan Ortiz.
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VI
AGRADECIMIENTO
Le doy gracias a Dios y a la Virgen por mi familia, quienes
fueron y son los pilares de
apoyo en cada momento de aprendizaje y sin ellos no hubiera
podido realizar este proceso
de formación profesional.
¡Gracias familia, gracias Dios!
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VII
RESUMEN
Con el objetivo de conocer la capacidad de captura de carbono en
la chakra andina, en la
parroquia San Miguel se evaluaron tres lugares distintos: Corte
(2400 m s. n. m.), San Juan
Bosco (2600 m s. n. m.) y Zhinzhún (2800 m s. n. m.), en cada
uno se escogieron tres
parcelas de siembra y la respectiva toma de muestras de biomasa
y suelo.
Para las muestras de biomasa se realizaron parcelas de 0,25 m2,
posteriormente
fueron llevadas al laboratorio para establecer la relación entre
materia seca y húmeda, y
conocer la cantidad de carbono almacenado en la biomasa del maíz
y herbáceas. Para
determinar la cantidad de carbono en el suelo se usó el método
de calcinación o pérdida de
ignición con el que se calcula la cantidad de carbono mediante
la pérdida de peso de una
muestra de suelo sometida a elevadas temperaturas, cada muestra
fue tomada a 10, 20 y 30
cm. El análisis estadístico indicó que la concentración de
carbono total presente en la
biomasa fue de 40,79 t C/ha/año, que representa 149,70 t/ha de
CO2 bruto capturado en el
policultivo de maíz; el suelo, por su parte, almacena una
cantidad de 248,732 t/ha de
carbono.
Se concluye que de estos sistemas productivos de asociación,
labranza mínima y
agricultura de conservación se pueden obtener muchos beneficios
ambientales, entre ellos,
pueden considerarse como una alternativa para la fijación de
carbono.
-
VIII
ABSTRACT
In order to determine the carbon capture capacity in the Andean
Chakra, in the San Miguel
parish, three different places were evaluated: Corte (2400 msnm)
(2600 msnm) and
Zhinzhun (2800 msnm). In each area, three plots of sowing and
the respective sampling of
biomass and soil was detected.
Biomass samples were taken in plots of 0.25m2, which were then
taken to the
laboratory to determine the relationship between dry and wet
matter and determine the
amount of carbon stored in the biomass of corn and herbs. The
amount of carbon in the soil
was determined by using a method known as calcination, or loss
of ignition, with which the
amount of carbon is calculated through the loss of weight of a
soil sample when subjected
to high temperatures. Each sample was taken at 10, 20 and 30 cm.
Statistical analysis
indicated that the total carbon concentration was 40,79 tnC /
ha/year, which represents
149.70 tn / ha of gross CO2 captured in this corn polyculture.
The soil, in turn, stores an
amount of 248,732 tons / ha of carbon.
It is concluded that the productive systems of association,
minimum tillage and
conservation agriculture can obtain many environmental benefits.
They can be considered
as an alternative for carbon fixation.
-
IX
ÍNDICE
CESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR
.........................................................................................
II
CERTIFICACIÓN
..........................................................................................................................
III
DECLARATORIA DE RESPONSABILIDAD
............................................................................
IV
DEDICATORIA
...............................................................................................................................
V
AGRADECIMIENTO
....................................................................................................................
VI
RESUMEN
.....................................................................................................................................
VII
ABSTRACT
..................................................................................................................................
VIII
1 INTRODUCCIÓN
...................................................................................................................
13
2 JUSTIFICACIÓN
...................................................................................................................
14
3 DELIMITACIÓN
....................................................................................................................
15
3.1 Delimitación espacial
.............................................................................................
15
4 OBJETIVOS
............................................................................................................................
16
4.1 Objetivo general
.....................................................................................................
16
4.2 Objetivos específicos
.............................................................................................
17
5 HIPÓTESIS
.............................................................................................................................
17
6 CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO
......................................................................................
17
6.1 Cambio climático, una preocupación
mundial.......................................................
17
6.1.1 Los gases de efecto invernadero
(GEI)...........................................................
18
6.1.2 Alternativas para frenar el efecto invernadero.
.............................................. 19
6.1.3 Ecuador frente a los gases de efecto invernadero.
.......................................... 20
6.2 El ciclo del carbono
...............................................................................................
22
6.2.1 Ciclo del carbono en los sistemas agrícolas.
.................................................. 22
6.2.2 El ciclo del carbono, un análisis completo para calcular
el secuestro neto del
carbono. 23
6.3 Sumideros de carbono, una alternativa al calentamiento
global ............................ 24
6.3.1 ¿Qué es el secuestro de carbono?
...................................................................
26
6.3.2 Cambio climático y las zonas agrícolas.
......................................................... 28
6.4 Especies agrícolas como sumideros de carbono
.................................................... 28
6.4.1 La agricultura de conservación, su importancia en la
disminución de CO2. . 29
6.4.2 Estimación de captura de carbono en especies agrícolas.
.............................. 31
6.5 La chakra andina, el agroecosistema ideal
.............................................................
32
-
X
6.5.1 Conocimiento ancestral.
.................................................................................
32
6.5.2 Fertilidad y manejo ecológico de suelos.
....................................................... 33
6.5.3 Agrobiodiversidad.
.........................................................................................
34
6.5.4 Ventajas de asociar cultivos.
..........................................................................
34
6.5.5 La chakra andina en
Ecuador..........................................................................
35
6.5.6 La chakra andina, y su relación con el secuestro de
carbono. ........................ 36
6.6 Estado del arte
........................................................................................................
37
7 CAPÍTULO II: ÁREA DE
ESTUDIO...................................................................................
38
7.1 Descripción del área de estudio
.............................................................................
38
7.2 Clima
......................................................................................................................
39
7.3 Hidrología
..............................................................................................................
39
8 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO
...................................................................
39
8.1 Materiales y equipos
..............................................................................................
40
8.2 Georeferenciación del lugar de
estudio..................................................................
41
8.3 Fase de campo
........................................................................................................
42
8.3.1 Muestreo.
........................................................................................................
42
8.4 Fase de laboratorio
.................................................................................................
43
8.4.1 Biomasa de la chakra andina.
.........................................................................
43
8.4.2 Suelo.
..............................................................................................................
44
8.5 Cálculos
.................................................................................................................
44
8.5.1 Cantidad de carbono en biomasa no arbórea.
................................................. 44
8.5.2 Cálculo del muestreo del suelo.
......................................................................
46
9 CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN
................................................................
49
9.1 Resultados
..............................................................................................................
49
9.1.1 Cantidad de biomasa, carbono y CO2 de los tres terrenos de
siembra por cada
piso altitudinal en la parroquia San Miguel de Porotos
................................................ 49
9.1.2 Contenido de carbono en el suelo por cada piso altitudinal
en la parroquia San
Miguel. 53
9.2 Discusión
...............................................................................................................
55
10 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
......................................... 57
10.1 Conclusiones
..........................................................................................................
57
10.2 Recomendaciones
..................................................................................................
58
-
XI
11 Referencias bibliográficas
.......................................................................................................
59
12 ANEXOS
..................................................................................................................................
65
-
XII
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación de la parroquia San Miguel
..................................................................
16
Figura 2. Distribución de emisiones netas del INGEI 2012,
Ecuador .................................. 19
Figura 3. Tendencias de emisiones de GEI en Ecuador, serie
1994-2012 ........................... 21
Figura 4. Ciclo del carbono. Fuente de emisión y sumideros de
CO2 .................................. 23
Figura 5. Factores influyentes en la captura de carbono
...................................................... 36
Figura 6. Proceso metodológico
...........................................................................................
40
Figura 7. Mapa de los pisos altitudinales y puntos de muestreo
.......................................... 41
Figura 8. Parcela para muestreado de suelo
.........................................................................
43
Figura 9. Contenido de biomasa aérea de la parte herbácea y maíz
por piso altitudinal ...... 50
Figura 10. Cantidad de carbono y CO2 en la biomasa HERBÁCEA.
.................................. 50
Figura 11. Cantidad de carbono y CO2 en la biomasa del MAÍZ
......................................... 51
Figura 12. Relación de carbono y CO2 en los tres pisos
altitudinales .................................. 52
Figura 13. Cantidad total de biomasa, carbono y CO2 captado por
piso altitudinal ............. 52
Figura 14. Cantidad total de biomasa, carbono y CO2 en la chakra
de la parroquia San
Miguel
...................................................................................................................................
53
Figura 15. Contenido de materia orgánica por profundidad
................................................. 54
Figura 16. Contenido de carbono en el suelo a cada profundidad
........................................ 54
Figura 17. Total del carbono secuestrado por la biomasa y el
suelo .................................... 55
-
13
1 INTRODUCCIÓN
El cambio climático del planeta es un problema ambiental que ha
generado una conciencia
general sobre la importancia de contrarrestar los efectos del
calentamiento global por medio
de estrategias de investigación tendientes a buscar soluciones
económicamente posibles,
socialmente sostenibles y ambientalmente amigables (Hernandez et
al. 2002). La emisión
de gases de origen industrial, ganadero, agrícola y la
combustión de combustibles fósiles
son las que han provocado que la radiación solar sea retenida y
reflejada haciendo que la
temperatura de la Tierra se incremente.
De todos los gases, el CO2 tiene mayor efecto sobre las
condiciones climáticas del
planeta, debido a que es un gas que permanece activo en la
atmósfera durante mucho años;
la concentración de dióxido de carbono alcanzó en 2015 las 400
partes por millón (ppm)
(Organización Meteorológica Mundial, 2016); se cree que el
Dióxido de carbono (CO2)
emitido a la atmósfera, sobre el 50 % demorará 30 años en
desaparecer, un 30 % subsistirá
varios siglos y el 20 % restante durará varios millares de años
(Solomon, 2007).
La adopción de los sumideros de carbono (vegetación, suelo y
océanos) es una
alternativa para retener el carbono (C), las plantas a través de
la fotosíntesis (obtención de
azúcares y otros compuestos) extraen el carbono de la atmósfera
(en forma de CO2) y lo
convierten en biomasa. Esta biomasa luego de descomponerse pasa
a formar parte del suelo
(en forma de humus) o en CO2, a través de la respiración de los
microorganismos que
intervienes en el proceso de descomposición (Carvajal, Mota,
Alcaraz, & Iglesias, 2003).
Las formaciones vegetales funcionan como sumideros de carbono
debido a su función vital
que es la fotosíntesis, a escala mundial se considera que la
biosfera terrestre fija cerca de 2
000 000 toneladas/año (Organización Latinoamericana de Energía,
2005).
-
14
Los bosques son los principales acumuladores de carbono, pero
lamentablemente
durante miles de años, la humanidad ha transformado tierras
forestales en terrenos agrícolas
como parte del avance económico. La superficie forestal mundial
se redujo 129 millones de
hectáreas (3,1 %) en el período 1990-2015 hasta quedar por
debajo de los 4000 millones de
hectáreas (FAO, 2016). La seguridad alimentaria también conlleva
a que se realice grandes
pérdidas de bosque, pues el 70 % de la deforestación en América
Latina, es destinada a la
agricultura comercial; por ventaja una agricultura sostenible,
la integración de los bosques
con las actividades agrícolas (agroforestales) y una labranza de
conservación pueden
contribuir a la acumulación de carbono en el suelo, mejorando su
fertilidad y sobre todo
cuidando el ambiente. Los suelos agrícolas son considerados como
uno de los mayores
depósitos de carbono del planeta, siempre y cuando los
agricultores continúen usando la
agricultura de conservación y otros métodos de mejor manejo del
suelo (FAO, 2002).
Tomando en cuenta estas características se puede considerar a la
agricultura como un
mecanismo de secuestro de carbono.
2 JUSTIFICACIÓN
El hecho problemático que acarrea la realización de este trabajo
es el cambio climático, que
está asociado con el aumento de la temperatura debido al
incremento de los gases de efecto
invernadero (GEI) (Solomon, 2007). Para minimizar los GEI se ha
realizados grandes
esfuerzos, el Protocolo de Kioto asume que las emisiones netas
de carbono pueden ser
reducidas disminuyendo la tasa a la cual se emiten a la
atmósfera los GEI o a su vez
incrementando la tasa por la cual estos gases son retirados de
la atmósfera por los
sumideros (FAO, 2002).
-
15
Las formaciones vegetales actúan como sumideros de carbono por
su función vital
principal, la fotosíntesis. Los bosques que ocupan cerca de
3866,1 millones de hectáreas de
la superficie terrestre, albergan cerca del 60 % del carbono de
la vegetación terrestre (FAO,
2002). No obstante, la pérdida neta de área forestal en el mundo
fue de aproximadamente
9,4 millones de hectáreas, donde el 70 % de las áreas
deforestadas son destinadas a usos
agrícolas, por consiguiente, la atención en cuanto a captura de
carbono, se está enfocando
sobre este tipo de sistemas de cultivo.
Para Acosta-Mireles, Quednow, Etchevers-Barra, & Monreal
(2001) los sistemas de
producción agrícola tienen gran capacidad de capturar y
secuestrar carbono, pero basados
en la agricultura de conservación y otros métodos tradicionales
de manejo de la tierra. Por
lo tanto, la agricultura tradicional es una opción de sumideros
de carbono para disminuir las
emisiones hacia la atmósfera, pues utiliza prácticas de poca
labranza del suelo y la
asociación de cultivos; en los páramos andinos del Ecuador a la
asociación de cultivos se le
conoce con el término chakra andina y estos ocupan una
superficie de 133 928 ha (INEC,
2014).
De tal forma, el proyecto busca establecer cuál es la capacidad
de captura de carbono
de las diferentes especies que crecen en la chakra andina, y
cuál es el valor de acumulación
de la misma en el suelo, con lo que buscamos dar a conocer la
prestación del servicio
ambiental a través de la reducción de emisiones de CO2 por parte
del policultivo de maíz.
3 DELIMITACIÓN
3.1 Delimitación espacial
El trabajo experimental se desarrolló en San Miguel de Porotos
(una de las ocho parroquias
rurales del cantón Azogues, provincia del Cañar). Tiene una
altitud comprendida entre los
-
16
2360 y 3180 m s. n. m., una superficie de 2777,53 ha, con una
precipitación anual entre los
500 y 1000 mm, y una temperatura de oscila entre los 12 a 20 °C
(PD y OT San Miguel,
2015).
Figura 1. Ubicación de la parroquia San Miguel
Fuente: (PD y OT San Miguel, 2015)
4 OBJETIVOS
4.1 Objetivo general
Analizar la capacidad de captura del carbono de la chakra andina
en tres pisos
altitudinales, en la parroquia San Miguel de la provincia del
Cañar, para establecer
el volumen de secuestro de carbono del policultivo andino.
-
17
4.2 Objetivos específicos
Realizar un mapa altitudinal a través del sistema de información
geográfica (SIG),
para conocer la variación en la captura de carbono de la chakra
andina separado en
tres pisos altitudinales.
Determinar la capacidad de captura de carbono mediante la
valoración energética de
la biomasa de las diferentes especies que crecen en el
policultivo y del suelo para
conocer la variación de captura entre los tres pisos
altitudinales.
Establecer la relación existente entre la capacidad de captura
de carbono a través de
los datos estadísticos para conocer la fijación de carbono en la
chakra andina.
5 HIPÓTESIS
El volumen de captura de carbono de la chakra andina es
diferente entre los tres
pisos altitudinales.
6 CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO
6.1 Cambio climático, una preocupación mundial
El cambio climático es una forma de respuesta de la tierra a las
actividades humanas que
han alterado los fenómenos naturales, cuyas consecuencias, por
nombrar algunas, se han
visto en el incremento del nivel del mar, aumento de la
frecuencia e intensidad del
fenómeno del Niño y un cambio en los patrones espaciales y
temporales de las
precipitaciones (Hernández María, 2010).
Desde que la humanidad empezó a preocuparse por el cambio
climático se han llevado a
cabo una serie de reuniones, convenios, protocolos, etc., que de
alguna manera estos
-
18
promueven una mayor responsabilidad por parte de los países que
emiten mayor cantidad
de GEI, claro que no ha sido suficiente y actualmente se sigue
sufriendo las consecuencias
del cambio climático.
Las primeras investigaciones relevantes, acerca de la
concentración del CO2 y el cambio
climático, fueron realizadas por Charles Keeling (1957-1958),
las investigación fue
reveladora y contundente en el sentido que establecieron que las
concentración promedio de
CO2 habían aumentado a un ritmo del 6 % (Hernández, Guerra,
Braulio, Vanegas, &
Carrascal, 2002). En 1972 se realiza la Conferencia de las
Naciones Unidas sobre el Medio
Ambiente Humano (Cumbre de Estocolmo) y para el año 1988 nace el
Panel
Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC). En 1995 se
efectúa la primera
conferencia de las partes (COPs) (hasta el año 2015 van ya 21
encuentros, el último
celebrado en París, Francia).
6.1.1 Los gases de efecto invernadero (GEI).
El efecto invernadero es un fenómeno natural en el planeta
Tierra que ayuda a mantener
una temperatura (33 °C) adecuada para que se genere la vida,
pero se ha visto alterado por
la concentración de gases de origen antropogénico
El forzamiento del efecto invernadero es debido al aumento en la
concentración de gases
como el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido
nitroso (N2O) entre otros. La
emisión de estos gases aumentó a partir de la Revolución
industrial y particularmente en los
últimos cincuenta años debido a las diversas actividades
antropogénicas (Hernández Maria,
2010). El sector energético representa el 26 % de las emisiones,
seguido del industrial (19
%), forestal (17 %), agrícola (14 %), residencial y comercial (8
%) y manejo de desechos (3
%) (Stocker et al., 2013).
-
19
Ecuador, a pesar de que sus emisiones son vulnerables comparadas
con países
industrializados o considerados como primer mundo, hasta el año
2012, según el Inventario
Nacional de Gases de Efecto Invernadero (INGEI), emitió a la
atmósfera 80 627,16 Gg de
(un Gg es igual a 1000 t) (MAE, 2017). En Figura 2 podemos
observar los
principales sectores que suman la cantidad de CO2 emitidas por
el país.
Figura 2. Distribución de emisiones netas del INGEI 2012,
Ecuador
Fuente: (MAE, 2017)
6.1.2 Alternativas para frenar el efecto invernadero.
La busca de alternativas para frenar las actividades que alteran
el proceso natural del efecto
invernadero, es de interés nacional e internacional, pues al ser
un fenómeno global, la
comunidad mundial ha reaccionado con distintos mecanismos, entre
los cuales destacan
diversas convenciones, programas y protocolos, así como la
creación de instituciones
científicas especializadas en la materia, el IPCC; todo esto
bajo el mando, principalmente,
de la Organización de las Naciones Unidas (Motles Ilan &
Portete Ignacio, 2016).
-
20
Se han planteado posibles soluciones tales como la reducción de
los gases de efecto
invernadero (GEI), la implementación de sumideros de carbono y
el uso de tecnologías
limpias, entre otras. Para Motles & Porte (2016) la mayor
preocupación sobre los acuerdos
internacionales es la falta de iniciativa para obligar a los
países a cumplir las metas de
mitigación fijadas en la Convención Marco de las Naciones Unidas
sobre el Cambio
Climático y el fracaso de la mayoría de los mercados de carbono.
Las conferencias de las
partes (COPs) llamadas a buscar soluciones, han avanzado mucho
con respecto al tema,
aunque se necesita de mucha voluntad política por parte de los
gobernantes de los países
con mayor emisión de gases de efecto invernadero.
Existen otras opciones tecnológicas para estabilizar y reducir
la concentración
atmosférica de los gases de efecto invernadero y que según
(GreenFacts, 2017) consisten
en:
Reducir el consumo energético mediante el aumento de la
eficiencia energética.
Utilizar combustibles con menos cantidades de carbono, y emplear
combustibles
más amigables con el ambiente (por ejemplo, gas natural).
Aumentar proyectos de energía renovable y nuclear, las cuales
emiten muy poco
o casi nada de CO2.
Fomentar los sumideros naturales de carbono (como los
bosques).
Reducir otros GEI aparte del CO2, como el metano por
ejemplo.
6.1.3 Ecuador frente a los gases de efecto invernadero.
A pesar de que el país es marginal en emisiones de GEI, se
comprometió a realizar acciones
para frenar este problema global como el cambio de la matriz
energética, conservación de
https://www.greenfacts.org/es/glosario/ghi/gas-efecto-invernadero.htmhttps://www.greenfacts.org/es/glosario/mno/metano.htm
-
21
bosques, reducción de la deforestación y promoción del consumo
responsable y sostenible
de energía (MAE, 2012).
Ecuador a través del Ministerio del Ambiente (MAE) presentó en
el año 2012 un
proyecto denominado «Estrategia Nacional de Cambio Climático»,
cuya visión es que «Al
año 2025 el Ecuador maneje oportunamente los desafíos del cambio
climático,
garantizando el buen vivir y los derechos de la naturaleza»
(MAE, 2012).
Los esfuerzos por parte del Gobierno, sobre todo de los últimos
años, han fomentado
una mayor conciencia ambiental por parte de los sectores
involucrados en la emisión de los
GEI. Estos esfuerzos se ven reflejados en la disminución de
estos gases, pues según el
INGEI las emisiones en 1994 mantuvieron un rango máximo de 84
817,36 Gg de y,
en 2000 en un mínimo de 79 252,71 Gg de es decir, un descenso de
6,56 % con
respecto a 1994. En la Figura 3 podemos observar la evolución de
las emisiones y los
principales sectores involucrados (MAE, 2015).
Figura 3. Tendencias de emisiones de GEI en Ecuador, serie
1994-2012
Fuente: (MAE, 2015)
-
22
Como se observa, los sectores de mayor influencia en las
emisiones totales del país son
energía y USCUSS (valor neto total resultante de las emisiones
menos las absorciones). Lo
que hay que resaltar es que la variación de emisiones durante el
período, destaca la
reducción en 4,94 puntos porcentuales en 2012 versus 1994 (MAE,
2017).
6.2 El ciclo del carbono
6.2.1 Ciclo del carbono en los sistemas agrícolas.
El ciclo de carbono es de gran importancia para la regulación
del clima en la Tierra,
producción de materia orgánica y básicamente para el
sostenimiento de la vida. La vuelta
de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración, los
seres vivos oxidan los alimentos
produciendo CO2 (Espada Carbó, 2013).
El ciclo del carbono está fijado por el almacenamiento y la
transferencia entre la
atmósfera, biósfera, litósfera y océanos. En este hay que tener
en cuenta las diferencias
entre un stock (almacenado) y un flujo (entradas y salidas) de
carbono; en la Figura 4 el
stock de carbono está representado por las cajas negras,
mientras que los flujos son las
flechas. La diferencia entre stock y flujo de carbono nos hace
entender el significado de los
términos sumidero (almacena) y fuente (flujo) de carbono
(Honorio & Baker, 2010).
-
23
Figura 4. Ciclo del carbono. Fuente de emisión y sumideros de
CO2
Fuente: (Honorio & Baker, 2010)
En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, también
es reemplazado por el
eliminado en la respiración de los seres vivos, descomposición
de materia orgánica y por
los gases de combustión de actividades humanas (combustión del
petróleo, gasolina, hulla,
etc.) (Espada Carbó, 2013).
6.2.2 El ciclo del carbono, un análisis completo para calcular
el secuestro neto del
carbono.
Verhulst et al. (2015) señalan que es importante el análisis
completo del ciclo del
carbono; se deben considerar la captura de C en el suelo, el
almacenamiento en los residuos
de cultivos y las emisiones de CO2 de las tareas agrícolas
(combustibles, electricidad,
fertilizantes, cal, plaguicidas, irrigación, producción de
semillas y maquinaria agrícola),
-
24
todas estas actividades en conjunto ayudarán a evaluar la
capacidad de mitigación de CO2
por parte de la agricultura. También hace referencia que la
agricultura de conservación
puede aminorar las emisiones de CO2 por medio de la reducción de
las operaciones de
labranza, o al ahorrar agua para riego (emisiones por bombeo de
agua); este último en los
sistemas de cero labranza eleva el contenido de humedad en el
suelo.
West (2011) también dice que:
… se puede usar un análisis completo del ciclo del C para
calcular el secuestro neto de C
basado en todos los intercambios significativos con la
atmósfera. Las emisiones de
carbono de la agricultura provienen principalmente de la
descomposición de materia
orgánica del suelo (SOM, siglas en inglés) y el combustible
utilizado para producir,
fabricar y aplicar insumos agrícolas. Los insumos agrícolas que
producen emisiones de
C incluyen fertilizantes, pesticidas, riego y maquinaria. Además
de las enmiendas del
suelo, la intensidad de la labranza puede regular la cantidad de
alteración del suelo y la
subsiguiente mineralización de la SOM.
El autor señala que, en un cultivo de maíz se calculó que la
labranza mínima emite mayor
cantidad de C de los insumos agrícolas, mientras que la labranza
convencional emite más C
de la maquinaria en comparación a la siembra directa, lo que
resulta en poca o ninguna
diferencia en las emisiones totales de C. Sin embargo, indica
que las prácticas de la siembra
directa secuestran más C en el suelo por su menor perturbación,
mayor humedad y menores
insumos de biomasa de los residuos superficiales.
6.3 Sumideros de carbono, una alternativa al calentamiento
global
Uno de los fenómenos atmosféricos de mayor importancia mundial,
sin duda, es el
calentamiento global debido al incremento de las emisiones de
GEI. Actualmente se
-
25
discuten medidas de secuestro de carbono en las que se ha
contemplado la posibilidad de
recurrir a los sumideros naturales para este gas, con la
finalidad de mejorar la fijación de
CO2 sobre sistemas bilógicos, siendo el mecanismo más importante
la fotosíntesis de las
plantas (De Benito A & Sombrero Aurora, 2007). Este sistema
es viable a pesar de que la
materia orgánica de las plantas tiene una descomposición lenta y
su evolución es hacia una
transformación del carbono orgánico en CO2 y una liberación
posterior hacia la atmósfera.
Los sumideros vegetales son los encargados de incorporar el C
atmosférico al ciclo
biológico por medio de la fotosíntesis. Los bosques (templados y
tropicales) capturan y
conservan más carbono que cualquier otro ecosistema terrestre y
participan con el 90 % del
flujo anual de carbono entre la atmósfera y el suelo (Benjamín,
Antonio, & Masera, 2001).
La vegetación y los suelos contienen aproximadamente tres veces
y medio más carbono que
la atmósfera; sin embargo, la cantidad de C almacenado
globalmente en los suelos es mayor
que en la vegetación (Hernández et al., 2002).
La estimación de las reservas de carbono en un ecosistema puede
realizarse mediante el
cálculo de la biomasa arbórea, el contenido de carbono en el
suelo, en el mantillo, en la
capa de fermentación y en hierbas y arbustos (Velázquez
Alejandro, De los Santos Hector,
& Figueroa Consuelo, 2010).
Para determinar el C secuestrado en los ecosistemas, hay que
tener en cuenta el C
estable incorporado al suelo, la capacidad que tiene éste para
almacenarlo es importante
debido al material vegetal acumulado en descomposición, llegando
a convertirse en C del
humus. Si los restos de vegetación muerta o de poda se retiran
de la plantación o se quema
se considera como pérdida de C, mientras que si se descompone
naturalmente en el suelo
este se convierte en un medio eficaz de inmovilización de CO2 a
largo plazo (Carvajal,
2010).
-
26
6.3.1 ¿Qué es el secuestro de carbono?
Para Burras et al. (2001) el secuestro directo de C en las
plantas se da mediante el proceso
en la que estas fotosintetizan el CO2 atmosférico en la biomasa
vegetal, mientras que el
secuestro directo de C en el suelo se produce por reacciones
químicas inorgánicas que
convierten el CO2 en compuestos inorgánicos como carbonatos del
calcio y magnesio. La
cantidad de carbono secuestrado en un sitio refleja el
equilibrio a largo plazo entre la
captación de carbono y los mecanismos de liberación. Muchas
prácticas agronómicas,
forestales y de conservación, incluyendo las mejores prácticas
de manejo, conducen a una
ganancia neta beneficiosa en la fijación de carbono en el suelo
(Burras et al., 2001).
Entre los principales factores que inciden en la captura neta de
carbono están el uso y el
cambio de uso de la tierra y los factores de origen
antropogénico.
Tabla 1. Reservas globales de carbono en la vegetación y en los
suelos
BIOMA
ÁREA
( RESERVORIOS DE CARBONO
(GtC)
Vegetación Suelos Total
Bosques tropicales 17.6 212 216 428
Bosques templados 10.4 59 100 159
Bosques boreales 13.7 88 471 559
Sabanas tropicales 22.5 66 264 330
Pastizales templados 12.5 9 295 304
Desiertos y semidesiertos 45.4 8 191 199
Tundra 9.5 6 121 127
Humedales 3.5 15 225 240
Tierras de cultivo 16 3 128 131
TOTAL 151.2 466 2011 2477
Fuente: (Burras et al., 2001)
El aumento del secuestro a largo plazo (20-50 años) del carbono
en los suelos, plantas y
productos vegetales beneficiará al ambiente y a la agricultura.
El cultivo, el pastoreo y los
bosques pueden ser manejados tanto para la productividad
económica como para el
-
27
secuestro de carbono. En muchos contextos, este enfoque de
gestión dual puede lograrse
mediante la aplicación de las mejores prácticas de gestión
actualmente reconocidas, como
la labranza de conservación, la gestión eficiente de nutrientes,
el control de la erosión, el
uso de cultivos de cobertura y la restauración de suelos
degradados. Además, la conversión
de las tierras arables marginales en bosques o praderas puede
aumentar rápidamente el
secuestro de carbono del suelo (Burras et al., 2001)
6.3.1.1 Fijación de carbono en plantas de tipo C3, C4 y CAM.
Espada Carbó (2013) menciona en su documento titulado «Los
árboles frutales como
sumideros de CO2», que la fijación de CO2 en las plantas va a
depender de cada
metabolismo, por lo que las clasifica en plantas C3, C4 y
CAM.
Plantas C-3. Su característica es mantener los estomas abiertos
durante el día, que
permite la fijación de CO2, esto provoca pérdida de agua por
transpiración por lo
cual de forma continua estas plantas producen un cierre
estomático que provoca una
gran disminución de la fotosíntesis (trigo, cebada, pimiento,
arroz, frutales, tomate).
Plantas C-4. Se identifican por tener estomas abiertas durante
el día. Gracias a que
poseen intermediarios de bombeo de CO2 en la célula, pueden
permitirse un cierre
de estomas imprevisto, siendo posible la continuidad del proceso
fotosintético,
gracias al reservorio de CO2 (maíz, sorgo, caña azúcar).
Plantas CAM: Se caracterizan por tener estomas abiertas durante
la noche, por lo
que las pérdidas de agua por transpiración se reducen
enormemente. Este tipo de
plantas también poseen reservorio de CO2, con lo cual también
pueden cerrar
estomas sin que ello conlleve una disminución fotosintética
(Piña, Chumbera).
-
28
6.3.2 Cambio climático y las zonas agrícolas.
El grupo intergubernamental de expertos sobre el cambio
climático (Stocker et al., 2013),
señala que a nivel mundial la agricultura es la cuarta causa de
emisiones de GEI (14 %), sin
embargo, para Bermejo Isabel (2010) hay que sumarle la energía
utilizada en la agricultura
y los cambios en el uso de suelo para aumentar la superficie
agrícola, por lo que las
emisiones por esta actividad llegarían a superar el 30 % de las
totales.
Por otro lado, la agricultura es el sustento para la
alimentación de una población mundial
creciente, es necesario buscar alternativas para que esta
práctica ancestral sea sostenible, y
que pueda formar parte como solución en la mitigación de GEI; la
agricultura ecológica
puede contribuir al cambio climático minimizando sus emisiones,
secuestrando carbono
atmosférico y produciendo biocombustibles, también desempeñan un
papel importante en
el cuidado de los suelos y su contenido de carbono, así como
evita la erosión y degradación
debido a la falta de aportes de materia orgánica (Bermejo
Isabel, 2010).
Por lo tanto, es necesario que las políticas de cada país
promuevan una producción
agroecológica, investigación tecnológica, y que la producción de
alimentos no se considere
como una mercadería globalizada (frutas y verduras viajan más de
2500 y 4000 km desde el
punto de producción hasta el de venta), ya que para esto se
necesitan medios de transporte
más contaminantes.
6.4 Especies agrícolas como sumideros de carbono
Los cultivos agrícolas y la vegetación en general actúan como
sumideros de CO2 debido a
su capacidad fotosintética; Estévez Ricardo (2010) señala que
«muchas especies de interés
agrícola se caracterizan por poseer una alta velocidad de
crecimiento, incluso superior a la
de numerosas especies de vegetación de tipo natural, lo que se
traduce en una mayor tasa de
-
29
fijación de CO2». La agricultura puede considerarse como un
sumidero a largo plazo,
cuando el CO2 que fija a la planta queda almacenado en el suelo
por las raíces, en cambio,
es sumidero temporal, cuando el CO2 necesario para el carbono es
retenido en la cosecha y
subproductos (Estévez Ricardo, 2010).
Robert (2002) señala que la captura de C en los suelos
agrícolas, utilizando la agricultura
de conservación y un manejo adecuado de las tierras, puede ser
permanente, pues los
sistemas agrícolas tienen el potencial de secuestrar CO2 de la
atmósfera y mitigar
parcialmente el cambio climático. Para determinar la tasa de
secuestro es necesario el
análisis del ciclo completo del C. West (2011) señala que en un
análisis completo, realizado
para un cultivo continuo de maíz, hay poca diferencia en la
energía utilizada y el carbono
emitido entre la labranza convencional y las prácticas de
plantación directa. En Estados
Unidos se evaluaron 32 experimentos a largo plazo, que indicaron
un aumento en el
secuestro bruto de carbono de aproximadamente 168 kg/ha/año al
cambiar de las prácticas
convencionales a no plantación (West, 2011).
6.4.1 La agricultura de conservación, su importancia en la
disminución de CO2.
Como se dijo anteriormente la agricultura de conservación es
bienvenida a formar parte de
la solución (Sumidero) a las emisiones de CO2, ya que las
prácticas de siembra directa
secuestran una mayor cantidad bruta de carbono que otras
intensidades de labranza, y
pueden secuestrar una mayor cantidad neta de carbono dependiendo
del tipo de cultivo
(West, 2011).
Según Verhulst, Francois, & Govaerts, (2015) la agricultura
de conservación va más allá
de una labranza de conservación, lo considera como un sistema
donde se combinan los
siguientes tres principios:
-
30
1 Reducción en labranza: el objetivo es lograr un sistema con
cero labranzas, pero el
sistema se puede involucrar sistemas de siembra con la labranza
controlada que, por
lo general, no perturben más del 20-25 % de la superficie del
suelo.
2 Retención de cantidades suficientes de residuos del cultivo y
cobertura de la
superficie del suelo, con el objetivo de proteger el suelo de la
erosión, reducir la
evaporación, y mejorar las propiedades físicas, químicas y
biológicas del suelo
asociadas con una productividad sustentable a largo plazo.
3 Uso de rotación de cultivos, con el objetivo de mitigar
posibles problemas de
malezas, enfermedades y plagas, así como también utilizar los
efectos benéficos de
algunos cultivos sobre las condiciones del suelo y sobre la
productividad del
próximo cultivo.
Todas estas combinaciones de cultivo van a depender de factores
como las condiciones
climáticas, sistemas de producción, tácticas de control de
plagas, estrategia de manejo de
nutrientes, entre otras. El estrés ambiental es otro factor que
afecta al crecimiento y el papel
de secuestradores de carbono, pues las altas o bajas
temperaturas, la disminución de la
radiación solar y las sequias alteran el metabolismo y
estructura de las plantas, por lo que
perturban a su crecimiento y su papel como secuestradores de CO2
(Martines et al., 2009
citado en Espada Carbó, 2013).
Por lo tanto, una apropiada gestión de cultivos agrícolas puede
generar un
almacenamiento neto de CO2, una vez descontadas las emisiones de
laboreos de campo,
manipulación y transporte (Estévez Ricardo, 2010).
-
31
6.4.2 Estimación de captura de carbono en especies
agrícolas.
Cabe mencionar que el carbono se encuentra en diferentes
reservorios, entre ellas
señalamos los siguientes:
Biomasa de plantas vivas (aérea y subterránea)
Biomasa de plantas muertas (aérea y subterránea)
Suelo (biomasa vegetal y animal y microrganismos)
6.4.2.1 Estimación de carbono en la biomasa aérea.
Se conocen diferentes métodos para estimar el almacenamiento de
carbono y estas
dependen en cierta medida de la cantidad o del volumen de la
biomasa aérea y subterránea
(Umaña Arboleda John, 2012). Para determinar la cantidad de
carbono almacenado en
árboles, arbustos y palmas (APP) es necesario modelos
alométricos de volumen, biomasa o
carbono (VBC); son modelos de ecuaciones matemáticas y que están
en función de pocas
variables de fácil y rápida medición, como el diámetro del
tronco a la altura del pecho
(Acosta et al., 2001).
En el caso de la biomasa no arbórea (forestal, agrícola y
pasturas), Rügnitz, Mario,
León, & Porro (2009) realizaron un proyecto en el que se
señala que para determinar la
biomasa es necesario primero establecer una pequeña parcela de 4
m2 (2 m x 2 m), en estas
se debe cortar al ras del suelo todo el material localizado
dentro de la parcela, y estas
muestras deben ser recogidas en bolsas, para ser llevadas al
laboratorio para el cálculo de
cantidad de carbono presente en la biomasa.
-
32
6.4.2.2 Estimación de carbono en el suelo.
Cabe señalar que el carbono no solo se encuentra en la parte
aérea de la planta, pues la
parte subterránea también captura y almacena carbono, el 75 %
del C de los ecosistemas se
encuentra en el suelo (Acosta et al., 2001). Lamentablemente, la
estimación de C
almacenado en el suelo no es fácil de cuantificar, porque las
técnicas para su determinación
son escasas, en particular en condiciones de agricultura. Sin
embargo, existen métodos
propuestos por varios autores que facilitan el análisis de la
cantidad de C presente en el
suelo.
Una de ellas es el método de oxidación húmeda, propuesta por
Walkley & Black; es uno
de los más utilizados porque no implica el uso de equipos
sofisticados y no incluye el
conteo de carbonatos, por desventaja este método solo estima el
carbonato fácilmente
oxidable (CFC) siendo necesario utilizar un factor de corrección
que varía dependiendo del
tipo de suelo y horizonte para estimar el carbono orgánico total
(COT), además, utiliza
grandes cantidades de ácido sulfúrico (Andrade & Ibarra,
2003 citado en López Merchán
Raisa, 2017).
Abella & Zimmer (2007, citado en López, 2017), propone el
método de calcinación o
pérdida por ignición, el que permite cuantificar directamente el
contenido de materia
orgánica (MO), este método es exacto y de bajo costo, se basa en
determinar la pérdida de
peso de una muestra de suelo al someterlo a elevadas
temperaturas.
6.5 La chakra andina, el agroecosistema ideal
6.5.1 Conocimiento ancestral.
La cosmovisión del conocimiento ancestral con respecto a los
sistemas agropecuarios, era
asociar todos los elementos de la naturaleza; esta asociación,
en los Andes, es denominada
como la chakra, en cuya práctica se domicilian suelo, agua,
cultivos, animales, paisaje, etc.,
-
33
en la chakra viven la diversidad, la variabilidad y la
dinamicidad del mundo vivo andino
(Rengifo Grimaldo, 1990).
Todo lo anterior se relaciona con lo que señala INIAP (2001),
que la define como:
Una práctica de producción múltiple manejada con criterios de
agricultura limpia, que
imitando a la naturaleza, hace un uso racional de los recursos,
en base de una
complementariedad armónica de cultivos y especies de animales
menores; aplicando
nociones de integralidad al ligar la educación al trabajo
agrícola.
En la chakra local se puede observar una variedad de especies
sembradas, pero lo que no
puede faltar es el maíz (Zea mays) y el poroto (Phaseolus
vulgaris) pues son los
protagonistas de este policultivo (Diario El Tiempo, 2017).
También es importante
mencionar que este tipo de cultivos garantiza la soberanía
alimentaria de la población,
porque no contienen sustancias peligrosas para la salud de la
población, con lo que se busca
reducir la producción de enfermedades y ganar ventaja frente a
los monocultivos (Acosta et
al., 2001).
6.5.2 Fertilidad y manejo ecológico de suelos.
La chakra andina se caracteriza por las prácticas de
conservación y manejo de los suelos,
y estos están basados en fundamentos tecnológicos (Ministerio de
Cultura y Patrimonio
Ecuador, 2015) que son:
Sistemas agroforestales. Básicamente consideradas como barreras
vivas que
evitan la incidencia del viento reduciendo así la erosión del
suelo.
Arado de yunta. Este sistema de arado tradicional permite un
mejor trabajo de
remoción del suelo, mayor aireación, menor apisonamiento
comparado con
-
34
maquinaria pesada, evitando el volteo agresivo y se consigue que
las capas
inferiores del suelo se expongan a la radiación solar y
desecación.
Abonadura con estiércol animal. Esta combinación se realiza
antes de la siembra,
el agricultor esparce la majada de cuy, borrego, vacuno y
porcino ya sea seca o
húmedo.
6.5.3 Agrobiodiversidad.
El término chakra hace referencia a una práctica ancestral en la
que los procesos de cultivo
se asocian especies vegetales y animales menores. Hay que
señalar que la chakra andina
varía de especies de cultivos de acuerdo con el piso
altitudinal, por lo que es necesario
conocer variedades de las partes altas, intermedias y bajas.
La chakra andina en zona de altura o páramo la variedad se
centra en cultivos de la papa
(Solanum tuberosum), mezclada con otros tubérculos andinos como
el melloco, la oca y la
mashua. En el ciclo de rotación intervenían el haba, la cebada,
quinua, los cultivos menos
comunes la arveja y forrajes (gramíneas, trébol y alfalfa).
En las zonas intermedias y bajas el cultivo más representativo
es el maíz o Zara
(quichua), es la gramínea de enorme difusión y determina los
ciclos agrarios. Este sistema
tradicional de cultivo combina o funciona mediante la asociación
maíz-fréjol-zambo;
también se vinculan otras especies como arveja, nabo de chacra,
lenteja (Ministerio de
Cultura y Patrimonio Ecuador, 2015).
6.5.4 Ventajas de asociar cultivos.
Desde cualquier punto de vista, esta técnica de cultivo es muy
ventajosa tanto para el
agricultor como para el ambiente; INIAP (2011) considera a la
asociación de cultivos como
-
35
una tecnología particularmente ingeniosa por el aprovechamiento
de energía fotosintética
en diversos estratos, aprovechamiento nutricional por la
disposición de raíces a diferentes
profundidades de suelo, el aporte nutricional (el nitrógeno) por
parte de leguminosas, la
heterogeneidad reduce la presencia y movilidad de plagas y
enfermedades.
6.5.5 La chakra andina en Ecuador.
En la Sierra ecuatoriana es muy regular ver cultivos de maíz,
sembrados junto a casas
campesinas, en laderas y en cualquier terreno donde preste las
condiciones para que crezca
este policultivo. Al acercarse a la chakra se observa gran
variedad de fréjol trepador
(Phaseolus vulgaris) subiendo por los tallos del maíz, unos
cuantos zambos (Cucurbita
ficifolia) arrastrándose completamente en el suelo del cultivo,
y ver gran diversidad de
plantas arvenses que se pelean por llegar a recibir un poco de
luz solar. Esta asociación
permite que el maíz soporte al fréjol, el fréjol a su vez brinda
nitrógeno al suelo, el zambo y
las arvenses cubren el suelo protegiéndolo de la erosión,
preservando la humedad y
favoreciendo el aumento de la fertilidad (Araujo Pérez Érika,
2014).
En el país, la asociación de cultivos se ha visto afectada y
reemplazada por
monocultivos, esto con la finalidad de cubrir la demanda de
alimentos y tener más ingresos
por la producción agropecuaria. El censo del 2014 demuestra que
los monocultivos
transitorios (maíz, cebada, fréjol, haba, etc.) en el país
corresponde a un total de 1 055 756
ha mientras que los cultivos asociados o policultivos tiene una
superficie de siembra
correspondiente a 133 928 ha (INEC, 2014).
El maíz (Zea mays) en asociación (policultivo) ocupa una
superficie de siembra de
19.670 ha y como cultivo solo o monocultivo, 23 748 ha (INEC,
2014), demostrando una
mayor producción del maíz en monocultivo.
-
36
6.5.6 La chakra andina, y su relación con el secuestro de
carbono.
La importancia de las prácticas de labranza y la rotación de
cultivos, va a inferir en el
secuestro del carbono (Sandoval Estrada et al., 2003), pues las
principales formas de
obtener un incremento de la materia orgánica en el suelo son las
prácticas agrícolas de
conservación y labranza mínima o cero (FAO, 2002), que
influenciarán en el
almacenamiento de carbono en el suelo o su liberación como
CO2.
Figura 5. Factores influyentes en la captura de carbono
Fuente: (Sierra Cárdenas, 2010)
En los sistemas agrícolas, la pérdida de carbono se da a través
de la oxidación y erosión,
la primera debido al aumento de la aireación del suelo y mayor
contacto de los residuos, y
-
37
la segunda básicamente por la pérdida de la capa vegetal que
descubre y expone el suelo a
la lluvia y viento (Sandoval Estrada et al., 2003).
La labranza de conservación aporta al incremento del secuestro
del carbono orgánico del
suelo (COS), siempre que facilite un ambiente que favorezca la
descomposición fungosa
sobre la bacteria. Algunos estudios han reportado el potencial
del secuestro de carbono, la
no labranza y Mulch-labranza (cobertura muerta) es de 300 a 500
kg C ha-1
año-1
y de 600
kg C ha-1
año-1
para labranza de conservación en camellón (primeros 20 cm)
(Sandoval
Estrada et al., 2003).
6.6 Estado del arte
Algunos trabajos relacionados con el tema, han dado resultados
positivos con respecto al
secuestro de carbono en la chakra andina. Como se mencionó, el
maíz es el principal
cultivo dentro de este policultivo, ya que su biomasa es
superior a las otras especies que
crecen en asociación. El estudio desarrollado en EE. UU. en
donde se realizó un análisis
preliminar de 32 parcelas (cultivo de maíz) de 14 experimentos a
largo plazo indicaron que
el secuestro orgánico de carbono en los 30 cm superior aumentó
un promedio de 168 kg
C/ha/año al cambiar de la labranza convencional a la siembra
directa. La tasa de secuestro
de carbono también varió de acuerdo con el tipo de cultivo; en
sembríos de maíz fueron
más altas que en los combinados, siendo de 595 kg C/ha/año en
los 30 cm superiores
(West, 2011).
Por su parte, Carvajal (2010) desarrolló el cálculo de captura
de CO2 en varias especies
de la agricultura más representativas de la región de Murcia,
entre ellas realizó la
cuantificación del carbono en la biomasa de la avena, cebada y
trigo, estas tres especies no
-
38
evidenciaron grandes diferencias, pues se registraron en avena
3,8 t C/ha/año, en cebada 3,2
t C/ha/año y trigo 3,8 t C/ha/año.
Para el cultivo de maíz, Urbano Terrón (2010) realizó un trabajo
experimental en la que
estudió la capacidad de captación de CO2 en cultivos herbáceos
alimentarios. Los
resultados demostraron que en los cultivos anuales (cereales de
invierno y verano), la
acumulación neta de CO2 en el suelo puede llegar a unas 6,5 t
CO2/ha/año, reduciendo ya
las emisiones de CO2 por mineralización de la materia orgánica
del suelo y siempre y
cuando la paja y los rastrojos de cosecha sean incorporados al
suelo. En el cultivo de maíz,
la captación bruta (sin restar las emisiones) de CO2 son
superiores a las 35 t CO2/ha/año; el
autor señala dos vías para llegar la fijación neta de CO2: a) En
las prácticas de cultivo
donde se pican las cañar y junto con los rastrojos se incorporen
al suelo, el secuestro neto es
de 16,8 t CO2/ha/año, y b) Si solamente se incorpora al suelo
los rastrojos, no llegan a fijar
las 4 t CO2/ha/año (Urbano Terrón, 2010).
7 CAPÍTULO II: ÁREA DE ESTUDIO
7.1 Descripción del área de estudio
San Miguel de Porotos es una de las ocho parroquias rurales del
cantón Azogues de la
provincia del Cañar, se encuentra dentro del callejón
interandino en la zona occidental de la
cuenca hídrica del río Burgay. Tiene una cabida aproximada de
2106 ha, al norte limita al
norte con la parroquia Javier Loyola, Azogues y Luis Cordero; al
sur y este con el cantón
Paute y al oeste con la parroquia Javier Loyola (PD y OT San
Miguel, 2015).
-
39
7.2 Clima
De acuerdo con el PD y OT San Miguel (2015) esta parroquia tiene
un clima «ecuatoriano
mesotérmico de semihúmedo a húmedo». La característica de este
tipo de clima son
temperaturas medias anuales comprendidas entre 12 y 20 °C; las
temperaturas mínimas rara
vez descienden a menos de 0 °C y las máximas no superan los 30
°C.
Las precipitaciones anuales fluctúan entre 500 y 1000 mm, los
meses lluviosos son
febrero-mayo y en octubre-noviembre. Esta zona presenta alto
déficit hídrico, teniendo
fuertes problemas de demanda de agua durante todo el año (PD y
OT San Miguel, 2015).
7.3 Hidrología
El territorio parroquial se encuentra dentro de la subcuenca del
río Burgay. Las principales
microcuencas que cortan la parroquia son la del río Burgay bajo,
con un 86 % en la
parroquia; la del río Paute con el 13,8 %; y, Tomebamba-Cutilcay
con menos del 0,1 %
(PD y OT San Miguel, 2015).
Esta parroquia no cuenta con quebradas con cauces permanentes,
sin embargo, el bosque
protector Pichahuayco aporta para mantener la humedad en algunas
quebradas de la
parroquia, la principal quebrada es la de La Virgen que se une
con la de San Miguel y que
termina su aporte al río Burgay (PD y OT San Miguel, 2015).
8 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO
La metodología se desarrolló de acuerdo con los objetivos
planteados, y estos obedecen a
las necesidades del proyecto. En la siguiente figura se
especifica cada una de los métodos
para llevar a cabo la ejecución de los objetivos.
-
40
Figura 6. Proceso metodológico
Fuente: Autor
8.1 Materiales y equipos
Para el levantamiento de información se utilizaron los
siguientes materiales y equipos:
Barreno
Piola
Cinta diamétrica
Estacas
Hoz
-
41
Fundas plásticas
Cámara fotográfica
Balanza analítica
Mufla
Estufa
Crisoles de porcelana
Tamiz
Etiqueta
8.2 Georeferenciación del lugar de estudio
Para el desarrollo del presente trabajo fueron escogidos tres
lugares en tres pisos altitudinales (que
va desde los 2360 hasta los 3180 m s. n. m.), se nombró cada uno
según el nombre de los sitios
donde se recogieron las muestras (Anexo 1). El piso 1 que está
en la parte baja se denominó
CORTE (CRT), el segundo, SAN JUAN BOSCO (SJB) y el último y que
está en la parte alta se
denomina ZHINZHÚN (ZHZH); de cada piso altitudinal se escogieron
tres terrenos de siembra de
las que se extrajeron cada una de las muestras para sus
respectivos análisis.
Figura 7. Mapa de los pisos altitudinales y puntos de
muestreo
Fuente: Autor
-
42
8.3 Fase de campo
8.3.1 Muestreo.
8.3.1.1 Biomasa aérea.
Para la estimación de biomasa total, se llevó a cabo un muestreo
en las parcelas aleatorias
implantadas por medio de un marco cuadrado de 0,25 m2 (50 cm x
50 cm) en las que los
autores Rügnitz, Mario, León, & Porro (2009) recomiendan
cortar al ras del suelo todo el
material localizado dentro del marco y luego pesarlo. De esta
muestra se obtuvo una
submuestra (200 g) se recolectaron en fundas con el debido
etiquetado, como el número de
parcela, tipo de vegetación, número de muestra y el piso
altitudinal del cual fue extraída
(Rügnitz et al., 2009).
8.3.1.2 Suelo.
a) Profundidad de muestreo
Las concentraciones de carbono orgánico son más altas en la capa
superior y disminuye
exponencialmente conforme aumenta la profundidad, por lo que
recomiendan medir la
cantidad de carbono del suelo a profundidades de por lo menos 30
cm, esta dividida en tres
horizontes (0-10, 10-20, 20-30) (Rügnitz et al., 2009). Todas
estas muestras se guardaron
en bolsas plásticas con su debida identificación para ser
trasladadas hasta el laboratorio
para su posterior análisis.
b) Colecta de muestras para medición de carbono orgánico
En cada parcela de muestra (Figura 8) Rügnitz et al., (2009)
recomiendan recolectar tres
muestras de suelo para cada profundidad, utilizando un cilindro
con volumen conocido
como el barreno.
-
43
Figura 8. Parcela para muestreado de suelo
Fuente: Rügnitz et al., (2009)
Las muestras deben ser homogeneizadas en un mismo recipiente,
para que
posteriormente retirar una muestra compuesta en una cantidad de
20 g, evitando pérdida del
material. Las muestras deben ser depositada en un saco (de papel
o plástico) para ser
llevada al laboratorio (Rügnitz et al., 2009).
8.4 Fase de laboratorio
8.4.1 Biomasa de la chakra andina.
De cada muestra (200 g) se realizará el secado en horno-estufa
de aire forzado a 60 °C,
hasta obtener un peso constante, determinándose así la relación
entre materia seca y
húmeda, y la cantidad de carbono (Rügnitz et al., 2009). Con los
valores obtenidos se debe
calcular el total de toneladas de materia seca por hectárea (t
MS/ha) y posteriormente la
cantidad de carbono por hectárea (t C/ha), para lo cual se
utiliza las fórmulas señaladas
posteriormente en la fase de análisis estadístico.
-
44
8.4.2 Suelo.
Se usó la metodología propuesta por LOI (Loss On Ignition) que
incluye como
pretratamiento el secado a 105 °C durante 24 h y luego 2 h de
ignición a 360 °C
(Eyherabide et al., 2014 citado en López Merchán Raisa,
2017)
La manera de hacer esta determinación de la materia orgánica del
suelo consiste en:
Pesar una muestra de 20 g de suelo seco al aire (muestra de
campo) a cada
profundidad y tamizar a 0,355 mm o en la fracción requerida,
para eliminar piedras
y raíces. Colocarla en crisoles de porcelana.
Secar la muestra en una mufla a 105 °C hasta peso constante
durante 24 h, retirar
del horno, dejar enfriar en un desecador y luego pesar.
Finalmente, calcinar la muestra en la mufla a 360 °C en 2 h,
dejar enfriar y pesar
nuevamente.
8.5 Cálculos
8.5.1 Cantidad de carbono en biomasa no arbórea.
a. Cálculo de la materia seca de la muestra.
Para determinar la biomasa presente en la chakra andina se
utilizó la siguiente ecuación
(Rügnitz et al., 2009):
( |
Donde:
MSmuestra= Materia fresca de la muestra (kg/0,25 m2 para
vegetación no arbórea)
MFsubmuestra= Materia fresca (kg) de la submuestra llevada para
la determinación de la cantidad de
humedad.
-
45
MSsubmuestra= Materia seca (kg) de la submuestra llevada para la
determinación de la cantidad de
humedad.
MFmuestra= Materia fresca de la muestra (kg/0,25 m2 para
vegetación no arbórea).
b. Cálculo de la cantidad de carbono en la muestra de vegetación
no arbórea.
Para convertir los datos de biomasa a cantidad de carbono, se
multiplicó el valor de
biomasa por el factor 0,5 como indica el Panel
Intergubernamental del Cambio Climático
(IPCC), el cual estima que aproximadamente el 50 % de la biomasa
vegetal corresponde al
carbono (Jiménez & Landeta, 2009 citado en López Merchán
Raisa, 2017).
Donde:
ΔCBNmuestra= Cantidad de carbono en la biomasa de la muestra de
vegetación no arbórea (kg C/0,25
m2)
CF = es la fracción de carbono (kg C/kg MS) determinada en el
laboratorio o utilizando el valor
patrón del IPCC = 0,5
c. Cálculo de la cantidad de carbono en la biomasa de la
vegetación no arbórea por
hectárea.
La cantidad de C de la biomasa de la vegetación no arbórea por
hectárea es calculada a
partir del tamaño del marco (0,25 m2), convirtiendo las unidades
de la muestra de kg C a t
C (Rügnitz et al., 2009).
ΔCBN(tnC / ha) = (10000 m2
/ 0,25 m2) x ((∑ΔCBNmuestra / #muestras) / 1000)
Donde:
ΔCBN= Cantidad de carbono en la biomasa de vegetación no arbórea
(tn C/ha).
∑ΔCBNmuestra= Sumatoria de la cantidad de carbono de todas las
muestras (kg C/0,25 m2)
Factor 1000 = conversión de las unidades de la muestra de kg MS
a t MS.
Factor 10000 = conversión del área a hectárea.
-
46
d. Cantidad de CO2 fijado.
Para determinar el CO2 fijado, una vez determinado el carbono se
utiliza la siguiente
ecuación (Jiménez & Landeta, 2009 citado en López Merchán
Raisa, 2017).
CO2 = Kr*C
Donde:
CO2 = Dióxido de carbono
C = Carbono
Kr = 3,67. Factor de conversión a CO2, resultante del cociente
de los pesos moleculares del dióxido
de carbono 44 y del carbono 12.
8.5.2 Cálculo del muestreo del suelo.
El carbono contenido en el suelo se calcula a partir del
contenido de materia orgánica, de la
densidad aparente y de la fracción de carbono (Schlegel et al.,
2001, p.12).
a. Densidad aparente
De acuerdo con Calderón et al. (citado en López Merchán Raisa,
2017) para determinar el
contenido de carbono por unidad de volumen de suelo, se debe
conocer la densidad
aparente del mismo. Para esto se utiliza el método del cilindro
de volumen conocido
descrito por MacDicken (1997).
DA =
Donde:
Peso seco = peso seco de la submuestra (g)
vol. suelo = volumen del suelo (cm3)
-
47
El volumen del cilindro es calculado por medio de la siguiente
ecuación (MacRobert,
2009):
Vol. = Л x r2 x h
Donde:
Vol. = volumen (cm3)
Л = 3.141592654
r = radio del barreno (cm)
h = altura del barreno (cm)
b. Materia orgánica
MO =
x 100
Dónde:
MO = materia orgánica (%)
A = peso verde (g)
B = peso calcinado a 360 °C (g)
100 = para convertir a porcentaje
c. Porcentaje de carbono
De acuerdo con Eyherabide et al. (2014) la ecuación es la
siguiente:
CO = MO x 1,724
Dónde:
CO = carbono orgánico total (%)
MO = materia orgánica (%)
-
48
Se empleó el factor de Van Benmelen de 1,724 el cual asume que
el 58 % de la materia
orgánica del suelo está compuesta por carbono (1/0,58 =
1,724).
d. Carbono por superficie
Según Ayala et al. (2014) para transformar el porcentaje a
toneladas de carbono por
hectárea, se utiliza las fórmulas propuestas por la FAO
(2012).
Pss = DA x P x S
Donde:
Pss = peso seco (g)
DA = densidad aparente (g/cm3)
P = profundidad (se utiliza las diferentes profundidades hasta
los 30 cm)
S = superficie o área de estudio (ha, m2, cm
2)
CS =
x Pss
Donde:
CS = contenido de carbono por superficie (t/ha)
CO = carbono orgánico total (%)
Pss = peso seco (g, t)
e. Contenido de carbono
El carbono contenido en el suelo se calcula a partir de los
valores de porcentaje de carbono
y densidad aparente con la siguiente ecuación (Calderón et al.,
s. f.):
CC = CO x DA x P x S
Donde:
CC = carbono contenido en el suelo (tn C/ha)
-
49
CO = carbono orgánico total (%)
DA = densidad aparente (g/cm3)
P = profundidad (se utiliza las diferentes profundidades hasta
los 30 cm)
S = superficie o área de estudio (ha)
9 CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN
9.1 Resultados
El análisis estadístico indicó que la captura de carbono entre
los tres pisos altitudinales es
estadísticamente igual (P > 0,05), pues los valores son
similares en los tres lugares, ya que
no difieren en temperatura, precipitación o piso climático. Por
lo que se demuestra la
capacidad de captura a través de gráficas estadísticas expuestas
a continuación.
9.1.1 Cantidad de biomasa, carbono y CO2 de los tres terrenos de
siembra por cada piso
altitudinal en la parroquia San Miguel de Porotos
9.1.1.1 Contenido de biomasa de la parte herbácea y del maíz de
las tres zonas por cada
piso altitudinal.
En la Figura 9 se observa la cantidad de biomasa que se obtuvo
en los diferentes terrenos
por cada piso altitudinal, 2400 m s. n. m. correspondiente al
piso altitudinal 1 (CRT), 2600
m s. n. m. el piso altitudinal 2 (SJB) y 2800 m s. n. m. para el
piso altitudinal 3 (ZHZH).
No existe una diferencia significativa entre los tres lugares de
muestra, los valores más
bajos registrados en torno a la parte herbácea es de 3 t/ha en
CRT, mientras que el valor
más alto es de 9,5 t/ha en ZHZH. En lo referente a la especie de
maíz la cantidad más baja
-
50
de producción de biomasa está en SJB con una cantidad de 10
t/ha, mientras que la cantidad
más alta está en ZHZH con 25 t/ha de biomasa aérea viva.
Figura 9. Contenido de biomasa aérea de la parte herbácea y maíz
por piso altitudinal
9.1.1.2 Cantidad de carbono y CO2 captado por la biomasa
HERBÁCEA por piso
altitudinal.
En la Figura 10 se puede observar la cantidad de carbono y CO2
correspondiente a cada
piso altitudinal y por cada terreno en la que se obtuvieron las
muestras. Se ilustra un mayor
contenido de carbono y por ende de CO2 en el piso altitudinal 2
o denominado SJB, con
una cantidad de 4,81 t C/ha y de 17,65 t CO2/ha.
Figura 10. Cantidad de carbono y CO2 en la biomasa HERBÁCEA.
0
5
10
15
20
25
30
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
CRT SJB ZHZH
Bio
ma
sa t
/ha
HERBÁCEO
MAÍZ
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,000
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
CRT SJB ZHZH
t/h
a
CARBONO
CO2
-
51
9.1.1.3 Cantidad de carbono y CO2 captado por la biomasa del
MAÍZ por piso altitudinal.
Según los valores representados en la Figura 11, la mayor
cantidad de carbono
secuestrado por la biomasa del maíz se dio en ZHZH (piso
altitudinal 3) y de igual manera
el CO2, en una cantidad de 14,53 t C/ha y 54,13 t CO2/ha
respectivamente.
Figura 11. Cantidad de carbono y CO2 en la biomasa del MAÍZ
9.1.1.4 Relación de carbono y CO2 captado por piso
altitudinal.
La relación existente entre la cantidad de carbono y CO2 por
cada piso altitudinal es con la
finalidad de dar a conocer en qué lugar se presenta mayor
cantidad de secuestro de CO2,
como se observa en la Figura 12, el mayor secuestro de carbono
se dio en ZHZH (piso
altitudinal 3), para la biomasa herbácea fue de 4,119 t C/ha, y
para el maíz de 12,612 t
C/ha. Con respecto al secuestro de CO2, le corresponden a SJB y
ZHZH, con cantidades de
15,231 t CO2/ha (herbáceo) y 46,286 t CO2/ha (maíz)
respectivamente.
0,000
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
Ter
ren
o 1
Ter
ren
o 2
Ter
ren
o 3
CRT SJB ZHZH
t/h
a
CARBONO
CO2
-
52
Figura 12. Relación de carbono y CO2 en los tres pisos
altitudinales
9.1.1.5 Relación entre la cantidad total de biomasa, carbono y
CO2 captado por piso
altitudinal.
Con la intensión de demostrar la cantidad de biomasa y el
secuestro de carbono y CO2 en la
Figura 13 se muestra que en ZHZH existe una mayor producción de
biomasa y carbono que
se refleja en un mayor secuestro de CO2 (61,404 t CO2/ha).
Figura 13. Cantidad total de biomasa, carbono y CO2 captado por
piso altitudinal
0,000
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
HERBÁCEOMAÍZ
HERBÁCEOMAÍZCARBONO
CO2
t/h
a
CRT
SJB
ZHZH
BIOMASA CARBONO CO2
ZHZH 29,76666667 16,73148 61,4045316
SJB 18,23333333 11,29101667 41,43803117
CRT 19,66666667 12,76842 46,8601014
0
20
40
60
80
100
120
140
160
t/h
a
-
53
9.1.1.6 Relación entre la cantidad total de biomasa, carbono y
CO2 captado en la
parroquia San Miguel de Porotos.
De la biomasa herbácea y del maíz, muestreadas en los nueve
terrenos de siembra hay un
total de 67,66 t/ha de biomasa, 40,79 t/ha de carbono y 149,70
t/ha de CO2, según los
valores que exponen la Figura 14.
Figura 14. Cantidad total de biomasa, carbono y CO2 en la chakra
de la parroquia San Miguel
9.1.2 Contenido de carbono en el suelo por cada piso altitudinal
en la parroquia San
Miguel.
9.1.2.1 Contenido de materia orgánica.
Los niveles de materia orgánica presentes en el suelo
representarán la cantidad de carbono
almacenado en el mismo. En la Figura 15 se observa que el
porcentaje de mayor presencia
de materia orgánica es a los 30 cm de profundidad para SJB y a
los 20 cm para ZHZH,
ambos valores son similares con un 24,45 %.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
BIOMASACARBONO
CO2
t/h
a
CHAKRA ANDINA
67,6
6
40,7
9
149,7
0
-
54
Figura 15. Contenido de materia orgánica por profundidad
9.1.2.2 Contenido de carbono del suelo
Los valores presentados en la Figura 16 demuestran que la
cantidad de carbono en el suelo
se encuentra a los 30 cm en una cantidad de 44,10 t C/ha (SJB),
mientras que en el piso
altitudinal 3 (ZHZH) el mayor contenido de carbono (36,96) se
encuentra en los 20 cm
superiores.
Figura 16. Contenido de carbono en el suelo a cada
profundidad
17
,15
23
,95
20
,9
17
,15
23
,75
24
,45
16
,65
24
,45
14
,9
C R T S J B Z H Z H
%
10 20 30
0,000
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
CRTSJB
ZHZH
12,794 13,102 15,734
26,564 27,712
36,965
39,489 44,101
32,272
10 20 30
tn C
/ha
Profundidad
cm
-
55
9.1.2.3 Relación total de carbono secuestrado por la biomasa y
el suelo.
En la zona de estudio la cantidad de carbono secuestrado por el
suelo es de 248,732 t/ha,
mientras que la biomasa (herbácea y maíz) tiene almacenado
40,790 t/ha de carbono
(Figura 17).
Figura 17. Total del carbono secuestrado por la biomasa y el
suelo
9.2 Discusión
El trabajo realizado en la parroquia San Miguel, acerca de la
captura de carbono, reflejó en
la biomasa del maíz una cantidad de secuestro de carbono de
10,13 t C/ha/año en CRT;
7,13 t C/ha/año en SJB y 12,61 t C/ha/año en ZHZH, todos estos
valores son inferiores a
los reportados por Marcos Solorio et al. (2016) quienes
calcularon el secuestro de carbono
en tres ambientes diferentes, cuyo resultado en el ambiente de
montaña fue de 13 t C/ha
anuales. La cantidad de dióxido de carbono (CO2) bruto
secuestrado en CRT fue de 37,19 t
CO2/ha/año, en SJB fue de 26,20 t/ha/año y, finalmente, en ZHZH
fue de 46,28
tCO2/ha/año, valor que difieren considerablemente a los que
obtuvo Umaña Arboleda John
(2012) con 35,5 tCO2/ha/cosecha de captación bruta de CO2.
0,000
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
SUELO BIOMASA
t/h
a
CARBONO
-
56
Estos resultados demuestran que el policultivo andino se
constituye en adecuado
sumidero de carbono, así también hay que resaltar que al ser el
maíz una planta C4 (alta
actividad fotosintética) puede mantener y almacenar una enorme
cantidad de biomasa y
energía, y presenta muy poca fotorrespiración (García et al.,
2006, Hernández et al., 2008),
citado en (Umaña Arboleda John, 2012).
En lo que respecta al secuestro de carbono en el suelo, los
resultados demostraron que el
total de carbono almacenado en la zona de estudio es de 248,732
t C/ha/año, valor inferior a
lo que señala López Merchán Raisa (2017), cuyo estudio en el
suelo del bosque protector
Aguarongo reflejó una cantidad de 262,42 t C/ha, esto puede
deberse a la gran cantidad de
materia orgánica presente en el bosque nativo, demostrando lo
que menciona Reyes (2013),
que a mayor cantidad de materia orgánica en el suelo significa
mayor fijación de carbono y
cuyo rendimiento está determinado por factores de cantidad de
materia orgánica y la
velocidad de descomposición (Reyes, 2013) citado en López
Merchán Raisa (2017).
La profundidad a la que se encuentra la mayor cantidad de
carbono también está
influenciada por factores como el mantillo y la biomasa
radicular, en nuestro caso la mayor
cantidad de carbono se encuentra en los 20 cm de profundidad,
esto debido a que
básicamente las raíces de las especies que crecen en el
policultivo no son profundas (Acosta
et al., 2001), otro de los factores influyentes en la cantidad
de carbono en el suelo es la
velocidad de descomposición por parte de las poblaciones
microbianas y de las
características del material vegetal (Oliva & García,
1998).
-
57
10 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
10.1 Conclusiones
El análisis estadístico demostró que no existe diferencia entre
el volumen de captura
de Carbono en los tres pisos altitudinales, pues los resultados
son similares entre los
tres lugares muestreados, por lo que rechazamos la hipótesis
planteada.
Como se ha podido desprender del trabajo presentado, el mundo y
sobre todo la
humanidad, dependemos de las plantas para contrarrestar el
efecto invernadero,
pues son los únicos sistemas naturales capaces de almacenar
carbono en su biomasa
y depositarlo en el suelo para que este no escape hacia la
atmósfera.
Entre estas plantas están los que integran los cultivos
agrícolas, en nuestro caso es la
chakra andina, cuyo cultivo se caracteriza por ser una práctica
de conservación, ya
que ayudan a mantener y captar mayor cantidad de carbono en la
biomasa y en el
suelo.
En este trabajo la cantidad total de carbono bruto captado por
la chakra andina en la
parroquia San Miguel de Porotos es de 40,79 tC/ha, de las cuales
solo la biomasa
del maíz captura una cantidad de 29,88 tC/ha de carbono
bruto.
El suelo de este lugar tiene almacenado una cantidad de 248,732
t/ha de carbono,
siendo la mayor captación a una profundidad de los 20 cm, pues
la presencia de
materia orgánica es la que va a determinar la cantidad de
carbono en el suelo, y
sobre todo la práctica de mínima o cero labranza.
La cantidad de CO2 que secuestra este policultivo andino es de
149,70 t/ha, de las
cuales al cultivo de maíz le corresponde una cantidad de 109,684
t/ha. Esta cantidad
es el secuestro bruto, pues se debe restar las emisiones por
energía, fertilización,
riego y las emisiones una vez consumidos o transformados.
-
58
El maíz, es una planta C4, es decir, posee una alta tasa de
actividad fotosintética,
por lo que puede almacenar y mantener gran cantidad de energía y
biomasa. Pero
hay que reconocer también que el período de almacenamiento de
CO2 en la
vegetación es muy corto, sin que esto invalide a la chakra
andina funcionar como
una alternativa de fijación de carbono, por lo que representa un
servicio ambiental.
10.2 Recomendaciones
En este trabajo experimental se obtuvo la cantidad de carbono
bruto secuestrado por
la chakra andina por lo que es necesario realizar un análisis de
las emisiones
liberadas por las actividades agronómicas, pues esto ayudará a
obtener la captación
neta de carbono por parte de este policultivo andino.
Se recomienda realizar un estudio en la chakra andina en
diferentes etapas de
cultivo, esto con la intensión de conocer cuál es la mejor etapa
de mayor secuestro
de carbono.
Es necesario también conocer el rendimiento del cultivo en
diferentes ambientes,
como planicie, valle y montaña, ya que se conoce que el mayor
rendimiento del
cultivo (grano) se da en las zonas de montaña, ambientes con
temperaturas de 16 °C
y 818,5 mm.
Es necesario dar a conocer a los agricultores campesinos la
importancia de una
agricultura de conservación y cuánto aporta la chakra andina al
calentamiento
global, impidiendo que toneladas de carbono se escapen a la
atmósfera.
-
59
11 Referencias bibliográficas
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