Medir lo invisible: la difícil tarea de calcular las reservas y los flujos de carbono de un bosque


“Pulmones verdes” es el término que se utiliza a menudo para describir las selvas tropicales debido a su capacidad de utilizar la fotosíntesis para capturar CO 2, el principal gas de efecto invernadero del planeta. 


de Nicolas Barbier, Bonaventure Sonké, Le Bienfaiteur Sagang, Pierre Ploton y Stéphane Momo Takoudjou


Eso los convierte en un componente clave de la regulación climática global, y su preservación representa una cuestión importante tanto para los tomadores de decisiones como para los ciudadanos.

Pero calcular cuánto carbono almacenan esos bosques y los flujos que representan en el balance general de gases de efecto invernadero del planeta no es tarea fácil. De hecho, es uno de los segmentos donde nuestro conocimiento sigue siendo más limitado: incluso las reservas y flujos de carbono de los océanos son más fáciles de cuantificar.

Sin embargo, lo que está en juego es colosal. Para evitar futuros escándalos en torno a la conservación de ecosistemas que tienen fama de ser sumideros de carbono, necesitamos sistemas de medición y seguimiento fiables e independientes. De lo contrario, cada país y cada actor puede atribuirse todo el mérito, proponer definiciones y mediciones que mejor se adapten a sus intereses y no prestar atención a la realidad ni a la evolución de los ecosistemas forestales .

Las reservas de carbono forestal no son una criptomoneda; son una cantidad física tangible, pero resulta difícil de medir.

Entonces, ¿cómo se ha hecho esto hasta ahora y cómo se ha hecho la gente para medir estas reservas y flujos de carbono que despiertan un interés tan ferviente (y a veces oportunista)?

El inventario forestal

Todo comienza en el bosque con los métodos probados del leñador, tal como los utiliza la industria forestal para calcular los volúmenes de madera aprovechable.

Dado que el carbono constituye la mitad de la masa seca total de las plantas verdes, específicamente de los árboles, cuantificar el stock total de este elemento significa realizar una estimación del volumen de cada árbol e identificar su especie. La especie es importante porque es lo que ayuda a determinar la densidad de la madera y, en última instancia, la cantidad de carbono almacenado por volumen de madera.

Obviamente, la cantidad de especies que se encuentran en una selva tropical puede ser tan grande que ni un solo experto en el mundo podría nombrarlas todas. Mientras que la Europa templada contiene sólo 124 especies de árboles , hay al menos 40.000 creciendo en los trópicos, y algunas estimaciones sitúan este número en más de 53.000 . Como tal, los investigadores deben compilar sistemáticamente colecciones de plantas que sirvan como material de prueba de referencia, verificando si un árbol pertenece a una especie determinada observando muestras existentes de museos y universidades.

A continuación, para evaluar la evolución de las reservas de carbono (es decir, el carbono que entra y sale del bosque), se deben tomar medidas periódicamente para calcular el crecimiento de los árboles, contar los especímenes muertos e incluir arbustos que sean lo suficientemente altos como para ser categorizados como árboles.

Inventario forestal

Para hacer el desafío aún más desalentador, los bosques tropicales son, todavía, vastos, densos, de difícil acceso y están ubicados en países con infraestructura deficiente. Incluso cuando todo va bien, el lugar a inventariar requerirá al menos varios días de viaje desde la capital. Por supuesto, sería imposible medir todo el bosque; en cambio, se toma una muestra, como en una encuesta electoral. Normalmente, los investigadores seleccionan una cantidad de extensiones de tierra bastante grandes (idealmente equivalente al tamaño de dos campos de fútbol, ​​es decir, entre 500 y 1.000 árboles por extensión).

Los criterios de selección constituyen toda una ciencia en sí mismos (ya sea que la muestra sea totalmente aleatoria o elegida entre tipos de vegetación específicos), y modificar los criterios a mitad del proceso puede anular toda la tarea. Los investigadores hablan de sesgo de “bosque majestuoso”, por ejemplo, cuando se seleccionan extensiones de bosques inusualmente intactos para estimar el contenido promedio de carbono de todos los bosques de una región determinada.

Se toman medidas sencillas in situ, incluido el diámetro del tronco y, más raramente, la altura del árbol. A continuación, los investigadores elaboran tablas de conversión conocidas como ecuaciones alométricas, que utilizan estas pocas medidas para estimar cuánto carbono contiene un árbol. Las ecuaciones se crean talando y pesando una pequeña cantidad de árboles. Dado que la masa húmeda de uno solo de estos gigantes puede alcanzar hasta 160 toneladas y que debe pesarse directamente en el bosque, para pesar un solo árbol pueden ser necesarias una docena de trabajadores durante una semana entera.

En consecuencia, es común utilizar ecuaciones de otras regiones, lo que puede generar sesgos. Se están desarrollando alternativas que no dañan el bosque, como los escáneres láser, que ahora pueden medir el volumen preciso de los árboles en pie. Estos métodos nos han ayudado a producir nuevas ecuaciones alométricas en Camerún y la República Democrática del Congo, ambas de manera mucho más eficiente y sin comprometer la precisión.

¿Cómo se puede aplicar esto a gran escala?

Incluso con el muestreo, todavía existen desafíos considerables al volver a medir sitios para obtener estimaciones confiables y actualizadas de las reservas y flujos de carbono de todo un país o de todos los bosques tropicales. En las últimas décadas se han desarrollado técnicas de medición remota (conocidas como teledetección) para lograr un muestreo más eficiente y menos vulnerable a condiciones impredecibles sobre el terreno. Los satélites escanean el mundo y toman medidas diarias para medir los cambios en el estado de la superficie, las precipitaciones y las corrientes de agua, entre otros valores.

Se han creado misiones espaciales especialmente para medir la biomasa forestal, como la misión BIOMASS de la ESA , que actualmente espera un lanzador fiable para despegar, o el láser GEDI de la Estación Espacial Internacional. Mientras tanto, tendremos que seguir extrapolando datos de los satélites existentes, que no están necesariamente diseñados para inspeccionar las densas copas de los bosques.

Esto se debe a que la teledetección no mide directamente el carbono o la biomasa, sino una cantidad de luz u ondas de radio reflejadas por los objetos en cuestión. Se deben establecer modelos físicos o estadísticos complejos para convertir los datos sin procesar en información procesable, por lo que es vital recopilar datos de campo. Debido a los escasos datos y las limitadas señales satelitales de las que disponemos actualmente, el promedio de un país casi puede duplicarse de un mapa a otro . Durante la última década, nuestro equipo ha pasado muchas horas analizando las fuentes de estos errores, que a veces se esconden detrás de enfoques estadísticos deficientes o efectos instrumentales mal registrados.

Por ejemplo, las imágenes no se pueden comparar directamente si se toman en condiciones de luz o atmósferas variables. Debido a la permanente cobertura de nubes cerca del ecuador, podemos incluso vernos obligados a utilizar imágenes de muy mala calidad o composiciones de píxeles recopiladas a partir de una variedad de imágenes.

Sin embargo, no basta con diseñar supercomputadoras y lanzar misiones espaciales. También es vital reinvertir en la adquisición de datos sobre el terreno para proporcionar información de referencia esencial. Se están ideando iniciativas internacionales para apoyar los inventarios forestales nacionales (como se vio arriba) o establecer sitios de calibración de última generación que sirvan como referencia para las misiones satelitales.

¿Qué pasa con otros segmentos?

Si bien es bastante difícil evaluar las reservas de carbono en las partes visibles de los árboles en pie, se sabe muy poco sobre las raíces de estos árboles y el carbono contenido en el suelo, o sobre la cantidad que se lleva los ríos o se absorbe en la atmósfera. Por ejemplo, recientemente se descubrió que las turberas de la cuenca del Congo contienen más carbono que todos los bosques de esa misma región .

Para medir la respiración general y la fotosíntesis de los famosos “pulmones verdes” del planeta, debemos erigir torres de flujo. Estas estructuras, que se asoman a las copas de los árboles a unos 60 metros de altura (y a veces a más de 300), están equipadas con dispositivos con nombres como “anemómetro sónico”, “analizador de CO 2 por infrarrojos ” e “higrómetro”, que miden los intercambios de gases entre la atmósfera y el bosque. Es en sí mismo un desafío mantener, mantener y asegurar una instalación de este tipo durante varias décadas. Un equipo de investigadores intentó esta hazaña en el Congo en la década de 1990. Cuando regresaron, el revestimiento de aluminio de la torre había sido fundido y utilizado para fabricar vasijas.

Pocos se dan cuenta de que, a pesar de la crisis climática, básicamente no queda ninguna infraestructura de medición en buen estado de funcionamiento en África. Incluso hay escasez de instalaciones básicas, como estaciones meteorológicas . Esta escasez de material suscita algunas preguntas más profundas: ¿a quién se le debe encomendar la tarea de recopilar todos los datos esenciales: los organismos gubernamentales del Sur Global, los operadores industriales privados, las agencias de investigación del Norte Global? Por nuestra parte , defendemos la colaboración entre investigadores e instituciones científicas de ambas regiones, ya que esto nos permitiría aprender juntos beneficiándonos de la mejor tecnología disponible.

¿Cuál es el objetivo final?

La ciencia está haciendo todo lo posible para realizar mediciones más pertinentes de las reservas y flujos de carbono de los bosques tropicales. Con el tiempo, esto debería ayudar a evitar que se repitan errores, ya sean descuidados o deliberados, como los de Malasia , que ocuparon los titulares mundiales en 2021, cuando el balance anual de gases de efecto invernadero del país afirmó un sumidero anual de carbono forestal de más de 243 millones de toneladas, equivalente a la cantidad en la vecina Indonesia, que tiene cinco veces más superficie forestal.

Pero mientras algunos países publican cifras exageradas, otros ni siquiera se molestan. Dado que algunos investigadores ya están preocupados de que hayamos superado el límite de 1,5 °C establecido por el Acuerdo de París para finales de 2023, la falta de datos sobre los flujos, las reservas y las emisiones de gases de efecto invernadero sigue siendo particularmente alarmante. A principios de año , sólo 48 países habían publicado un inventario de sus gases de efecto invernadero. Esto es minúsculo si tenemos en cuenta que, a partir de 2024 , los 197 países miembros de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático estarán obligados a presentar un informe anual sobre este tema.

Las mediciones rigurosas de los flujos y reservas de carbono también son cruciales para evaluar el impacto de los proyectos de conservación en los ecosistemas forestales. Estas mediciones son especialmente importantes en el caso de la monetización mediante créditos de carbono , como es el caso de proyectos para evitar la deforestación o promover la reforestación. Una vez más, debemos evitar caer en las mismas trampas de las últimas décadas, en las que muchos proyectos de conservación forestal no lograron producir ningún impacto real y positivo.

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

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