Cómo los bosques almacenan el carbono

La amenaza del cambio climático debido al aumento del dióxido de carbono (CO₂₎ y otros contaminantes en la atmósfera procedentes de fuentes humanas ha despertado el interés de algunas personas por la tecnología de captura y secuestro de carbono.

Esto incluye el bombeo de CO₂ bajo tierra hacia antiguas minas de carbón y acuíferos. Si bien estas tecnologías pueden funcionar, no están demostradas, son costosas y, en su mayoría, teóricas.

Afortunadamente, la mejor tecnología de captura de carbono ya existe: árboles y bosques. Según el Servicio Forestal de los Estados Unidos, los bosques de Estados Unidos secuestran 866 millones de toneladas de carbono al año, lo que equivale aproximadamente al 16% de las emisiones anuales de los Estados Unidos (dependiendo del año). Los bosques secuestran o almacenan carbono principalmente en los árboles y el suelo. Si bien principalmente extraen carbono de la atmósfera, convirtiéndolos en un deposito, también liberan dióxido de carbono. Esto ocurre naturalmente, como cuando un árbol muere y se descompone (liberando así dióxido de carbono, metano y otros gases). El movimiento de carbono y otros gases dentro de los bosques y suelos forman un ciclo. La gestión forestal puede influir en estos ciclos y mejorar la captura de carbono.

Arboles

Los árboles son sin duda la mejor tecnología de captura de carbono del mundo. Cuando realizan la fotosíntesis, extraen dióxido de carbono del aire, lo fijan en azúcar y liberan oxígeno. Los árboles usan azúcar para construir madera, ramas y raíces. La madera es un increíble depósito de carbono porque está hecha completamente de carbono, dura años como un árbol en pie, y tarda años en descomponerse después de que el árbol muere. Si bien los árboles almacenan principalmente carbono, liberan algo de carbono, como cuando sus hojas se descomponen, o sus raíces queman azúcar para capturar nutrientes y agua.

Veamos un ejemplo real, un roble blanco puede vivir durante 200 años; todo ese tiempo está sacando carbono del aire y almacenándolo. Después de varios brotes de antracnosis, el árbol muere, pero el árbol tarda décadas en pudrirse. Mientras se está descomponiendo lentamente, el árbol podrido todavía secuestra el carbono fuera de la atmósfera.

Los bosques capturan y almacenan diferentes cantidades de carbono a diferentes velocidades dependiendo de la edad promediade los árboles. Los bosques jóvenes son campeones de la captura de carbono. Los árboles jóvenes crecen rápidamente y son capaces de extraer carbono rápidamente. Los bosques jóvenes también contienen muchos pequeños árboles jóvenes, muchos de los cuales  eventualmente  mueren debido a la competencia por la luz, los recursos y el espacio de crecimiento. Cuando pequeños árboles jóvenes mueren y se descomponen liberan poco carbono. Los árboles que quedan siguen creciendo y secuestrando más carbono a medida que el bosque madura.

Los bosques establecidos o maduros se componen de "árboles de edad mediana ", que van de medianos a grandes, son saludables y tienen extensas raíces. Los árboles de edad mediana crecen más lentamente que los árboles jóvenes, pero la cantidad de carbono capturado y almacenado es relativamente mayor. Algunos de los árboles de gran tamaño ocasionalmente mueren, pero son reemplazados rápidamente por árboles más jóvenes que aprovechan el nuevo espacio. Como crecen más árboles en comparación con los que mueren, la productividad neta general (cuántos árboles crecen versus cuántos mueren) es positiva y se mejora la captura de carbono.

Los bosques antiguos tienen un ciclo de carbono más estable.  En estos bosques, los grandes árboles más antiguos de la historia mueren ocasionalmente, pero los demás árboles también son grandes y mantienen a los pequeños árboles jóvenes en la sombra, por lo que el reclutamiento de árboles jóvenes y la productividad neta es cero. Aún así, el carbono sigue bien contenido dentro de los árboles grandes, los troncos lentamente pudridos y la espesa hojarasca. El resultado es que los bosques antiguos son buenos para almacenar carbono, pero ya no capturan carbono adicional.

Suelo

El carbono se encuentra secuestrado en los bosques de varias formas. Por ejemplo, los suelos forestales contienen raíces de plantas, hojarasca y  otra materia orgánica disuelta. La cantidad de carbono almacenado en los suelos forestales es variable, y la cantidad de carbono que el suelo puede secuestrar depende de muchos factores locales como la geología local,el tipo de sueloy la vegetación. En algunos bosques, como la tundra canadiense, el suelo contiene más carbono que los árboles, pero en otros bosques, como la selva tropical, el suelo contiene relativamente poco carbono y los árboles almacenan más carbono. Esto se debe a que algunos tipos de suelo, como los suelos arcillosos, pueden fijar una gran cantidad de carbono, mientras que los suelos arenosos no son capaces de fijar mucho carbono. Los suelos con más material orgánico (trozos de madera, hojas en descomposición o criaturas muertas) pueden almacenar más carbono porque el material orgánico se fija fácilmente a las moléculas sueltas de carbono y la materia orgánica en sí misma ya es carbono almacenado. Los suelos que están congelados durante buena parte del año o que tienen un nivel freático alto también pueden almacenar grandes cantidades de carbono porque la descomposición es lenta.

Permanencia

Además de capturar grandes cantidades de carbono, los bosques pueden almacenarlo durante mucho tiempo. Sin embargo, como todas las cosas naturales, el carbono en los bosques acaba liberándose en la atmósfera a través de la descomposición, la respiración u otros métodos. Algunos lugares son mejores que otros para almacenar carbono durante largos períodos; esto se llama permanencia. El carbono que constituye un centro de un roble blanco maduro permanece almacenado durante mucho tiempo. Ha sido extraído de la atmósfera hace cien años o más, y permanecerá secuestrado hasta que el árbol muera y se descomponga. Ese proceso puede tomar décadas o siglos dependiendo de cuánto tiempo el árbol este vivo. El carbono capturado por un pequeño trillium tiene poca permanencia. Los trilliums son plantas anuales, por lo que la planta sobre el suelo muere anualmente y se descompone rápidamente o son comúnmente comidos por los ciervos.

Ejemplos

Veamos cómo el crecimiento de los bosques y los suelos afectan la permanencia del carbono forestal. La selva amazónica parece ser un buen lugar para el secuestro de carbono porque está llena de grandes árboles que crecen rápidamente. Pero la investigación ha encontrado que el Amazonas es un depósito de carbono pobre porque hay poca permanencia. Los árboles enteros se descomponen rápidamente en el clima cálido y húmedo, los suelos no son capaces de almacenar una gran cantidad decarbono. La lluvia casi constante también acelera la descomposición del material orgánico y enjuaga el suelo y arrastra los nutrientes. Al contrario, los bosques de abetos de Alaska son excelentes depósito de carbono. El abeto crece grande, la descomposición es lenta debido al frío, y el suelo es capaz de bloquear el carbono en los suelos congelados. Desafortunadamente, las tasas de crecimiento en estos bosques son relativamente lentas debido a las bajas temperaturas y la corta temporada de crecimiento. Los cambios climáticos globales tambienhal están derritiendo el permafrost liberando gran parte del carbono capturado. Los bosques de Pensilvania ofrecen una solución ideal a mitad de camino. Los árboles crecen bien y viven largas vidas, la descomposición se produce a un ritmo suave, y el suelo almacena una cantidad moderada de carbono. Esto significa que nuestros bosques tienen un gran potencial para servir como un depósito de carbono eficiente y proporcionar almacenamiento de carbono a largo plazo.

Estrategias de gestión

Si bien la captura de carbono en los árboles es un proceso natural, hay formas de ayudar a los árboles a secuestrar más carbono a través de la gestión forestal. La estrategia más importante es mantener los bosques como bosques. Cuando los bosques se convierten en otros tipos de usos de la tierra, el carbono se libera, y la tierra pierde su potencial para almacenar carbono. Esto no significa que deba detenerse la tala (cuando sea apropiado para la silvicultura). La tala simplemente restablece la edad de los bosques y, de hecho, puede acelerar la captura de carbono mediante el crecimiento de árboles más jóvenes. La mejor manera de mejorar la captura de carbono sin tala es aumentar la cubierta forestal. Esto se puede hacer plantando campos viejos con una mezcla de árboles nativos o restaurando antiguos sitios mineros.

El control de las especies de plantas invasoras es otra estrategia importante para mejorar la captura de carbono. Si bien muchas especies de plantas no nativas/invasoras pueden crecer rápidamente y parecer un buen depósito de carbono, no lo son. Las especies invasoras alteran los ecosistemas nativos, cambian la composición de los microbios locales del suelo e impiden la regeneración de los árboles, todo lo cual interfiere con la capacidad de un bosque de secuestrar carbono. Los árboles y plantas nativas adaptados a prosperar en condiciones locales tienden a funcionar mejor como mecanismos de captura de carbono. Las plantas nativas también proporcionan otros beneficios importantes, como el hábitat silvestre.

La práctica de la silvicultura sostenible es esencial para garantizar que los bosques sigan siendo saludables y también contribuye a mejorar la captura de carbono. La cosecha se considera sostenible cuando las decisiones son fundadas en el conocimiento de la silvicultura y forman parte de un plan de gestión a largo plazo. Los silvicultores profesionales también son importantes para ayudar a los propietarios a cumplir con múltiples objetivos de gestión mientras mantienen el valor de sus stands. los bosques que logran mantener su valor tienen más probabilidades de permanecer como bosques en el futuro cuando cambien de propiedad.

Los rodales de varias edades ofrecen los mejores servicios de captura de carbono, así como otros beneficios (por ejemplo, hábitat silvestre). En un soporte de varias edades, hay reclutamiento continuo de árboles jóvenes, pero los árboles más viejos también permanecen y ayudan a mantener el carbono durante largos períodos. El manejo inadecuado de los soportes envejecidos requiere que la cosecha ocurra a través de la selección de un solo árbol o grupo. Sin embargo, la eliminación de árboles individuales perturba los suelos en el área local. Estos suelos también contienen carbono y las frecuentes perturbaciones a lo largo del tiempo pueden convertir los suelos de un deposito de carbono en una fuente de carbono. Para ayudar a prevenir la perturbación del suelo en estos rodales es importante ampliar el período de rotación. Por ejemplo, un bosque de madera dura que tradicionalmente se ha adelgazado cada 10-15 años debe adelgazarse cada vez 20-25 años, para que los suelos tengan tiempo de recuperarse entre las entradas. En comparación, no es necesario ampliar la rotación de los bosques de edad uniforme. En Pensilvania, estas cosechas tienden a ocurrir cada 80 a 100 años, lo que significa que los suelos pueden permanecer tranquilos durante largos períodos.

Hay varias otras mejores prácticas que puede adoptar hoy para mejorar el almacenamiento de carbono en árboles y suelos. Al cosechar, es importante reducir el daño al suelo. Esto se puede hacer mediante el uso de poner barra en los senderos de deslizamiento, no cosechar bajo la lluvia, cosechar en el invierno, y el uso de forwarders en lugar de derrape de árboles enteros. La cosecha de árboles que crecen lentamente también puede contribuir al secuestro de carbono. En lugar de dejar que los árboles maduros mueran y se descompongan, pueden ser eliminados y cortados en productos como 2x4s, pisos, o gabinetes para hogares y edificios y que podrían permanecer durante siglos. La Campana de la Libertad es un gran ejemplo de cómo productos de madera de alta calidad pueden ayudar a almacenar carbono. La yema de madera de la Campana de la Libertad está hecha de olmo americano cosechado en la década de 1770 (hay algunos desacuerdos sobre la edad). En lugar de descomponerse en un bosque hace siglos, el carbono en esa madera permanece hasta hoy sosteniendo la Campana.

Observaciones finales

Los bosques son un importante deposito de carbono, ya que tanto los árboles como el suelo forestal pueden almacenar grandes cantidades de carbono durante mucho tiempo. Sin embargo, la gestión del carbono no consiste sólo en decidir qué árboles cortar, sino también dónde cosechar y plantar. Es importante mantener árboles y bosques de varias con un enfoque en los bosques jóvenes y establecidos, ya que estos bosques capturan y secuestran la mayor cantidad de carbono. Sin embargo, esto no significa que los bosques antiguos deban sacrificarse para crear más bosques jóvenes. Esto podría liberar grandes cantidades de carbono, y un nuevo bosque tardaría décadas en secuestrar una cantidad de carbono como el que actualmente se almacena en el bosque antiguo. La clave es utilizar estrategias de planificación y gestión que ayuden a capturar carbono adicional mientras minimizan las pérdidas de carbono almacenado. Los silvicultores profesionales pueden ayudarlo a comprender el potencial de sus tierras y bosques para mejorar la captura de carbono a través de la gestión forestal, así como mantener el valor y la salud de sus bosques.

Si tienes alguna pregunta o estás interesado en colaborar con FOCCE, por favor contacta a Melissa Kreye en mxk1244@psu.edu.