Los sumideros de carbono y los biocombustibles

Su papel en el cambio climático global.

2. ¿Cómo actúan la vegetación, los bosques y las plantaciones forestales como sumideros de carbono?
3. El tema de los biocombustibles
4. La importancia de los sumideros de carbono y los biocombustibles en el cambio climático global
5. Bibliografía

Introducción

El cambio climático es uno de los temas ambientales más importantes en la actualidad. La preocupación sobre los cambios aumenta junto con las evidencias que las respaldan y el consenso, que la interferencia más importante sobre el ciclo natural de los gases con efecto invernadero (GEI) es la intervención humana (IPPC 2001). Los GEI se denominan así por su capacidad de atrapar calor solar en la atmósfera terrestre. El dióxido de carbono (CO2) se reconoce como el más importante junto con el metano, hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos y hexafluoruro de azufre, según el Protocolo de Kyoto que enumera seis GEI producidos por actividades humanas (KP 1997). Desde principios del siglo la concentración de GEI está en aumento y las mayores causas identificadas son: a) la quema de combustibles fósiles y b) el cambio de uso de la tierra, en particular la deforestación.

Las emisiones de GEI a la atmósfera debidas a la quema de combustibles fósiles se estimaron en 6,3 GtC/año en la década de los años 90 (1 GtC es igual a 109 toneladas de carbono); mientras que las atribuidas a la deforestación de 16,1 millones de hectáreas anuales (FAO 2001) se estimaron en 1,6 GtC/año. Esto suma 7,9 GtC anuales liberadas a la atmósfera. Si continúa el ritmo actual de incremento en las emisiones de GEI, esta cifra se elevaría a aproximadamente 26 GtC anuales para el año 2100 (USDOE 1999).

Sin embargo, el Informe Especial del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC 2001) estimó que la cantidad neta de C en la atmósfera aumenta 3,3 GtC/año y que la diferencia existente entre el aumento anual total de CO2 liberado a la atmósfera y el absorbido por la vegetación terrestre y los océanos en aproximadamente partes iguales, alcanza las 4.6 GtC anuales. Para aumentar la cantidad secuestrada por los ecosistemas terrestres se aceptan dos enfoques: (1) protección de los ecosistemas que almacenan carbono de manera que la fijación pueda ser mantenida o incrementada (conservación y manejo de bosques) y (2) la manipulación del ecosistema (plantaciones forestales en sus diversas formas incluyendo enriquecimiento) para aumentar la fijación más allá de las condiciones actuales (USDOE 1999). Sin embargo, el primero de ellos a pesar de ser biológicamente viable, no se incluyó en los MDL según la COP7, pero sí se incluyó la reforestación (UNFCCC 2002).

Una solución teórica y talvez utópica a este problema sería reducir el consumo de combustibles fósiles, disminuir las emisiones de GEI y aumentar la captura y almacenaje de carbono, a la vez que reducir las tasas de deforestación y aumentar la cobertura boscosa, ya sea en forma de plantaciones forestales, manejo y enriquecimiento de la regeneración natural en bosques secundarios, recuperación de pastizales abandonados y áreas improductivas y degradadas mediante la reforestación con especies forestales nativas.

¿Cómo actúan la vegetación, los bosques y las plantaciones forestales como sumideros de carbono?

.El término "sumidero", según la Convención Marco de las Naciones Unidas Sobre el Cambio Climático (CMNUCC), se define como cualquier proceso, actividad o mecanismo que absorbe o remueve un GEI, un aerosol o un precursor de un GEI de la atmósfera (UN 1992). En el caso específico del CO2 atmosférico, este GEI es absorbido por las plantas y otros organismos fotosintéticos y fijado en la biomasa como resultado del proceso de la fotosíntesis. Aunque una parte es respirada, otra queda retenida en la biomasa y se conoce como carbono fijado, depósito o reservorio de carbono. Por tanto, de acuerdo a la CMNUCC se define como Depósito de carbono: todo componente del sistema climático que almacena un gas de efecto invernadero o un precursor de un GEI (UN 1992). En este contexto la permanencia o periodo de tiempo en el que el C está absorbido en la biomasa fuera de la atmósfera es un aspecto crítico y controversial. La permanencia depende de varios factores tales como la respiración, los raleos, los incendios y plagas, el aprovechamiento maderable, la deforestación y el cambio de uso de la tierra, que regulan la pérdida de C acumulado.

Kaninnen (2000) afirma que la mayoría de los depósitos de C en la vegetación (62%) están localizados en bosques tropicales de baja latitud, mientras que la mayoría del C del suelo (54%) está localizado en los bosques templados de alta latitud. Dicho autor también revisó que en los trópicos, el C que está en depósitos epígeos (superficiales) varía entre 60 y 230 t/C/ha en bosques primarios, y entre 25 y 190 t C/ha en bosques secundarios (Cuadro 1), que en bosques tropicales, el C almacenado en el suelo varía entre 60 y 115 t C/ha y que en los sistemas agrícolas o ganaderos, los depósitos de C en el suelo son menores (Cuadro 2).

Cuadro 1. Depósitos superficiales de C en los bosques tropicales.

Fuente: Kanninen, 2000 con datos de Brown y Lugo, 1992 y Brown et al. 1989.

Cuadro 2. Depósitos de Carbono en suelos tropicales.

Fuente: Kanninen (2001)

Cuando se habla de fijación de carbono, es importante tener claro el concepto de depósito que es una cantidad acumulada a través del tiempo y el de sumidero que es una tasa de captura expresada por unidad de tiempo.

La fijación de carbono, cuando se comercializa, es un valor agregado a la rentabilidad del proyecto porque modifica el flujo de caja y la tasa interna de retorno (TIR), ya que genera ingresos antes que el resto de las actividades de beneficio (Russo, 2002).

De acuerdo a un estudio realizado por el ex ministro de Ambiente y Energía de Costa Rica, Dr. René Castro, la reforestación en los países en desarrollo del Sur para crear sumideros de carbono es una oportunidad rentable para las naciones del Norte industrial, dado que la inversión para sembrar árboles en Estados Unidos que absorban la emisión industrial de gases causantes del efecto invernadero asciende a cien dólares por tonelada de carbono, mientras en Costa Rica sería la mitad. También el autor estimó que los proyectos destinados a fijar carbono atmosférico en programas de reforestación podrían ascender a más de US$3.500 millones en los próximos 20 años para América Latina y el Caribe (Castro 2000, citado por Pratt 2000).

El tema de los biocombustibles

La bioenergía es energía obtenida de la biomasa, que tanto puede ser producida de cultivos establecidos con dicho propósito, de bosques o plantaciones energéticas, o de subproductos forestales y agrícolas (BIN 2002). Dicha energía puede recuperarse por combustión directa como en el caso de la leña y el carbón o transformando la biomasa en otros combustibles, que por su origen se denominan biocombustibles. Tal es el caso del alcohol (bioetanol) , obtenido a partir del bagazo resultante de la cosecha de la caña de azúcar o de la producción de maíz (Marland y Turhollow 1991) y del biodiésel, obtenido como subproducto de la producción de aceites vegetales de soya, girasol o maíz, de aceite quemado de cocina o a partir de grasa animal. Químicamente es un éster mono alquílico que se obtiene a través de un proceso denominado transesterificación, en el cual los aceites y grasas reaccionan con metanol e hidróxido de sodio como catalizador para producir ácidos grasos con cadenas de 16-18 carbonos. El biodiésel tiene una cantidad de energía similar al diésel de petróleo (128,000 vs. 130,500 BTU), pero tiene mayor punto de encendido. Esto lo hace un combustible más limpio que el diésel regular y pueda ser utilizado por cualquier tipo de vehículo diesel solo, o en solución como aditivos para mejorar la lubricidad del motor. El uso de biodiesel presenta ciertas ventajas, ellas son, su alta biodegradabilidad, balance neutro en términos de generación de nuevas emisiones de GEI y bajas emisiones de monóxido de carbono, ozono, material particulado y dióxido de azufre en relación a la utilización de combustibles convencionales derivados del petróleo (BDC 2001).

La principal diferencia con los combustibles fósiles es que la quema de los mismos libera a la atmósfera CO2 que ha estado inmovilizado por millones de años, resultando en un incremento del contenido neto atmosférico de CO2, mientras que la quema de biocombustibles libera CO2 que no incrementa las emisiones netas de dicho GEI, dado que fue absorbido e inmovilizado recientemente por las plantas como parte del ciclo atmosférico del carbono (BIN 2002, Boman y Turnbull 1997). La eficiencia de esta sustitución se expresa en emisiones reducidas por unidad de tierra o biomasa usada y en los costos de sustitución por tonelada de C. Los costos de sustitución se calculan como la diferencia de costos entre continuar usando combustibles fósiles a precio actual y el uso de biomasa, asumiendo que las tecnologías de biomasa se usan cuando se requiere reinversión en tecnologías existentes. La sustitución de combustibles fósiles por biocombustibles en la producción de electricidad y calor es menos costosa y brinda mayores reducciones de CO2 por unidad de biomasa que la sustitución de gasolina o diésel en el transporte (Gustavsson et al. 1995, Marland y Schlamadinger 1995).

La importancia de los sumideros de carbono y los biocombustibles en el cambio climático global

Aunque el tema de los sumideros ha sido fuente de divergencias en las COP-6 y COP-7, la Sexta y Séptima Conferencia de las Partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas Sobre el Cambio Climático, en la última se acordó la inclusión de los sumideros, con ciertas limitaciones, dentro de los llamados Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL), por los cuáles los países desarrollados podrían compensar emisiones de GEI con fijación de carbono en países no desarrollados mediante plantaciones forestales (UNFCCC 2002). Esta inclusión de los sumideros dentro de los MDL ha recibido objeciones de distinto tipo, entre ellas cuestionamientos basados en externalidades, dificultades de cuantificación, suplementariedad y permanencia, aún antes de su inclusión (Lohmann 2000). De todos ellos, sin duda el aspecto más crítico ha sido el de permanencia. Esto es porque el problema de la permanencia no surge principalmente de debilidades técnicas o institucionales, eventualmente subsanables, sino que es parte de la naturaleza misma de algunos sumideros y particularmente de los bosques. Otra preocupación crítica es que los créditos de carbono provenientes de los sumideros permitirán a los países industrializados continuar utilizando enormes cantidades de combustibles fósiles (Greenpeace 2000).

El uso de biocombustibles como fuente de energía renovable puede contribuir a reducir el consumo de combustibles fósiles, responsables de la generación de emisiones de gases efecto invernadero. Vale decir que reemplazando el uso de combustibles fósiles con biocombustibles obtenidos a partir de biomasa producida en forma sostenible puede reducir el flujo neto de CO2 a la atmósfera. Inclusive, los biocombustibles de origen forestal y de desechos agrícolas fueron incluidos en la "Lista Positiva" de Greenpeace (2000) junto con el biogás.

Finalmente, si se consideran los lineamientos definidos por el del Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM) para la realización de estudios de mitigación del cambio climático se plantean dos escenarios de evolución futura del sistema analizado. El primero, llamado escenario de base, está asociado con la evolución previsible del sistema, según su dinámica actual y en ausencia de acciones para reducir las emisiones o incrementar la capacidad de absorción de GEI. El segundo escenario, llamado de mitigación, por el contrario, supone elegir un conjunto de opciones de mitigación del cambio climático (GEF 1996).

En este marco, tanto la captura de dióxido de carbono por medio de actividades de reforestación con especies nativas como el uso de biocombustibles son opciones de mitigación del cambio climático, en el primer caso porque es una acción para incrementar la capacidad de absorción de CO2 atmosférico y en el segundo porque es una para reducir las emisiones de dicho GEI.

Bibliografía

BDC (Biodiesel Development Corporation). 2001. What is biodiesel? BDC Website. (http://www.pipeline.to/biodiesel) consultado 15/12/01.

BIN (Bioenergy Information Network). 2002. Bioenergy: Frequently Asqued Questions. BIN website (http://bioenergy.ornl.gov/faqs) consultado el 6/3/02.

Boman, UR and JH Turnbull. 1997. Integrated biomass energy systems and emissions of carbon dioxide. Biomass and Bioenergy 13:333-343.

Brown P., B Cabarle and R. Livernash. 1997. Carbon Counts: Estimating Climate Change Mitigation in Forestry Projects. World Resources Institute.

Brown, S. y A. Lugo. 1992 .Aboveground biomass estimates for tropical moists forests of the Brazilian Amazon. Revista Interciencia No. 17.

Brown S., A.J.R. Gillespie and A.E. Lugo. 1989. Biomass Estimation Methods for Tropical Forests with Applications to Forest Inventory Data. Forest Science 35(4):881.902.

Castro, R. 2002. El mercado global del CO2: rol del PNUD en América Latina y el Caribe en el periodo 2000-2005. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, en preparación. (citado por Pratt 2000).

GEF (Global Environment Facility). 1996. Operational Strategy of the Global Environment Facility. 3 Climate Change. GEFweb. (http://www.gefweb.org/public/opstrat/ch3.htm) consultado el 28/2/02.

GIECC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático). 2000. Uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura. Resumen para responsables de políticas. Informe especial del Grupo de trabajo III del IPCC. IPCC-OMM-PNUMA. 24 p.

Greenpeace. 2000. Los sumideros de carbono no son una verdadera solución para el cambio climático. Campaña Energía. Resumen de Temas sobre la COP6. Greenpeace Argentina. Buenos Aires. 3 p.

Gustavsson L., P. Börjesson, B. Johansson, and P. Svenningsson. 1995. Reducing CO2-Emissions by Substituting Biomass for Fossil Fuels. Energy – the International Journal 20(11):1097-1113.

Kanninen, M. 2000. Secuestro de carbono en bosques: el papel de los bosques en el ciclo global de carbono. II Conferencia Electrónica Agroforesteria Para La Produccion Animal En America Latina (FAO-CIPAV) http://lead.virtualcentre.org/es/ele/conferencia2/articulovb.PDF

Lohmann, L. 2000. El mercado del carbono: Sembrando más problemas. Documento Informativo. Campaña de Plantaciones. Movimiento Mundial por los Bosques Tropicales. Montevideo, Uruguay. 14 p.

Marland G. and A.F. Turhollow. 1991. CO2 Emissions from the Production and Combustion of Fuel Ethanol from Corn Energy – the International Journal 16(11/12):1307-1316.

Marland G. and B. Schlamadinger. 1995. Biomass Fuels and Forest-Management Strategies: How Do We Calculate the Greenhouse Gas Emission Benefits? Energy – the International Journal 20(11):1131-1140.

NU (Naciones Unidas). 1992. Convención Marco de las Naciones Unidas Sobre el Cambio Climático. 50 p.

IMN (Instituto Meteorológico Nacional). 2000. Primera Comunicación Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático. San José, CR, Instituto Meteorológico Nacional, Ministerio del Ambiente y Energía, 101 p.

Pratt, L. 2000. Hacia un replanteamiento de la relación Sector Privado-Medio Ambiente en América Latina. Centro Latinoamericano para la Competitividad y el Desarrollo Sostenible (CLACDS), Instituto Centroamericano de Administración Empresarial (INCAE). Alajuela, CR. 27 p. http://www.incae.ac.cr/ES/clacds/proyectos/ambientales/ecoeficiencia/prestamos/docs/pre01_lista.pdf

Russo, RO. 2000. Fijación de carbono reforestando áreas bananeras abandonadas, proyecto de implementación conjunta EARTH-Municipalidad de Rotterdam. Ciencias Ambientales 18:.31-36.

Russo, RO. 2002. Los Bosques como sumideros y depósitos de carbono. Ponencia presentada en el Curso Taller Internacional: "Valoración Económica del Capital Natural: Aplicaciones Prácticas" Organizado por la Fundación Defensores de la Naturaleza (FUNDENA) y el Centro Regional de Estudios de Economía Ecológica (CREESE), del 18 al 23 de febrero de 2002, Hotel Villa Zurquí, San José, Costa Rica.

UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change). 2002. Report of the Conference of the Parties on its Seventh Session, held at Marrakesh from 29 October to 10 November 2001. FCCC/CP/2001/13 – 21 January 2002. 68 p.

USDOE (U.S. Department of Energy). 1999. Carbon Sequestration: Research and Development. Office of Science/Office of Fossil Energy. Report on the DOE Workshop on Research and Development Priorities for Carbon Sequestration held on September 14–15, 1999. Gaithersburg, Maryland. 

Ricardo O. Russo

Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda, Costa Rica