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Los sistemas agroforestales como
herramientas efectivas para REDD+
   Panel 5. REDD+: Más allá de la Deforestación Evitada
          Florencia Montagnini – Yale University

        ELTI/PRORENA Annual Conference 2011
REDD+: Dimensiones Técnicas, Socioeconómicas, y Políticas
         STRI – Panama City, April 7 – 8, 2011
• Impactos y potencial de SAF para REDD+
• Toma de C en diferentes tipos de SAF:
-SAF con cultivos anuales
-SAF con cultivos perennes
-Sistemas silvopastoriles (SSP)
• Importancia de toma de C en suelos
• Pueden los SAF ser una herramienta efectiva
  para REDD+?
Oportunidades para los SAF
        dentro de REDD+
• Evitando la deforestación => reduciendo
   posibilidades de aumentar el área bajo uso agrícola
• Esto hace necesario un cambio hacia usos de la tierra
   más intensivos y productivos tales como SAF
• SAF y SSP => pueden lograr aumentos en las
   reservas de carbono (C stocks)
• Ingresos por REDD+ pueden originar tendencias en
   políticas que favorezcan sistemas de producción
   alternativos tales como SAF y SSP
• Importancia de SAF en brindar servicios ambientales
   y sociales
•A nivel global, se ha estimado que los SAF pueden implementarse en
  unas 585 a 1275 x 106 ha de tierras adecuadas para ello, y que pueden
  acumular 12-228 Mg C/ha.
  Se ha estimado que una hectárea de SAF practicado de manera
  sostenible puede evitar 5 a 20 ha de deforestación.

  Ej. en Sumatra, Indonesia, agricultores que integraron el cultivo del arroz
  con árboles y huertos caseros ejercieron menos presión sobre el bosque
  que los que se dedicaban a arroz solamente.
  Los SAF pueden tener un papel importante en REDD+ al disminuir la
  presión sobre los bosques naturales, que son el mayor reservorio
  mundial de C, además de brindar servicios ambientales como toma de C,
  biodiversidad, y sus funciones sociales.
Fuentes: Montagnini, F., Cusack, D., Petit, B., and Kanninen, M. 2005. Environmental Services of Native Tree Plantations and
Agroforestry Systems in Central America. Journal of Sustainable Forestry 21(1) 51-67.
Montagnini, F., and Nair, P. K. 2004. Carbon Sequestration: An under-exploited environmental benefit of agroforestry systems.
Agroforestry Systems 61: 281-295.
Toma de C por árboles en SAF
•Existe mucha variabilidad en el potencial para la toma de C
entre las diferentes especies, regiones y manejo.
• Variaciones en las condiciones ambientales (clima, suelos)
pueden afectar la toma de C dentro de una región
determinada.
•Los supuestos utilizados en los cálculos pueden originar
errores en las estimaciones de biomasa y C (densidad de
madera, contenido de C en tejidos, ecuaciones alométricas y
modelos).
•Es necesario tomar en consideración esta variabllidad al
realizar estimaciones y extrapolaciones.
Captura de Carbono por especies
  arbóreas nativas en plantaciones
  puras y mixtas en La Selva, Costa
  Rica




Vochysia guatemalensis: 27.4 cm dap en plantación pura, 37.9 cm en mixtas a
16 años. Protege contra la erosión. Adaptada a suelos muy pobres, ácidos, de
alto tenor de aluminio, y de mal drenaje (Piotto et al., 2010) Foto: Daniel Piotto
Vochysia guatemalensis                               Hemos desarrollado
                  200
                                                                                 ecuaciones alométricas que
                                                                                 nos permiten calcular la
Biomass (Mg/ha)




                  150

                                                                                 biomasa en base al DAP, de
                                                             Biomass stems
                                                             Biomass foliage
                                                             Biomass branches

                                                                                 manera no destructiva.
                  100
                                                             Biomass
                                                             stems
                   50                                        foliage
                                                             branches
                                                             Tot
                    0
                        0      2   4     6     8   10   12
                                       Years

                                                                                250


                                                                                200



                   Se está usando un modelo de                                  150


                   simulación para estimar la                                   100

                   toma de carbono a largo plazo.
                                                                                50


                                                                                 0
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Carbono (tonneladas / ha)




                                                                                                                       0
                                                                                                                              20
                                                                                                                                         40
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                                                                                                   J.
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                                                                                                              +V
                                                                                                                G

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Rica (Fuente: Piotto et al. 2010).
                                                                                               V.
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                                                                                                          ch
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                                                                                                      A+
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                                                                                                  e      le
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                                                                                                     n   eo
                                                                                                              id
                                                                                                                 es
                                                                                       V.
                                                                                          f        er
                                                                                                     ru
                                                                                                          gi
                                                                                                            ne
                                                                                M                                 a
                                                                                    ix
                                                                                       t   a
                                                                                               B
                                                                                                   E+
                                                                                                     H
                                                                                                      A
                                                                                                                +V
                                                                                                                  F
Captura de carbono por especies arbóreas a 16 años de edad en La Selva, Costa
Toma de Carbono en varios tipos
                  de SAF




SAF con cultivos anuales

                     SAF con cultivos perennes

                                            SAF con animales: sistemas
                                            silvopastoriles (SSP)
Toma de C en SAF de
combinaciones de árboles con
 cultivos anuales: cultivos en
           callejones
Carbono en cultivos en callejones en Turrialba,
                      Costa Rica

Sistema       C permanente (t ha-1)         C transitorio (t ha-1 a-1)
              ____________________________ _____________________
                   Suelo            Troncos   Follaje y ramas Cultivos


Maíz-maíz           118         3.11              2.34           5.50

Maíz-frijol         116        16.51             10.50           4.80
• Los cultivos en callejones presentan un bajo potencial para
el almacenamiento de C.


• Como los árboles son podados para depositar su material
en los callejones, el C solamente es almacenado en los
troncos que quedan.


• La frecuencia de poda, que puede ser cada dos meses
durante el periodo de crecimiento, afecta mucho la capacidad
de almacenamiento de C.
C en SAF de combinaciones de
        árboles con cultivos perennes




cacao           café         yerba mate
Carbono almacenado en SAF de cacao con
          árboles de sombra en Turrialba, Costa Rica

Sistema           C Perenne (t C ha-1)    C Lábil (t C ha-1 a-1)
                  ___________________     ___________________
                  Suelo Cacao y árboles   Hojarasca Cacao y árboles
Cordia-cacao
       Inicial    98       -              -          -
       5to. año   138      18.6           2.6        3.0
       10º. año   171      42.8           8.8        3.0
Erythrina-cacao
       Inicial    115      -              -          -
       año        152      7.8            4.1        4.4
       10o año    190      30.8           9.6        5.6
•El C almacenado en biomasa vegetal perenne fue similar
para ambos sistemas: 4.28 t C ha-1año-1 para el sistema
cacao-Cordia y 3.08 t C ha-1año-1 en el sistema cacao-
Erythrina.

• A pesar de estos valores relativamente elevados, éstos
eran solamente un 50% de los valores del bosque natural.

•SAF con cultivos perennes pueden ser importantes en el
almacenamiento de C, mientras que los SAF con cultivos
anuales y manejo intensivo son más parecidos a la
agricultura convencional.
Toma de C en sistemas silvopastoriles (SSP)




                           Fotos: Alicia Calle
Importancia e impactos de la ganadería
• Los sistemas de producción ganadera proveen aproximadamente el
  30% del consumo de proteína por los seres humanos
• Utilizan cerca del 30% de la superficie de la tierra mundialmente
• Contribuyen al bienestar de 1.3 billones de personas especialmente
  en zonas rurales pobres
• Contribuyen con 18-20% de emisiones de gases de efecto de
  invernadero, GEI (GHG)
• En América Latina producen 58 a 70% de las emisiones de GEI
  totales de la agricultura
• Cerca de 40% de emisiones de GEI del ganado provienen de la
  fermentación entérica, CH4 y N2O
• En consecuencia debemos considerar los TRADE OFFs
  (compromisos) entre uso de recursos, emisiones de GEI y formas
  de vida
Alternativas
   • 1-Adaptación de estrategias de alimentación del ganado para
     reducir emisiones de GEI

   • Por ej. forraje de leguminosas que contiene taninos condensados
     (Lotus spp., otras sp) pueden disminuir la emisión de metano en 12 –
     15 %, con mejoras en la productividad del ganado.

   • 2-Planificación de sistemas de producción ganadera para que
     tomen carbono

   • “Sistemas de C neutral” pueden neutralizar un nivel dado de
     emisiones, dependiendo de su capacidad de reducir emisiones,
     eliminar emisiones, o usar créditos de C que demuestren integridad
     ambiental en mercados nacionales o internacionales”

Fuente: Murgueitio, E. y M. Ibrahim. 2009. Ganadería y Medio Ambiente en América Latina. Pp. 20-39 En: Murgueitio, E.,
Cuartas, C. y J. Naranjo (eds.). Ganadería del futuro: Investigación para el desarrollo. 2da. Ed. Fundación CIPAV. Cali,
Colombia. 490 p.
Emisión de metano por diferentes sistemas de
     pasturas en g de Metano/kg materia seca de forraje
     consumido por el ganado (Ibrahim y Guerra 2010).

          Tipo de pastura            CH4/kg MS forraje
          Nativa o naturalizada-    30-35
          Hyparrhenia rufa

          Pastura mejorada–         26-28
          Brachiaria brizantha
          SSP con Leucaena          16-18



Las emisiones pueden ser 15-18% mayores en la estación seca
debido al menor valor nutritivo del forraje. El IPCC define 3 rangos de
digestibilidad del forraje: 45-55% baja, 55-75% mediana, 75-85%
alta calidad nutritiva (generalmente suplementos alimentarios).
La toma de C en pasturas puede
    aumentar sustancialmente con:

• Pastoreo Controlado
• Establecimiento de especies de pasturas
  adecuadas
• Uso de SSP
             Mezcla de
             pastos/leguminosas en
             pasturas mejoradas en
             en Brasil
C en SSP en Costa Rica, Colombia, Nicaragua,
            CATIE/CIAT/CIPAV
Carbono en biomasa y suelos en Esparza, Costa Rica
                  150
                                                                                    92.4      90.8
                  100
Carbono (t ha )



                   50
                             4.83                  7.0                   1.63
                    0
                           21.6
                   -50

                  -100
                                                 121.7                   117.5      95.6    116.1
                  -150
                                        143.00               139.4
                  -200   Pastura     Pastos      Pastos     Pastos      Pastos         Plantacion Bosque
                         degradada   sin arb.    con arb    mejorados   Mejorados      de teca secundario
                                                           Land uses
                                                            sin arb     con arb

                                         C en árboles         C en suelos
•Se muestrearon suelos hasta 1m de profundidad para medir COS en
pasturas degradadas y otros 6 usos de la tierra en regiones
ganaderas de Costa Rica, Nicaragua y Colombia.
•En las tres regiones las pasturas degradadas tuvieron los menores
stocks de C.
•Plantaciones de teca y bosque secundario tuvieron los mayores
valores de C en biomasa aérea (cerca de 90 Mg/ha).
•Existen buenas oportunidades para la toma de C mejorando
pasturas, y agregando árboles al paisaje en SSP, plantaciones y
bosques de galería.


Fuente: Ibrahim, M., M. Chacón, C. Cuartas, J. Naranjo, G. Ponce, P. Vega, F. Casasola, and J. Rojas.
2007. Carbon Storage in Soil and Biomass in Land Use Systems of Ranchlands of Colombia, Costa Rica
and Nicaragua. Agroforestería en las Américas 45: 27-36 (In Spanish).
Toma de
Carbono en
bosque natural,
pastura
degradada y
SSP luego de 5
años (Ibrahim y
Guerra 2010)




Ibrahim, M. y L. Guerra. 2010. Análisis preliminar de los sistemas silvopastoriles para el diseño de fincas
ganaderas Carbono neutral. P. 27. En: M. Ibrahim y E. Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de
Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6°: 2010: Panamá, Panamá).
C en biomasa en
13 fincas en la
región
Chorotega, NE
Costa Rica. Area
total: 750 ha



   Ibrahim, M., D. Tobar, L. Guerra, C. Sepúlveda, N. Ríos. 2010. Balance de gases efecto invernadero en
   fincas ganaderas de la región Chorotega. En: M. Ibrahim y E. Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de
   Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6°: 2010: Panamá, Panamá).
• Los sistemas ganaderos son fuentes de GEI. Cuando son
  practicados de manera no sostenible, la compactación y
  erosión pueden provocar pérdidas adicionales de C y N de los
  suelos.
• Los sistemas de ganadería son parte de las culturas humanas
  y son un importante componente en economías de
  subsistencia de dueños de la tierra pequeños y medianos.
• En consecuencia a pesar de temas en controversia en relación
  a sus impactos ambientales, muchos sistemas de pastoreo
  continúan siendo parte importante de los paisajes rurales.
• En este contexto, es urgente diseñar y manejar SSP que
  puedan compensar emisiones del sistema mismo y aún de
  afuera del sistema.
Fuente: Montagnini, F. 2011. Restoration of degraded pastures using agrosilvopastoral systems with native
trees in the Neotropics. Pp. 55-68 In: Montagnini, F., Francesconi, W. and Rossi, E. (eds.). Agroforestry as a
tool for landscape restoration. Nova Science Publishers, New York.
Fernado Uribe Trujillo; Andres Felipe Zuluaga; Andres Galindo; Walter Sarria; Liliana María Valencia; Rodrigo Soto.
(Fundación CIPAV,Colombia). Avances pioneros de los sistemas silvopastoriles en Panamá. En: M. Ibrahim y
E. Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6°: 2010:
Panamá, Panamá).
Se pueden percibir los cambios en los primeros años de los proyectos
Toma de C en suelos en SAF
A nivel mundial los suelos contienen
tanto o más C que la vegetación, de
manera que la materia orgánica del
suelo (MOS) juega un papel crucial en el
ciclo global del C.
Las técnicas agrícolas que aumenten la
toma y conservacion de MOS pueden
tener un fuerte impacto sobre el ciclo
global del C.



                                           Los cultivos mixtos, el uso de residuos
                                           como mulch y otras técnicas utilizadas
                                           en los SAF tienen un gran potencial
                                           para conservar y aumentar la MOS.
SAF y el C del suelo
SAF pueden tener un efecto positivo sobre el aumento del C del
suelo, incluyendo efectos indirectos como cuando se contribuye a
reducir la erosión.
La acumulación de C en suelos ocurre cuando se utilizan
prácticas que:
• Promueven menores temperaturas en los suelos, tal como el uso
de mantillo (mulch) o la sombra,
• Aumentan la fertilidad (ej con especies fijadoras de N),
• Promueven una mejor aireación (menores perturbaciones, menor
labranza).
Dinámica del C orgánico del
suelo, COS luego de
conversión de bosque
tropical a agricultura y usos
de la tierra forestales.
Pérdida de COS=potencial
de capacidad de acumular C
tanto en tamaño del
reservorio de C como en tasa
de aumento.
La tasa depende del punto
de referencia, > tasas
(~20%) en suelos muy
degradados.
SAF tasas intermedias entre
plantaciones arbóreas
convencionales y
agricultura con labranza        Fuente: Lal, R. 2005. Soil Carbon Sequestration in Natural and Managed
                                Tropical Forest Ecosystems. pp. 1-30 in F. Montagnini (ed.).
mínima.
                                Environmental Services of Agroforestry Systems, Haworth Press, New
                                York.
Mecanismos que controlan la estabilización y la
         liberación del C del suelo
•Protección física por oclusión dentro de agregados del suelo
•Protección química por interacción con superficies minerales o con
otras moléculas orgánicas.
•Preservación de compuestos orgánicos recalcitrantes debido a su
composición elemental y conformación molecular.

La protección física o por formación de complejos organo-
minerales es más importante que la resistencia de la MOS
debida a su composición química.

El C estable del suelo representa un reservorio a largo plazo (a
long-term C sink).
Fracciones lábiles y estables de COS en
             barbechos mejorados en Kenia

                                                                                En barbechos
                                                                                mejorados con
                                                                                Crotalaria el C
                                                                                fue mayor en
                                                                                macro
                                                                                agregados, con
                                                                                solamente
                                                                                pequeños
                                                                                aumentos en
                                                                                meso- y micro-
                                                                                agregados.

Fuente: Mutuo PK, Cadisch G, Albrecht A, Palm CA, Verchot L. 2005. Potential of agroforestry for carbon
sequestration and mitigation of greenhouse gas emissions from soils in the tropics. Nutrient Cycling in
Agroecosystems 71: 43–54
Almacenamiento de C en suelos en SAF con cacao y
        bosque natural en Bahia, Brasil


Las raíces profundas de cacao y
árboles de sombra hacen
extender el estudio más allá de
la capa superficial del suelo
donde se concentran la mayoría
de los trabajos convencionales.




•El sistema cacao “cabruca” tuvo significativamente mayor
almacenamiento de C en la fracción de mayor tamaño, a 0–10 cm
de profundidad.
•Los 2 sistemas de SAF con cacao (cacao cabruca y cacao erythrina)
tuvieron > almacenamiento de C en la fracción de macro-agregados, que
en bosque natural.

•Considerando el bajo nivel de disturbios en el suelo en los sistemas de
SAF de cacao, el C contenido en la fracción de macroagregados puede
quedar estable en el suelo.

•Este estudio muestra el papel de SAF con cacao en mitigar emisiones de
GEI a través de la acumulación y retención de altas cantidades de COS, y
sugiere el beneficio de este servicio ambiental para los casi 6 millones de
agricultores de cacao del mundo.


  Fuente: E. F. Gama-Rodrigues, P. K. R. Nair, Vimala D. Nair, A. C. Gama-Rodrigues, Virupax C. Baligar,
  R. C. R. Machado. Carbon Storage in Soil Size Fractions Under Two Cacao Agroforestry Systems in
  Bahia, Brazil. Environmental Management (2010) 45:274–283.
Efectos del tipo de sombra y manejo sobre el COS en SAF
       con café Orgánico y Convencional en Costa Rica

Se investigaron los efectos         Café con
del tipo de sombra (3               Terminalia
especies arbóreas y “pleno          amazonia
sol” ) y el manejo (diferentes
niveles de intensidad en
sistema orgánico y
convencional, o químico)
sobre las fracciones gruesa y
fina del COS en SAF de 8
años.




                                 Proyecto de investigación en CATIE para diversificar
                                 SAF de café y comparar manejo convencional y
                                 orgánico.
Erythrina poeppigiana (poró)
con café




                                          “Casha” (Aparema spp.) con café



Experimentos controlados comparando productividad y otras propiedades
entre sistemas, combinando manejo orgánico y convencional.
Hubo diferencias
significativas entre todos
los tratamientos de
sombra y manejo
orgánico, en
comparación con
manejo convencional.




Menor uso de fertilizantes y herbicidas y aumento de insumos orgánicos
resultaron en un aumento en COS, especialmente en la fracción gruesa.

Fuente: Cowart, M., Montagnini, F., and Soto, G. Shade and management effects on soil carbon fractions in organic and
conventional coffee agroforestry systems in Costa Rica. Environmental Management. In preparation, February 2011.
CONCLUSIONES
•Los SAF pueden evitar la deforestación al proveer productos
maderables y no maderables en tierras ya deforestadas.
•Los SAF bien implementados y manejados pueden tener
tasas de acumulación de C elevadas, y ser una herramienta
efectiva para proyectos REDD+.
•Cmo estrategia para la toma de C, los SAF tienen el beneficio
adicional de proveer productos valiosos, alimentos y servicios
ambientales y sociales.
•El diseño y manejo de SAF juegan un papel importante en la
cantidad de C absorbido en biomasa.
•Los SAF con cultivos perennes tiene mayor potencial para la
toma de C que los SAF con cultivos anuales.
•Cuando son bien diseñados y manejados, los SSP pueden
compensar emisiones de GEI y hasta convertirse en sistemas
de C neutral.
•Los suelos acumulan mayor cantidad de C que la biomasa
aérea, y su papel debe ser evaluado usando las metodologías
adecuadas en cuanto a profundidad de muestreo y
fraccionamiento del C.
•En el contexto de proyectos REDD, mercados de C y PSA, la
conservación de C se convierte en un producto adicional que los
dueños de las tierras pueden considerar al tomar decisiones de
manejo o usos alternativos de la tierra.
•Esto puede cambiar la dinámica de los SAF, incluyendo SSP, en
cuanto a edad de cosecha de los árboles, combinaciones de
cultivos con árboles, especies utilizadas, silvicultura y otras
prácticas de manejo.
•Con los pagos por C, SAF que de otra manera son menos
lucrativos se vuelven más atractivos, o viceversa.
•Programas de compensación tales como el PSA tienen un papel
importante en promover sistemas de uso y manejo de la tierra
que neutralicen emisiones de GEI y que asimismo contribuyan a
mantener las formas de vida de las poblaciones humanas.
SAF y REDD+
• REDD = Reducir Emisiones de la Deforestación y la Degradación
  de Bosques:
• Reducir la tasa de deforestación
• Medir esta tasa
• Crear mecanismos de toma de carbono
• Encontrar mercados para la venta del C
   SAF contribuye no solamente a la mitigación sino que también
    genera beneficios múltiples
   Biodiversidad y otros servicios ambientales
   Sinergías y compromisos (trade-offs)
¿Qué es necesario?
Capacidad para la toma de carbono
Capacidad para reducir deforestación
Inversión realista en manejo sostenible de bosques
Niveles de Referencia: fundamentales para la evaluación y el monitoreo
Establecer los niveles de referencia
Determinar las tasas de deforestación
Circunstancias nacionales y regionales
Monitoreo, Evaluación, Información y Verificación (MARV).
Sistemas participativos son clave para el proceso


 Source: Mario Boccucci and Niklas Hagelberg. Driving to High Carbon Stocks Pathways on a
 REDD vehicle. 2nd World Agroforestry Congress. Symposium: High Carbon Stocks
 Development Pathways. 26 August 2009, Nairobi, Kenya

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REDD Panama 2011 - Florencia Montagnini / SAF y REDD

  • 1. Los sistemas agroforestales como herramientas efectivas para REDD+ Panel 5. REDD+: Más allá de la Deforestación Evitada Florencia Montagnini – Yale University ELTI/PRORENA Annual Conference 2011 REDD+: Dimensiones Técnicas, Socioeconómicas, y Políticas STRI – Panama City, April 7 – 8, 2011
  • 2. • Impactos y potencial de SAF para REDD+ • Toma de C en diferentes tipos de SAF: -SAF con cultivos anuales -SAF con cultivos perennes -Sistemas silvopastoriles (SSP) • Importancia de toma de C en suelos • Pueden los SAF ser una herramienta efectiva para REDD+?
  • 3. Oportunidades para los SAF dentro de REDD+ • Evitando la deforestación => reduciendo posibilidades de aumentar el área bajo uso agrícola • Esto hace necesario un cambio hacia usos de la tierra más intensivos y productivos tales como SAF • SAF y SSP => pueden lograr aumentos en las reservas de carbono (C stocks) • Ingresos por REDD+ pueden originar tendencias en políticas que favorezcan sistemas de producción alternativos tales como SAF y SSP • Importancia de SAF en brindar servicios ambientales y sociales
  • 4. •A nivel global, se ha estimado que los SAF pueden implementarse en unas 585 a 1275 x 106 ha de tierras adecuadas para ello, y que pueden acumular 12-228 Mg C/ha. Se ha estimado que una hectárea de SAF practicado de manera sostenible puede evitar 5 a 20 ha de deforestación. Ej. en Sumatra, Indonesia, agricultores que integraron el cultivo del arroz con árboles y huertos caseros ejercieron menos presión sobre el bosque que los que se dedicaban a arroz solamente. Los SAF pueden tener un papel importante en REDD+ al disminuir la presión sobre los bosques naturales, que son el mayor reservorio mundial de C, además de brindar servicios ambientales como toma de C, biodiversidad, y sus funciones sociales. Fuentes: Montagnini, F., Cusack, D., Petit, B., and Kanninen, M. 2005. Environmental Services of Native Tree Plantations and Agroforestry Systems in Central America. Journal of Sustainable Forestry 21(1) 51-67. Montagnini, F., and Nair, P. K. 2004. Carbon Sequestration: An under-exploited environmental benefit of agroforestry systems. Agroforestry Systems 61: 281-295.
  • 5. Toma de C por árboles en SAF •Existe mucha variabilidad en el potencial para la toma de C entre las diferentes especies, regiones y manejo. • Variaciones en las condiciones ambientales (clima, suelos) pueden afectar la toma de C dentro de una región determinada. •Los supuestos utilizados en los cálculos pueden originar errores en las estimaciones de biomasa y C (densidad de madera, contenido de C en tejidos, ecuaciones alométricas y modelos). •Es necesario tomar en consideración esta variabllidad al realizar estimaciones y extrapolaciones.
  • 6. Captura de Carbono por especies arbóreas nativas en plantaciones puras y mixtas en La Selva, Costa Rica Vochysia guatemalensis: 27.4 cm dap en plantación pura, 37.9 cm en mixtas a 16 años. Protege contra la erosión. Adaptada a suelos muy pobres, ácidos, de alto tenor de aluminio, y de mal drenaje (Piotto et al., 2010) Foto: Daniel Piotto
  • 7. Vochysia guatemalensis Hemos desarrollado 200 ecuaciones alométricas que nos permiten calcular la Biomass (Mg/ha) 150 biomasa en base al DAP, de Biomass stems Biomass foliage Biomass branches manera no destructiva. 100 Biomass stems 50 foliage branches Tot 0 0 2 4 6 8 10 12 Years 250 200 Se está usando un modelo de 150 simulación para estimar la 100 toma de carbono a largo plazo. 50 0 0 10 20 30
  • 8. Carbono (tonneladas / ha) 0 20 40 60 J. co pa V. ia g ua te m al en si s M ix ta JC +V G D .o le ife ra T. am az on ia Rica (Fuente: Piotto et al. 2010). V. k os ch M n yi ix ta D O +T A+ VK B. e le g an H s .a lc h or n eo id es V. f er ru gi ne M a ix t a B E+ H A +V F Captura de carbono por especies arbóreas a 16 años de edad en La Selva, Costa
  • 9. Toma de Carbono en varios tipos de SAF SAF con cultivos anuales SAF con cultivos perennes SAF con animales: sistemas silvopastoriles (SSP)
  • 10. Toma de C en SAF de combinaciones de árboles con cultivos anuales: cultivos en callejones
  • 11. Carbono en cultivos en callejones en Turrialba, Costa Rica Sistema C permanente (t ha-1) C transitorio (t ha-1 a-1) ____________________________ _____________________ Suelo Troncos Follaje y ramas Cultivos Maíz-maíz 118 3.11 2.34 5.50 Maíz-frijol 116 16.51 10.50 4.80
  • 12. • Los cultivos en callejones presentan un bajo potencial para el almacenamiento de C. • Como los árboles son podados para depositar su material en los callejones, el C solamente es almacenado en los troncos que quedan. • La frecuencia de poda, que puede ser cada dos meses durante el periodo de crecimiento, afecta mucho la capacidad de almacenamiento de C.
  • 13. C en SAF de combinaciones de árboles con cultivos perennes cacao café yerba mate
  • 14. Carbono almacenado en SAF de cacao con árboles de sombra en Turrialba, Costa Rica Sistema C Perenne (t C ha-1) C Lábil (t C ha-1 a-1) ___________________ ___________________ Suelo Cacao y árboles Hojarasca Cacao y árboles Cordia-cacao Inicial 98 - - - 5to. año 138 18.6 2.6 3.0 10º. año 171 42.8 8.8 3.0 Erythrina-cacao Inicial 115 - - - año 152 7.8 4.1 4.4 10o año 190 30.8 9.6 5.6
  • 15. •El C almacenado en biomasa vegetal perenne fue similar para ambos sistemas: 4.28 t C ha-1año-1 para el sistema cacao-Cordia y 3.08 t C ha-1año-1 en el sistema cacao- Erythrina. • A pesar de estos valores relativamente elevados, éstos eran solamente un 50% de los valores del bosque natural. •SAF con cultivos perennes pueden ser importantes en el almacenamiento de C, mientras que los SAF con cultivos anuales y manejo intensivo son más parecidos a la agricultura convencional.
  • 16. Toma de C en sistemas silvopastoriles (SSP) Fotos: Alicia Calle
  • 17. Importancia e impactos de la ganadería • Los sistemas de producción ganadera proveen aproximadamente el 30% del consumo de proteína por los seres humanos • Utilizan cerca del 30% de la superficie de la tierra mundialmente • Contribuyen al bienestar de 1.3 billones de personas especialmente en zonas rurales pobres • Contribuyen con 18-20% de emisiones de gases de efecto de invernadero, GEI (GHG) • En América Latina producen 58 a 70% de las emisiones de GEI totales de la agricultura • Cerca de 40% de emisiones de GEI del ganado provienen de la fermentación entérica, CH4 y N2O • En consecuencia debemos considerar los TRADE OFFs (compromisos) entre uso de recursos, emisiones de GEI y formas de vida
  • 18. Alternativas • 1-Adaptación de estrategias de alimentación del ganado para reducir emisiones de GEI • Por ej. forraje de leguminosas que contiene taninos condensados (Lotus spp., otras sp) pueden disminuir la emisión de metano en 12 – 15 %, con mejoras en la productividad del ganado. • 2-Planificación de sistemas de producción ganadera para que tomen carbono • “Sistemas de C neutral” pueden neutralizar un nivel dado de emisiones, dependiendo de su capacidad de reducir emisiones, eliminar emisiones, o usar créditos de C que demuestren integridad ambiental en mercados nacionales o internacionales” Fuente: Murgueitio, E. y M. Ibrahim. 2009. Ganadería y Medio Ambiente en América Latina. Pp. 20-39 En: Murgueitio, E., Cuartas, C. y J. Naranjo (eds.). Ganadería del futuro: Investigación para el desarrollo. 2da. Ed. Fundación CIPAV. Cali, Colombia. 490 p.
  • 19. Emisión de metano por diferentes sistemas de pasturas en g de Metano/kg materia seca de forraje consumido por el ganado (Ibrahim y Guerra 2010). Tipo de pastura CH4/kg MS forraje Nativa o naturalizada- 30-35 Hyparrhenia rufa Pastura mejorada– 26-28 Brachiaria brizantha SSP con Leucaena 16-18 Las emisiones pueden ser 15-18% mayores en la estación seca debido al menor valor nutritivo del forraje. El IPCC define 3 rangos de digestibilidad del forraje: 45-55% baja, 55-75% mediana, 75-85% alta calidad nutritiva (generalmente suplementos alimentarios).
  • 20. La toma de C en pasturas puede aumentar sustancialmente con: • Pastoreo Controlado • Establecimiento de especies de pasturas adecuadas • Uso de SSP Mezcla de pastos/leguminosas en pasturas mejoradas en en Brasil
  • 21. C en SSP en Costa Rica, Colombia, Nicaragua, CATIE/CIAT/CIPAV
  • 22. Carbono en biomasa y suelos en Esparza, Costa Rica 150 92.4 90.8 100 Carbono (t ha ) 50 4.83 7.0 1.63 0 21.6 -50 -100 121.7 117.5 95.6 116.1 -150 143.00 139.4 -200 Pastura Pastos Pastos Pastos Pastos Plantacion Bosque degradada sin arb. con arb mejorados Mejorados de teca secundario Land uses sin arb con arb C en árboles C en suelos
  • 23. •Se muestrearon suelos hasta 1m de profundidad para medir COS en pasturas degradadas y otros 6 usos de la tierra en regiones ganaderas de Costa Rica, Nicaragua y Colombia. •En las tres regiones las pasturas degradadas tuvieron los menores stocks de C. •Plantaciones de teca y bosque secundario tuvieron los mayores valores de C en biomasa aérea (cerca de 90 Mg/ha). •Existen buenas oportunidades para la toma de C mejorando pasturas, y agregando árboles al paisaje en SSP, plantaciones y bosques de galería. Fuente: Ibrahim, M., M. Chacón, C. Cuartas, J. Naranjo, G. Ponce, P. Vega, F. Casasola, and J. Rojas. 2007. Carbon Storage in Soil and Biomass in Land Use Systems of Ranchlands of Colombia, Costa Rica and Nicaragua. Agroforestería en las Américas 45: 27-36 (In Spanish).
  • 24. Toma de Carbono en bosque natural, pastura degradada y SSP luego de 5 años (Ibrahim y Guerra 2010) Ibrahim, M. y L. Guerra. 2010. Análisis preliminar de los sistemas silvopastoriles para el diseño de fincas ganaderas Carbono neutral. P. 27. En: M. Ibrahim y E. Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6°: 2010: Panamá, Panamá).
  • 25. C en biomasa en 13 fincas en la región Chorotega, NE Costa Rica. Area total: 750 ha Ibrahim, M., D. Tobar, L. Guerra, C. Sepúlveda, N. Ríos. 2010. Balance de gases efecto invernadero en fincas ganaderas de la región Chorotega. En: M. Ibrahim y E. Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6°: 2010: Panamá, Panamá).
  • 26. • Los sistemas ganaderos son fuentes de GEI. Cuando son practicados de manera no sostenible, la compactación y erosión pueden provocar pérdidas adicionales de C y N de los suelos. • Los sistemas de ganadería son parte de las culturas humanas y son un importante componente en economías de subsistencia de dueños de la tierra pequeños y medianos. • En consecuencia a pesar de temas en controversia en relación a sus impactos ambientales, muchos sistemas de pastoreo continúan siendo parte importante de los paisajes rurales. • En este contexto, es urgente diseñar y manejar SSP que puedan compensar emisiones del sistema mismo y aún de afuera del sistema. Fuente: Montagnini, F. 2011. Restoration of degraded pastures using agrosilvopastoral systems with native trees in the Neotropics. Pp. 55-68 In: Montagnini, F., Francesconi, W. and Rossi, E. (eds.). Agroforestry as a tool for landscape restoration. Nova Science Publishers, New York.
  • 27. Fernado Uribe Trujillo; Andres Felipe Zuluaga; Andres Galindo; Walter Sarria; Liliana María Valencia; Rodrigo Soto. (Fundación CIPAV,Colombia). Avances pioneros de los sistemas silvopastoriles en Panamá. En: M. Ibrahim y E. Murgueitio (eds.). Congreso Internacional de Agroforestería para la Producción Pecuaria Sostenible (6°: 2010: Panamá, Panamá).
  • 28.
  • 29.
  • 30.
  • 31. Se pueden percibir los cambios en los primeros años de los proyectos
  • 32. Toma de C en suelos en SAF A nivel mundial los suelos contienen tanto o más C que la vegetación, de manera que la materia orgánica del suelo (MOS) juega un papel crucial en el ciclo global del C. Las técnicas agrícolas que aumenten la toma y conservacion de MOS pueden tener un fuerte impacto sobre el ciclo global del C. Los cultivos mixtos, el uso de residuos como mulch y otras técnicas utilizadas en los SAF tienen un gran potencial para conservar y aumentar la MOS.
  • 33. SAF y el C del suelo SAF pueden tener un efecto positivo sobre el aumento del C del suelo, incluyendo efectos indirectos como cuando se contribuye a reducir la erosión. La acumulación de C en suelos ocurre cuando se utilizan prácticas que: • Promueven menores temperaturas en los suelos, tal como el uso de mantillo (mulch) o la sombra, • Aumentan la fertilidad (ej con especies fijadoras de N), • Promueven una mejor aireación (menores perturbaciones, menor labranza).
  • 34. Dinámica del C orgánico del suelo, COS luego de conversión de bosque tropical a agricultura y usos de la tierra forestales. Pérdida de COS=potencial de capacidad de acumular C tanto en tamaño del reservorio de C como en tasa de aumento. La tasa depende del punto de referencia, > tasas (~20%) en suelos muy degradados. SAF tasas intermedias entre plantaciones arbóreas convencionales y agricultura con labranza Fuente: Lal, R. 2005. Soil Carbon Sequestration in Natural and Managed Tropical Forest Ecosystems. pp. 1-30 in F. Montagnini (ed.). mínima. Environmental Services of Agroforestry Systems, Haworth Press, New York.
  • 35. Mecanismos que controlan la estabilización y la liberación del C del suelo •Protección física por oclusión dentro de agregados del suelo •Protección química por interacción con superficies minerales o con otras moléculas orgánicas. •Preservación de compuestos orgánicos recalcitrantes debido a su composición elemental y conformación molecular. La protección física o por formación de complejos organo- minerales es más importante que la resistencia de la MOS debida a su composición química. El C estable del suelo representa un reservorio a largo plazo (a long-term C sink).
  • 36. Fracciones lábiles y estables de COS en barbechos mejorados en Kenia En barbechos mejorados con Crotalaria el C fue mayor en macro agregados, con solamente pequeños aumentos en meso- y micro- agregados. Fuente: Mutuo PK, Cadisch G, Albrecht A, Palm CA, Verchot L. 2005. Potential of agroforestry for carbon sequestration and mitigation of greenhouse gas emissions from soils in the tropics. Nutrient Cycling in Agroecosystems 71: 43–54
  • 37. Almacenamiento de C en suelos en SAF con cacao y bosque natural en Bahia, Brasil Las raíces profundas de cacao y árboles de sombra hacen extender el estudio más allá de la capa superficial del suelo donde se concentran la mayoría de los trabajos convencionales. •El sistema cacao “cabruca” tuvo significativamente mayor almacenamiento de C en la fracción de mayor tamaño, a 0–10 cm de profundidad.
  • 38. •Los 2 sistemas de SAF con cacao (cacao cabruca y cacao erythrina) tuvieron > almacenamiento de C en la fracción de macro-agregados, que en bosque natural. •Considerando el bajo nivel de disturbios en el suelo en los sistemas de SAF de cacao, el C contenido en la fracción de macroagregados puede quedar estable en el suelo. •Este estudio muestra el papel de SAF con cacao en mitigar emisiones de GEI a través de la acumulación y retención de altas cantidades de COS, y sugiere el beneficio de este servicio ambiental para los casi 6 millones de agricultores de cacao del mundo. Fuente: E. F. Gama-Rodrigues, P. K. R. Nair, Vimala D. Nair, A. C. Gama-Rodrigues, Virupax C. Baligar, R. C. R. Machado. Carbon Storage in Soil Size Fractions Under Two Cacao Agroforestry Systems in Bahia, Brazil. Environmental Management (2010) 45:274–283.
  • 39. Efectos del tipo de sombra y manejo sobre el COS en SAF con café Orgánico y Convencional en Costa Rica Se investigaron los efectos Café con del tipo de sombra (3 Terminalia especies arbóreas y “pleno amazonia sol” ) y el manejo (diferentes niveles de intensidad en sistema orgánico y convencional, o químico) sobre las fracciones gruesa y fina del COS en SAF de 8 años. Proyecto de investigación en CATIE para diversificar SAF de café y comparar manejo convencional y orgánico.
  • 40. Erythrina poeppigiana (poró) con café “Casha” (Aparema spp.) con café Experimentos controlados comparando productividad y otras propiedades entre sistemas, combinando manejo orgánico y convencional.
  • 41. Hubo diferencias significativas entre todos los tratamientos de sombra y manejo orgánico, en comparación con manejo convencional. Menor uso de fertilizantes y herbicidas y aumento de insumos orgánicos resultaron en un aumento en COS, especialmente en la fracción gruesa. Fuente: Cowart, M., Montagnini, F., and Soto, G. Shade and management effects on soil carbon fractions in organic and conventional coffee agroforestry systems in Costa Rica. Environmental Management. In preparation, February 2011.
  • 42. CONCLUSIONES •Los SAF pueden evitar la deforestación al proveer productos maderables y no maderables en tierras ya deforestadas. •Los SAF bien implementados y manejados pueden tener tasas de acumulación de C elevadas, y ser una herramienta efectiva para proyectos REDD+. •Cmo estrategia para la toma de C, los SAF tienen el beneficio adicional de proveer productos valiosos, alimentos y servicios ambientales y sociales.
  • 43. •El diseño y manejo de SAF juegan un papel importante en la cantidad de C absorbido en biomasa. •Los SAF con cultivos perennes tiene mayor potencial para la toma de C que los SAF con cultivos anuales. •Cuando son bien diseñados y manejados, los SSP pueden compensar emisiones de GEI y hasta convertirse en sistemas de C neutral. •Los suelos acumulan mayor cantidad de C que la biomasa aérea, y su papel debe ser evaluado usando las metodologías adecuadas en cuanto a profundidad de muestreo y fraccionamiento del C.
  • 44. •En el contexto de proyectos REDD, mercados de C y PSA, la conservación de C se convierte en un producto adicional que los dueños de las tierras pueden considerar al tomar decisiones de manejo o usos alternativos de la tierra. •Esto puede cambiar la dinámica de los SAF, incluyendo SSP, en cuanto a edad de cosecha de los árboles, combinaciones de cultivos con árboles, especies utilizadas, silvicultura y otras prácticas de manejo. •Con los pagos por C, SAF que de otra manera son menos lucrativos se vuelven más atractivos, o viceversa. •Programas de compensación tales como el PSA tienen un papel importante en promover sistemas de uso y manejo de la tierra que neutralicen emisiones de GEI y que asimismo contribuyan a mantener las formas de vida de las poblaciones humanas.
  • 45.
  • 46. SAF y REDD+ • REDD = Reducir Emisiones de la Deforestación y la Degradación de Bosques: • Reducir la tasa de deforestación • Medir esta tasa • Crear mecanismos de toma de carbono • Encontrar mercados para la venta del C  SAF contribuye no solamente a la mitigación sino que también genera beneficios múltiples  Biodiversidad y otros servicios ambientales  Sinergías y compromisos (trade-offs)
  • 47. ¿Qué es necesario? Capacidad para la toma de carbono Capacidad para reducir deforestación Inversión realista en manejo sostenible de bosques Niveles de Referencia: fundamentales para la evaluación y el monitoreo Establecer los niveles de referencia Determinar las tasas de deforestación Circunstancias nacionales y regionales Monitoreo, Evaluación, Información y Verificación (MARV). Sistemas participativos son clave para el proceso Source: Mario Boccucci and Niklas Hagelberg. Driving to High Carbon Stocks Pathways on a REDD vehicle. 2nd World Agroforestry Congress. Symposium: High Carbon Stocks Development Pathways. 26 August 2009, Nairobi, Kenya