Download monitoreo de los cambios en las reservas de carbono y

:
MONITOREO DE LOS CAMBIOS EN LAS
RESERVAS DE CARBONO Y EL LOGRO
DE LOS OBJETIVOS REDD+
REDD+ una opción justa para la
mitigación del cambio climático
La Reducción de Emisiones por la Deforestación y la
Degradación de los bosques (REDD+) es un régimen
mundial para mitigar las emisiones de carbono y
compensar a los países de bosques tropicales por sus
esfuerzos en la conservación, la gestión sostenible de
los bosques y el aumento de las reservas forestales
de carbono. Las primeras decisiones internacionales
sobre REDD se llevaron a cabo en la 13 ª Convención
Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático
(CMNUCC), Bali (Indonesia) en diciembre de 2007. La
15 ª Conferencia de las Partes (COP15) de la CMNUCC
en Copenhague siguió haciendo hincapié en el valor
de REDD como una opción de mitigación del cambio
climático. A pesar de las discusiones y negociaciones
sobre el cambio climático para poder continuar, REDD+
se espera que sea incluido en el 2012 en el tratado
internacional de reducción de emisiones debido a su
coste-efectividad, eficiencia y enfoque equitativo para la
mitigación del cambio climático en todo el mundo.
2
REDD prevé que los países en desarrollo puedan obtener
beneficios financieros mediante la venta de créditos de
carbono a través de un mercado de confianza para los
países desarrollados que estén dispuestos a compensar
el mayor coste de lograr las reducciones correspondientes
por la reducción de sus emisiones reales. Los países
desarrollados pueden comprar créditos a naciones en
desarrollo que estén respaldadas por las reservas de
carbono de sus bosques.
Existen muchas iniciativas provenientes de la financiación
del REDD+. El banco mundial ha establecido un
Mecanismo de Financiamiento de Carbono multilateral
como parte del Fondo Cooperativo Para El Carbono De Los
Bosques (FCPF). Los países en desarrollo que satisfacen
el criterio del Banco Mundial sobre la elegibilidad de los
fondos de carbono recibirán una actuación basada en los
pagos por la reducción de emisiones de la deforestación
y /o la degradación forestal. Un fondo multidonante de
confianza, popularmente conocido como el programa
de fondos UN-REDD, ha sido establecido por PNUMA,
PNUD y FAO como una iniciativa colaboradora para la
implementación de REDD+. Además, en mayo de 2010
en la Conferencia de Oslo sobre bosque y clima se creó
una asociación provisional REDD+ como organismo para
proporcionar un marco voluntario, no vinculante para
ampliar las medidas de REDD+ y su financiación.
REDD+ MRV
En las negociaciones de la CMNUCC ha habido
convergencia en el término monitoreo, reporte y
verificación referidas a la evaluación de las emisiones de
gases de efecto invernadero de origen antropogénicos:
Monitoreo: consiste en recopilación continua de datos
sobre los cambios en las reservas de carbono y en la
extensión espacial de los bosques y cómo estos se
combinan para llegar a las estimaciones, que se utilizan
para proporcionar un índice de los resultados de las
intervenciones de REDD+ contrastadas con los créditos
del escenario de referencia.
Reporte: CMNUCC ha recomendado la presentación de
informes con cinco directrices para guiar los informes
de emisiones y absorciones de gases de efecto
invernadero: transparencia, coherencia, comparabilidad,
exhaustividad y precisión. Estos requisitos necesitan
una recolección de datos específicos sobre todos los
sumideros importantes clasificados según el clima, los
bosques y el suelo y de una conversión a una escala
Escenario de referencia para la acreditación de REDD+
Tier
Nivel
Enfoque
Datos necesarios
1
Básico
Enfoque general basado en estimaciones no
espaciales o no provenientes de la cobertura
forestal nacional sino de los valores
genéricos de densidad de carbono forestal
(factores propuestos por el IPCC)
Factores del IPCC por defecto
para las regiones (Ej. biomasa en
diferentes bosques, fracción de
carbono)
2
Intermedio
El más detallado y utilizado en mapas de
inventarios forestales de carbono por ser
más preciso que los valores “por defecto”
de los del nivel 1.
Datos específicos de los países para
factores claves (Ej. de inventarios
de campo, tramos permanentes)
3
Más exigente
El enfoque más riguroso con evaluaciones
periódicas, basado en el detalle,
especificaciones del paisaje e incluso en las
estimaciones de las reservas de cada especie
de carbono. Esto se afianza mediante la
solidez de las metodologías científicas.
Detalles de inventarios nacionales
de las reservas de carbono clave,
repetición de mediciones y
modelado.
Los Tiers de IPCC para efectuar estimaciones de Emisiones por la Deforestación y la Degradación de los bosques.
espacial de fina a media así como de un seguimiento
explicito de las transformaciones de la cubierta.
Verificación: se aplica con el fin de asegurar que la
información está bien documentada y basada en la guía
de buenas prácticas del Grupo Intergubernamental de
Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). Se apoya a
los países en desarrollo con sistemas de contabilidad
de carbono que sean transparentes y coherentes con
las exigencias de información que se indican en las
directrices de la CMNUCC para la presentación de
informes y de la acreditación del carbono almacenado
en REDD+.
Recientemente la UN-REDD ha anunciado que los
múltiples beneficios, así como los estándares sociales
y ambientales deben incluirse en el seguimiento de la
implementación de REDD+.
Implantación de REDD
Monitoreo, Verificación
e Información.
Generación de créditos.
Coste del monitoreo debido a
las ventas de carbono
Los niveles de contabilidad de
carbono
Un tema recurrente en el debate sobre REDD+ es el
nivel con el cual se contabiliza el suministro de carbono
y los incentivos que se llevarán a cabo con las diferentes
implicaciones de MRV:
1. apoyo directo a los proyectos (nivel sub-nacional)
2. apoyo directo a los países (nivel nacional)
3. enfoque que combine los dos
3
Mundialmente las negociaciones de REDD+ se han
inclinado fuertemente hacia un enfoque nacional por
tres razones;
• Los países son libres de perseguir un amplio
conjunto de políticas
• Los países pueden explicar y controlar sus propias
fugas
• Los países tienen un mayor sentido de propiedad.
El más flexible de los tres enfoques, permite a los
países comenzar con las actividades sub-nacionales y
pasar gradualmente a un enfoque nacional. Este método
permite tanto la contabilidad sub-nacional como la
nacional para coexistir y permitir que ambos proyectos
y el gobierno puedan ganar créditos REDD+, de una
manera similar a la Aplicación Conjunta (AC), mecanismo
del Protocolo de Kioto. El desafío de este método es la
armonización de los dos niveles. Representa por tanto
el escenario más probable para REDD+ en muchos
países, especialmente a corto y medio plazo cuando
las actividades sub-nacionales continuarán y serán
acreditadas por un mecanismo internacional en paralelo
entre la contabilidad a nivel nacional y la acreditación.
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio
Climático (IPCC) ha propuesto diferentes niveles para
estimar las emisiones de gases de efecto invernadero.
Estos niveles son especificados en diferentes Tiers con
diferentes complejidades metodológicas.
Los bosques tropicales
Los bosques tropicales están caracterizados por
la diversidad y la complejidad de sus ecosistemas.
La cubierta de los bosques tropicales esta
multiestratificada, presentando un desafío para la
precisión de la estimación de la biomasa usando
técnicas tradicionales de teledetección. Los
bosques tropicales son también únicos por dos
razones: están fuertemente asociados con el
sustento de las poblaciones locales, y también
juegan un papel muy importante como sumidero
de carbono. El monitoreo y la estimación de las
reservas de carbono en los bosques tropicales
basado en LiDAR tiene una enorme ventaja sobre
las estimaciones convencionales basadas en
satélites por la precisión y la objetividad de las
estimaciones.
¿Cómo funciona LiDAR?
LiDAR (Light Detection and Ranging) es un
sistema activo de teledetección. El sensor
aerotransportado en un avión o un helicóptero
envía señales láser a la tierra y registra los
periodos de tiempo entre el envío de las
trasmisiones y la vuelta de las señales al sensor.
La localización tridimensional exacta de objetos
puede ser calculada usando estos factores:
el tiempo tomado por las respuestas de la
transmisión del sensor, la dirección de disparo
de la transmisión, y la localización del sensor.
Algunas de las transmisiones de LiDAR son
reflejadas por las ramas, copas de los árboles
y los doseles, y algunos de ellos son reflejados
desde la tierra, produciendo exactamente la
información tridimensional de los bosques.
LiDAR puede funcionar tanto de día como de
noche e incluso con nubosidad.
4
Principio operacional del sensor LiDAR aerotransportado.
se pagan indemnizaciones por las reservas de carbono.
El IPCC también recomienda que se estimen con el
mayor Tier las reservas más significativas de carbono. El
coste de estimación incrementa en el mayor Tier, pero se
contrapone con el mayor nivel de compensación, si, de
nuevo, la mayor precisión puede ser verificada.
La estimación de un contenido apto de carbono forestal
requiere incrementar regularmente la precisión cuando
pasamos de Tier 1 a Tier 3, mientras que la fiabilidad de los
métodos de estimación crece en sentido contrario. Tier 3, la
mayor precisión- si puede ser verificada- es recompensado
por un nivel mucho mayor de compensación por tonelada
de carbono, debido a la mayor fiabilidad de las cantidades
calculadas del carbono absorvido en los bosques.
Desafío en el monitoreo de las
reservas de carbono en los bosques
tropicales
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el
Cambio Climático (IPCC) anima a los gobiernos a
aspirar a la estimación más precisa que sea posible
en sus respectivos países. La incertidumbre debería
ser cuantificada y reducida lo máximo posible en las
practicas de estimación operativas, contra este hecho,
Los objetivos de REDD+ son muy optimistas y
ambiciosos. El monitoreo del cambio en las reservas
de carbono de los bosques tropicales es un punto de
partida para la toma exitosa de REDD+. Los bosques
tropicales son ecosistemas diversos y complejos, tienen
la capacidad de almacenar más carbono que cualquier
otro tipo de bosque. Los bosques tropicales representan
Corte transversal de LiDAR de un bosque denso y degradado.
aproximadamente el 40 por ciento del carbono terrestre.
La deforestación y la degradación tropical contribuyen
aproximadamente en un 20 por ciento de las emisiones
globales anuales de gases de efecto invernadero. El
monitoreo de los cambios en las reservas de carbono
de los bosques tropicales ha estado en el centro de los
debates sobre el cambio climático en los últimos años.
Muchos de los países tropicales carecen de datos
forestales fiables y debido a sus inventarios. Estas
deficiencias podrían deberse al hecho de que los datos
se derivan de sensores de satélites convencionales, o
de mediciones de campo incorrectas. La escasez de
información fiable ha hecho difícil obtener estimaciones
exactas de la biomasa de los bosques tropicales.
La estimación del contenido de carbono en la superficie
terrestre de los bosques tropicales es incierta debido
a la heterogeneidad espacial de los bosques y la
dificultad inherente en la preparación de inventarios
sobre el terreno. Se necesita una metodología sólida y
consistente para superar las incertidumbres presentes
en los países tropicales.
ArboLiDAR
ArboLiDAR ha sido desarrollado originalmente
para lograr la precisión de los datos de inventario
forestal usando datos de LiDAR, fotografías
aéreas y muestras de campo. Se ha desarrollado
en estrecha cooperación con propietarios y
gestores de la industria forestal. Además el
uso de ArboLiDAR en inventario forestal, puede
estimar la biomasa forestal y la cantidad de
carbono en los bosques. ArboLiDAR, integrado
con datos de campo de las parcelas de muestreo
y las imágenes de satélite,ofrece un enfoque
coherente con el seguimiento de las reservas de
carbono. También ArboLiDAR estima las reservas
de carbono de referencia que concuerda con las
estimaciones actuales.
El enfoque actual de los países tropicales para inventarios
forestales es subjetivo y muy por debajo de los datos
disponibles. Las imágenes de satélite, habiéndolas
previamente usado para analizar la cubierta forestal, no
disponen de un mapa de la vista vertical de los árboles
que es esencial para la estimación de la degradación y
de la biomasa/carbón de los bosques. El uso combinado
del aerotransportador LiDAR y de la teledetección
espacial proporciona una ventaja significativa en costes
y una mayor precisión, especialmente para repetidas
mediciones de grandes áreas en un periodo corto de
tiempo.
5
¿Cómo mejora LiDAR el monitoreo
de las reservas de carbono en los
bosques tropicales?
LiDAR (Light Detection and Ranging), una emergente
tecnología de la teledetección, puede mejorar la
evaluación de los bosques y determinar con fiabilidad
la cantidad de reservas de carbono en un bosque en
particular. Además, la tecnología LiDAR es especialmente
adecuada para su uso en los trópicos, ya que es menos
sensible a las condiciones climáticas y a los ángulos del
sol que la tecnología de imagen satélite.
Tier 3 es el enfoque más riguroso de la medición directa
de los cambios en la biomasa forestal, y por lo tanto los
cambios en las reservas de carbono. La estimación Tier
3 puede ser obtenida y verificada por LiDAR basada en
la biomasa y el método de evaluación de carbono. Los
inventarios forestales con LiDAR se han convertido en
el método de elección para el manejo operativo forestal,
por ejemplo en el norte de Europa LiDAR es capaz de
cumplir con los exigentes requisitos de precisión de la
planificación de las operaciones mejor que cualquier
otra tecnología anterior. LiDAR también cumple con los
requisitos de los inventarios forestales a gran escala, por
ejemplo, la evaluación de carbono de los bosques de
Nueva Zelanda.
LiDAR promueve la eficiencia antes de las muestras
de campo (Foto: Indufor).
6
Densidad de biomasa superficial estimada mediante la integración de LiDAR, muestra de campo y datos de satélite.
El principal punto fuerte de LiDAR se encuentra en su
capacidad de monitorear la estructura tridimensional
de los bosques. La biomasa forestal y el contenido en
carbono puede ser calculado a partir de la información
obtenida por las señales del sensor aerotransportado.
LiDAR puede ser usado para estimar la altura de los
árboles, la biomasa superficial, el volumen de madera
y las propiedades de la copa. Esta información hace
posible la estimación del contenido de carbono en todas
las categorías del bosque, y estimar la degradación
forestal, se representa como una reducción en la altura
o densidad de la vegetación en la nube de puntos de
LiDAR.
La distribución de la altura y densidad de los puntos
de LiDAR están totalmente correlacionados con las
características de vegetación subyacente, la cual hace
a LiDAR una poderosa herramienta en una estimación
exacta de toda la variación espacial de las reservas
de carbono forestal. LiDAR también puede medir la
biomasa forestal desde los árboles individuales hasta la
vegetación de un distrito, a escala nacional y regional.
De este modo, LiDAR puede ocupar un papel preciso y
signifi cante en la estimación y monitoreo de las reservas
temporales de carbono.
El gran valor añadido que ofrece LiDAR es su capacidad
para calcular la degradación de los bosques. Mientras
que las imagines ópticas de satélites convencionales
solo nos permiten ver la capa superior, partes de
las transmisiones de LiDAR siempre penetran
profundamente en los bosques. Cuando los datos
de LiDAR son combinados con modelos estadísticos
avanzados calibrados con muestras del terreno, llega a
ser una poderosa herramienta para el monitoreo del nivel
de degradación de un bosque. LiDAR también permite
la producción de modelos de vegetación y modelos
digitales de elevación con más alta precisión ayudando
así a controlar los múltiples beneficios y las amenazas
potenciales en el territorio, tales como el grado de
vulnerabilidad de las tierras, inundaciones, erosión,
hundimiento o corrimientos de tierras.
Superficie
USD/ha
LiDAR - una tecnología probada en
el Tier 3
20 Millones de hectáreas (muestreo en
2 etapas)
0.07–0.15
Un reciente estudio piloto1 en Lao RDP ha probado que
el carbono que hay en la superficie y bajo de la tierra
puede ser estimado de manera exacta, asequible y
eficaz usando la tecnología LiDAR en combinación con
las imágenes de satélite y las muestras de campo. El
resultado del estudio demuestra que la tecnología
LiDAR es una gran promesa en la estimación de las
reservas de carbono en los bosques tropicales. Usando
la nube de puntos LiDAR para guiar automáticamente la
interpretación de las imágenes de satélite reduce la tasa
de error en la estimación de carbono a la mitad o aún
más cuando compara métodos alternativos que se basan
en imágenes de satélites ópticos y de inspección visual.
El estudio también muestra que los datos de LiDAR y
las imágenes de satélite son apropiados para estimar
las reservas de carbono a escala regional o nacional (Ej.
Landsat o ALOS AVNIR).
2 Millones de hectáreas (muestreo en
2 etapas)
0.4–0.6
200 000 hectáreas (toda la superficie)
3.5–4.5
Rentabilidad
Un desafío importante para la creación de un plan
REDD+ viable es encontrar un equilibrio entre la
compensación y la viabilidad de una estimación precisa
del carbono almacenado. Un enfoque integrado basado
en un muestreo en dos fases es una técnica rentable.
En la primera etapa, las imágenes de satélite producen
mapas de toda la superficie a nivel nacional o regional
con áreas forestales estratificadas para observaciones
más detalladas, y en la segunda etapa supone análisis
de datos LiDAR, medición del terreno y verificación. Así
que es posible generar mapas de reservas de carbono de
toda la superficie a gran escala (regional o nacional) con
datos LiDAR e imágenes de satélites a costes razonables
en un periodo corto de tiempo.
RMSE relativo
Diámetro
dominante
Altura
dominante
Área basal
Biomasa
del Tallo
La estimación de biomasa utilizando LiDAR e imágenes de
satélite da como resultado un error medio cuadrático (RMSE)
de 6,2% para el diámetro dominante, de un 7,6% para la altura
dominante,de un 16,4% para el área basal y un 23,3% para la
biomasa del tallo1.
7
Coste total por ha ($)
Las tasas históricas de deforestación (niveles de emisión
de referencia) se pueden calcular utilizando imágenes
de satélite junto con datos históricos específicos de
cada país y otros datos auxiliares. Con una metodología
estadística adecuada, las líneas de base se pueden
calcular por ser coherentes con los mejores métodos
de estimación actuales. Esto significa que cualquier
diferencia entre las existencias de carbono del pasado
y las actuales se pueden atribuir directamente a una
pérdida neta o ganancia en ese reservorio de carbono,
y no en la diferencia entre la metodología de evaluación
del pasado y la actual.
Costes del monitoreo por unidad usando los métodos
propuestos.
Área objetivo (Millón ha)
Efecto de los costes de escala-a-unidad del inventario de
la biomasa en la integración de una muestra de un 10%
de LiDAR, las mediciones de parcelas de campo, y las
imágenes de satélite.
Este enfoque hace que la medición de muestras en las
parcelas de campo sea a la vez viable y más representativa.
Después de la estimación estadística, LiDAR es capaz de
“enseñar” la interpretación automática de los datos de
satélite para conseguir casi el mismo nivel de precisión,
aun cuando el área cubierta por LiDAR es sólo del 1-10%
del área total a inventariar. El enfoque integrado ofrece
la posibilidad de estimar los cambios en las reservas
de carbono en una mayor extensión aérea con una alta
resolución espacial, una alta precisión, y a un coste
relativamente bajo.
1
Referencia: B. R. Gautam, T. Tokola, J. Hamalainen, M. Gunia, J. Peuhkurinen, H. Parviainen, V. Leppanen, T. Kauranne, J. Havia, I. Norjamaki and B. P. Sah. 2010.
Integration of airborne LiDAR, satellite imagery, and field measurements using a two-phase sampling method for forest biomass estimation in tropical forests.
Ponencia presentada en el Congreso Internacional “Benefiting from Earth Observation”, del 4 al 6 de Octubre de 2010, Kathmandu, Nepal
ARBONAUT ES LÍDER MUNDIAL EN SOLUCIONES SIG Y SERVICIOS
DE APLICACIONES PARA GESTIÓN DE RECURSOS NATURALES.
Nuestros métodos, técnicas innovadoras para inventarios forestales basados en
datos LiDAR y tecnología de teledetección, han sido aprobados por miles de gestores
profesionales de los recursos forestales y usuarios no profesionales. El segundo
fundamento del éxito de Arbonaut, junto con la innovación tecnológica, es un
profundo compromiso para entender y satisfacer las necesidades de nuestros clientes.
CONTÁCTENOS
Gerente de REDD y servicios
forestales sostenibles
Jarno Hämäläinen
Presidente, Arbonaut Ltd.
Dr. Tuomo Kauranne
Tel. +358 45 279 2969
[email protected]
Tel. +358 40 5300 622
Oficina +358 13 259 1911
[email protected]
Latokartanontie 7 a
00700 Helsinki, Finland
Koskikatu 5 B
80100 Joensuu, Finland
www.arbonaut.com
Este folleto se imprime en papel certificado.