Metodologías para la estimación de NREF de
Degradación Forestal en Chile
Bosques Templados
Estrategia Nacional de Cambio Climático y
Recursos Vegetacionales (ENCCRV) de Chile
JAVIER CANO - UCCSA - CONAF / JUNIO 2016
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
1. Relevancia de la Degradación
2. Definición Operativa
3. Circunstancias Nacionales
4. Fuentes de Información
5. Metodología
6. Resultados
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Circunstancias Nacionales
Equipo de trabajo
Equipo CONAF: Javier Cano, Angelo Sartori, Osvaldo Quintanilla, Verónica Oyarzún.
Equipo Consorcio Winrock-UAustral-INFOR:
Winrock International: Felipe Casarim, Gabriel Sidman, Anna McMurray, Timothy
Pearson.
Instituto Forestal de Chile: Carlos Bahamondez, Yasna Rojas, Rodrigo Sagardia
Universidad Austral de Chile: Jorge Gayoso, Víctor Sandoval, Noemi Almonacid.
Circunstancias Nacionales
Relevancia de Degradación Forestal en Chile
20.000 ha/año 7.000
ha/año
Incluye deforestación producto de fenómenos naturales, principalmente erupción de volcanes.
TASA DE DEFORESTACIÓN ANUAL
-65%
1990 2015
Actividad Descripción Importancia
DEG Incendios Forestales 52,2
DEG Uso insustentable de los recursos 50,6
DEG Uso del Bosque para ganadería 19,5
DEF Expansión monocultivos forestales 17,4
DEF Expansión actividad agrícola y ganadera 13,5
DEF Expansión actividad urbana 10,3
Conaf (2016)
CAUSALES DIRECTAS DE DEFORESTACIÓN Y DEGRADACIÓN FORESTAL
“la pérdida a largo plazo, inducida por el hombre (que persista por X años o más) de al menos Y% de las reservas de carbono forestal [y valores forestales] desde la fecha T y que no se califica como deforestación o una actividad elegida conforme al Artículo 3.4 del Protocolo de Kyoto”. IPCC (2003)
“ …pérdida de un nivel deseado de mantenimiento en el tiempo de la diversidad biológica, la integridad biótica y los procesos ecológicos”. Forest Service, USDA
INFOR, 2011
Circunstancias Nacionales
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Definición operativa Degradación REDD+
BOSQUE NATIVO: “bosque formado por especies autóctonas, provenientes de generación natural, regeneración natural, o plantación bajo dosel con las mismas especies existentes en el área de distribución original, que pueden tener presencia accidental de especies exóticas distribuidas al azar”. Consideraciones: 1. Bajo el contexto de operatividad y como criterio
homogeneizador, se considerará como bosque aquellas tierras definidas por el Catastro, como Bosque Nativo, Bosque Mixto y Matorral Arborescente para las Actualizaciones de Catastros de la Ecoregión Mediterránea previas a 2013 y de las Actualizaciones de otras Ecoregiones previas a 2015.
Circunstancias Nacionales
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Definición operativa Degradación REDD+
DEGRADACIÓN FORESTAL: Toda aquella reducción del contenido de Carbono de un bosque (nativo), inducida por el hombre, con una intensidad que recomienda el cese de la actividad silvícola pero que no provoca un cambio de uso de suelo. Consideraciones: 1. No se considerará como degradación las emisiones producto
de actividades de Manejo Sustentable.
2. Se considerará como degradación todo cambio de uso de suelo de Matorral Arborescente o Bosque Nativo a Plantación Forestal.
3. Se considerará como degradación todo cambio de subcategoría de uso de suelo de Bosque a Matorral Arborescente.
Circunstancias Nacionales
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Definición operativa Degradación REDD+
Norte Grande
Norte Chico
Mediterráneo
Templado
Austral
Clima árido e Hiper-árido con baja superficie forestal. Dominado por el Desierto de Atacama
Clima árido, con vegetación arbustiva y formaciones xerofíticas Hotspot de biodiversidad, bosques esclerófilos, fuerte intervención antrópica
Mayor diversidad de tipos forestales, alta densidad de bosques y fuerte intervención antrópica
Mayor superficie forestal Nacional y de áreas de protección, baja intervención antrópica.
Circunstancias Nacionales
Características Sub-nacionales
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Centro-Sur de Chile, alta concentración, la mayor diversidad de bosques y fuerte presión antrópica. • 5 Regiones: Maule, Biobío, La Araucanía,
Los Ríos y Los Lagos • 22% de la superficie Nacional (16.522.077 ha)
• 41% del Bosque Nativo (5.853.387 ha)
• 11 de los 12 tipos forestales
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Bosques Templados
ACTIVIDADES REDD+, MÉTODOS E INFORMACIÓN DISPONIBLE
Bosques que permanecen Bosques -Degradación (Reducción de stock) -Aumentos (Crecimiento bosques) -Conservación Diferencia de stock Inventario Forestal Continuo Imágenes Satelitales
Fechas de información: 2001-2010
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Bosques Templados
Cambios de uso de la Tierra -Deforestación -Degradación (Sustitución-Transformación) -Aumentos (Forestación-Restitución) Perdidas y ganancias Catastro de Usos del Suelo Inventario Nacional GEI
Fechas de información:
Región
1997
Act. 1 Act. 2 Act. 3
Maule 1999 2009 2015
Biobío 1998 2008 2015
La Araucanía 2007 2014
Los Ríos 1998 2006 2014
Los Lagos 1998 2006 2013
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Catastro de Usos del Suelo y Vegetación
Los procesos de monitoreo y actualización llevados a cabo desde el año 1998, han permitido conocer los tipos de cambio ocurridos en los distintos usos y sub-usos de la tierra, la dirección de estos cambios y la identificación en forma primaria de las causas que los explican. Se analiza el cambio de uso de la tierra para determinar la superficie de bosques que permanecen bosques, siendo esta el área donde se aplica la metodología.
Año Base Primera
Actualización
Segunda
Actualización
Tercera
Actualización
Arica y Parinacota
1997
2014
Tarapacá 201534
Antofagasta 200933
Atacama 20081
Coquimbo 2003 200833 201534
Valparaíso 2001 2013
Metropolitana 2001 2013
O’Higgins 2001 2005 2013
Maule 1999 2009 20152
Biobío 1998 2008 201534
La Araucanía 2007 2014
Los Ríos 1998 2006 2014
Los Lagos 1998 2006 2013
Aysén 2010-2011
Magallanes 2005
1 Actualización desarrollada sólo a nivel de Sitios Prioritarios para la Conservación de la Biodiversidad. 2 Actualización en ejecución.
Año Base Primera
Actualización
Segunda
Actualización
Tercera
Actualización
Arica y Parinacota
1997
2014
Tarapacá 201534
Antofagasta 200933
Atacama 20081
Coquimbo 2003 200833 201534
Valparaíso 2001 2013
Metropolitana 2001 2013
O’Higgins 2001 2005 2013
Maule 1999 2009 20152
Biobío 1998 2008 201534
La Araucanía 2007 2014
Los Ríos 1998 2006 2014
Los Lagos 1998 2006 2013
Aysén 2010-2011
Magallanes 2005
1 Actualización desarrollada sólo a nivel de Sitios Prioritarios para la Conservación de la Biodiversidad. 2 Actualización en ejecución.
1997
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Fuentes de Información
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Inventario Continuo de Ecosistemas Forestales
Ejecutado por el INFOR desde el año 2000, está diseñado bajo un concepto de diseño estadístico bi-etápico en conglomerados de tres parcelas circulares concéntricas de área equivalente a 500m2 , distribuidos en una malla sistemática de 5x7 kilómetros. El Inventario Continuo se basa en la generación de un primer ciclo de mediciones de parcelas permanentes de muestreo completados en el período 2001-2010 y el segundo ciclo de mediciones de base anual.
El Inventario Continuo es la fuente de información base para la metodología aplicada en los Bosques Templados.
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Fuentes de Información
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Imágenes Satelitales
Las imágenes correspondientes al periodo de datos de captura de información de terreno (2001-2010) proceden de los sensores Thematic Mapper (TM) y Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) a bordo de LANDSAT 5 y LANDSAT-7 respectivamente.
Bandas Espectrales Landsat 5 - TM Longitud de
onda
Resolución
Espacial
Banda 1 - Azul 0,45 - 0,52 µm 30 m
Banda 2 - Verde 0,52 - 0,60 µm 30 m
Banda 3 - Roja 0,63 - 0,69 µm 30 m
Banda 4 - Infrarrojo cercano 0,76 - 0,90 µm 30 m
Banda 5 - Infrarrojo de onda corta 1,55 - 1,75 µm 30 m
Banda 6 - Infrarrojo Térmico 10,4 – 12,5 µm 120 m
Banda 7 - Infrarrojo de onda corta 2,08 - 2,35 µm 30 m
Bandas Espectrales Landsat 7 – ETM+ Longitud de
onda
Resolución
Espacial
Banda 1 - Azul 0,45 - 0,52 µm 30 m
Banda 2 - Verde 0,52 - 0,60 µm 30 m
Banda 3 - Roja 0,63 - 0,69 µm 30 m
Banda 4 - Infrarrojo cercano 0,76 - 0,90 µm 30 m
Banda 5 - Infrarrojo de onda corta 1,55 - 1,75 µm 30 m
Banda 6 - Infrarrojo Térmico 10,4 – 12,5 µm 60 m
Banda 7 - Infrarrojo de onda corta 2,08 - 2,35 µm 30 m
Banda 8 - Pancromática 0,50 - 0,90 µm 15 m
Características Sensor TM de Landsat-5 y ETM+ de Landsat-7. Fuente: LCDM Press Kit. NASA.
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Fuentes de Información
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
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Sustitución y Transformación de Bosque Nativo
Estimación de Datos de Actividad • Basado en el Catastro de Usos del Suelo y Vegetación de CONAF y sus actualizaciones y
recopila el total de cambios de uso del suelo identificados
Factores de Emisión • Para la biomasa aérea se utilizaron factores de emisión de procedentes de la estimación
de biomasa aérea del Inventario Forestal Continuo que presenta diferentes contenidos de carbono por región, de forma congruente con el INGEI.
• La biomasa subterránea es resultado de la aplicación de la relación raíz-tallo a la biomasa aérea (Gayoso, 2002) .
• Para la Necromasa, se usaron factores de emisión regional pertenecientes al INGEI del 2015 y a la vez fueron basados en el Inventario Forestal Continuo.
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
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Bosques que permanecen Bosques
Inventario y Monitoreo de Ecosistemas Forestales (INFOR) • Coordinador: Carlos Bahamondez • Adaptación y Mitigación al Cambio Climático: Yasna Rojas • Inventario Forestal Continuo: Rodrigo Sagardía
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Carta de Stock
-
50
100
150
200
250
- 1,000 2,000 3,000 4,000
Parcela Inventario
Número de árboles por hectárea
Áre
a B
asal
(m
2/H
a)
n = 469 Avg NAH = 750 Min NAH = 20 Max NAH = 3.584 StD NAH = 581,1 Avg AB = 36,93 Min AB = 0,66 Max AB = 200 StD AB = 29,5
Se determina la posición de cada parcela del inventario en la Carta de Stock en base al Número de árboles y Área Basal por hectárea de cada parcela. Cada nueva medición puede evaluarse en al carta de stock y ver en que posición se encuentra ubicada.
Metodología
Datos procedentes del mediciones de terreno del Inventario Forestal Continuo de INFOR utilizados para el análisis de emisiones por degradación en el NREF/NRF
Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
La delimitación de este umbral se estableció con trabajo de expertos en terreno y es específica para cada tipo forestal (INFOR, 2012) .
Representa el límite donde los árboles pueden desarrollar grandes copas y ocupar totalmente la capacidad del sitio pero sin excesiva competencia (Gingrich, 1967).
-
50
100
150
200
250
- 1,000 2,000 3,000 4,000
Parcela Inventario LINEA B
Número de árboles por hectárea
Áre
a B
asal
(m
2/H
a) Se considera la línea B como
umbral de resiliencia natural de un bosque. Se determina que en aquellas parcelas que se localizan por debajo del umbral/línea B no es recomendable la ejecución de manejos productivos.
Carta de Stock – Línea B
Metodología
Datos procedentes del mediciones de terreno del Inventario Forestal Continuo de INFOR utilizados para el análisis de emisiones por degradación en el NREF/NRF
Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
La carta de stock es una herramienta metodológica que permite identificar el estado de una parcela en un momento determinado.
-
10
20
30
40
50
60
70
80
- 200 400 600 800 1,000 1,200
Parcela Inventario LINEA B
Número de árboles por hectárea
Áre
a B
asal
(m
2/H
a)
n = 117 Avg NAH = 341,2 Min NAH = 20,0 Max NAH = 987,8 StD NAH = 202,1
𝐴𝐵 = 𝐾𝑁𝛽 Donde*, AB: Área Basal(m2/ha) N: Número arboles/ha K: 974,6 b: -0,67 * Parámetros calculados por INFOR con carta de stock original
Avg AB = 9,89 Min AB = 0,66 Max AB = 40,74 StD AB = 7,30
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Carta de Stock
Metodología
Datos procedentes del mediciones de terreno del Inventario Forestal Continuo de INFOR utilizados para el análisis de emisiones por degradación en el NREF/NRF
Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
La degradación es considerada un proceso y no estado.
La carta de stock recopila registros procedentes de mediciones de terreno.
La carta de stock no genera información espacialmente explícita.
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Metodología
Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
La carta de stock es una herramienta metodológica que permite identificar el estado de una parcela en un momento determinado.
-
50
100
150
200
250
- 1,000 2,000 3,000 4,000
Parcela Inventario
Número de árboles por hectárea
Áre
a B
asal
(m
2/H
a)
Cada parcela es localizada sobre una imagen satelital para extraer su información espectral.
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Interpolación K-nn
Metodología Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Modelo de interpolación no-paramétrico modificado por Tomppo (1991) mediante la ponderación de los vecinos y aplicado ampliamente en el análisis de inventarios forestales. Permite interpolar variables de estado de rodal en forma simultánea.
1. Estimar distancia Euclideanea dpi, p
2. Definir número K (elementos con verdad de terreno que presentan mínima distancia)
105),......(,,.....,,,,, 11
kddddpppppppp kk
)(),.....,(,0
)(),.....,(,11
1
1
1
,1
2,
2,
,
pipiisi
pipiisidd
w
k
k
kj pppppi
ji
Considerando estas expresiones, el valor estimado de aquellos píxeles no observados en terreno, se calcula como la combinación lineal:
Dónde ij(p) = parcelas de verdad de terreno más cercanas en distancia en el espacio multidimensional de las variables auxiliares.
ki
ipiest ywy,1
,
Interpolación K-nn*
Metodología
3. Reordenamiento de dpi, p en k vecinos más cercanos 4. Calcular un conjunto k de ponderaciones 5. Combinación lineal estima el vector de estado de rodal en pixeles sin información
Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
𝑉1𝐺1𝑇1
𝑉𝑖𝐺𝑖𝑇𝑖
Interpolación K-nn*
Metodología
*Ejemplo de interpolación de INFOR (2015)
Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
0
10
20
30
40
50
60
70
80
- 500 1,000 1,500 2,000 2,500
LINEA B parcelas 2001
Áre
a B
asal
(m
2/H
a)
Número de árboles por hectárea
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Estimación de áreas degradadas
Metodología Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
0
10
20
30
40
50
60
70
80
- 500 1,000 1,500 2,000 2,500
LINEA B parcelas 2001
Áre
a B
asal
(m
2/H
a)
Número de árboles por hectárea
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Estimación de áreas degradadas
Metodología Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
0
10
20
30
40
50
60
70
80
- 500 1,000 1,500 2,000 2,500
LINEA B parcelas 2001 parcelas 2010
Áre
a B
asal
(m
2/H
a)
Número de árboles por hectárea
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Estimación de áreas degradadas
Metodología Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Se estima sus emisiones por pixel aplicando una función de volumen total con Área Basal/ha como variable independiente generada a partir de los datos del Inventario Forestal Continuo basados en funciones de volumen de árbol, según el modelo:
y = 2.9141x1.2478 R² = 0.9133
0
500
1000
1500
2000
2500
0 50 100 150 200 250
VO
L(m
3/h
a)
Area Basal (m2/ha)
VOLM
𝑉𝑂𝐿 = 𝐾𝐴𝐵𝛽 Donde*, VOL: Volumen (m3/ha) AB: Área Basal(m2/ha) K: 2,9141 b: 1,2478 * Parámetros calculados por INFOR
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Estimación de emisiones
Metodología Bosques que permanecen Bosques
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
3. Resultados
Degradación por Sustitución y Trasnformación a Matorral Arborescente
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Resultados
SUPERFICIE (Ha)
EMSIONES (Ton/CO2e/año)
VII 3.287 204.642 VIII 5.520 681.951 IX 1.687 733.715
XIV 430 279.410 X 1.363 659.999
TOTAL 12.274 2.559.717
Metodologías de estimación de NREF de Degradación 3. Resultados
Delimitación de bosques que permanecen bosques mediante información procedente del Catastro de Usos del Suelo
TOTAL (ha) BOSQUE-BOSQUE
(ha / %)
VII 3.183.397 387.314 12%
VIII
3.712.576 808.953 22%
IX
3.183.397 1.001.795 31%
XIV
1.824.915 919.778 50%
X 4.845.757 2.841.419 59%
TOTAL 16.750.042 5.959.259 36% JAVIER CANO - UCCSA - CONAF / JUNIO 2016
Resultados
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
BOSQUE-BOSQUE
(ha( DEGRADACION
(ha / %) AUMENTO
(ha / %)
VII
387.314
21.184 5%
50.152 13%
VIII
808.953
57.988 7%
94.861 12%
IX
1.001.795
28.849 3%
59.456 6%
XIV
919.778
40.853 4%
77.141 8%
X
2.841.419
261.028 9%
263.055 9%
TOTAL
5.959.259
409.902 7%
544.665 9%
Delimitación de áreas en degradación, áreas en aumento y flujos naturales basado en la carta de stock e interpolación K-nn
Resultados
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
BOSQUE-BOSQUE (Ha)
SUPERFICIE EN DEGRADACIÓN
(ha /%)
VII
387.314
21.184 5%
VIII
808.953
57.988 7%
IX
1.001.795
28.849 3%
XIV
919.778
40.853 4%
X
2.841.419
261.028 9%
TOTAL
5.959.259
409.902 7%
Superficie en degradación basado en la carta de stock e interpolación K-nn
Resultados
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
SUPERFICIE (Ha)
EMSIONES (Ton/CO2e/año)
VII
21.184 72.428
VIII
57.988 235.496
IX
28.849 319.690
XIV
40.853 458.365
X
261.028 2.816.398
TOTAL
409.902 3.902.376
Estimación de emisiones por degradación en bosques que permanecen bosques
Resultados Leyenda
ESTADO
FLUJO NATURAL
DEGRADACION
AUMENTO
xiv
Emisiones CO2
-965 - -200
-199 - -100
-99 - -50
-49 - -25
-24 - 0
25 Ton/ha/año 10-25 5-10 3-10 0-3
Metodologías de estimación de NREF de Degradación
Resultados
Región
EMSIONES (Ton/CO2e/año)
VII 204.642
VIII 681.951
IX 733.715
XIV 279.410
X 659.999
TOTAL 2.559.717
Región
EMSIONES (Ton/CO2e/año)
VII 72.428
VIII 235.496
IX 319.690
XIV 458.365
X 2.816.398
TOTAL 3.902.376
EMSIONES (Ton/CO2e/año)
VII 277.070 VIII 917.447 IX 1.053.405
XIV 737.775 X 3.476.397
TOTAL 6.462.093
Degradación por Sustitución Degradación en Bosque permanente
EMISIONES POR DEGRADACIÓN
MUCHAS GRACIAS
Estrategia Nacional de Cambio Climático y
Recursos Vegetacionales (ENCCRV) de Chile
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