Caracterización vegetal y monitoreo de carbono en coberturas vegetales priorizadas del Distrito Capital

Carolina Villegas Vargas1, Diana Marcela Medellín Zabala1, Alba Luz  González Pinto1, Jairo Hernan Solorza Bejarano1

1 Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, Avenida Calle 63 No. 68-95, Bogotá, D.C., Colombia

Autor(es) de contacto: Carolina Villegas Vargas (cvillegas@jbb.gov.co)Diana Marcela Medellín Zabala (dmedellin@jbb.gov.co)

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Villegas Vargas C, Medellín Zabala D M (2022): Caracterización vegetal y monitoreo de carbono en coberturas vegetales priorizadas del Distrito Capital. v1.2. Jardín Botánico de Bogotá "José Celestino Mutis". Dataset/Samplingevent. https://doi.org/10.15472/fm9u7s https://doi.org/10.15472/fm9u7s

Resumen

La información relacionada está enmarcada en el contrato de prestación de servicios número 556-2017.
Los GEI han aumentado su concentración en la atmósfera durante las últimas décadas, especialmente desde los años sesenta, generando un aumento de la temperatura planetaria. Esta fue y sigue siendo la razón por la cual 197 países se siguen reuniendo con regularidad, para revisar cómo se ha calentado la atmósfera y que medidas pueden tomarse para evitar sus consecuencias. El protocolo de Kyoto que nace en 1997, entre sus sentencias más importantes promueve el desarrollo sostenible para limitar y reducir las emisiones de GEI, protegiendo y mejorando sus sumideros y promoviendo prácticas sostenibles de gestión de bosques, forestación y reforestación
En el protocolo de Kioto, se afirma que las variaciones de las emisiones de GEI resultantes de la actividad humana relacionadas con el cambio de uso de la tierra y relacionadas con la forestación, reforestación y deforestación desde 1990, se deben monitorear, es decir, deben ser evaluadas cada cierto periodo de tiempo para establecer unidades de emisiones que fueron emitidas o removidas de la atmósfera. A partir de este protocolo, se crea el IPCC, un organismo que surge de la unión de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), para producir políticas, evaluaciones y técnicas objetivas en el ámbito científico.
Según el último informe del IPCC, el 24 % de las emisiones de GEI se producen por la destrucción del bosque y la practica dañina en el sector agrícola, el sector de producción eléctrica y térmica emite el 25 %, mientras que la industria emite el 21 % restante; siendo estas tres actividades las que mayor cantidad de GEI emiten a la atmósfera. Teniendo en cuenta que disminuir el crecimiento del sector industrial y eléctrico tendría nefastas consecuencias para la economía de mundo, los compromisos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero se concentran básicamente en el sector de la agricultura y los bosques, especialmente en países que no son grandes emisores de GEI.
Al destruir un bosque se transforma la cobertura boscosa, se tumban los árboles, se quema el material que queda sobre el suelo y se transforma la cobertura original en potreros o cultivos; este cambio en la cobertura emite una cantidad de GEI que pueden ser cuantificada. Esta cuantificación es el punto clave para verificar lo que los países emiten a la atmósfera, a nivel mundial han sido definidas varias metodologías y para Colombia en el año 2011, se estableció la metodología para cuantificar los sumideros de carbono de nuestros bosques
En las coberturas de la ciudad de Bogotá, que de acuerdo con Correa (2014) en su mayoría corresponden a páramos (41,6 %), mosaicos de pastos y cultivos (22,4 %), bosques y arbustales (10,7 %), zonas verdes urbanas (2,6 %) y plantaciones forestales (2,0 %), la biomasa capturada no va a ser considerable si se compara con la contenida en un bosque amazónico. No obstante, estas coberturas presentan biomasa capturada que puede ser cuantificada y puede ser comparada entre sí, para llegar a conclusiones de cantidades totales de carbono por tipo de cobertura.
Los páramos tienen grandes cantidades de carbono secuestrado en el compartimento del suelo, estas reservas son equiparables a las reservas de carbono orgánico de la vegetación en pie de los bosques tropicales. Este ecosistema que cubre cerca de 0,84 % de toda la superficie terrestre, secuestra cerca del 5 % del carbono total del suelo del planeta
Estas condiciones especiales que presentan los páramos los convierte en potenciales bancos de carbono que necesitan atención y protección especial. El páramo en la sabana de Bogotá se extiende desde los 3300 hasta los 4200 m de altitud. En el páramo no hay árboles, hay arbustos enanos, y predomina el estrato herbáceo con abundante presencia de pastos y plantas en forma de roseta, dominando el frailejón.
En el contexto de la historia ambiental de Bogotá, los bosques altoandinos cubrieron tanto la parte plana de la sabana como las montañas que la rodean. Actualmente, muy poca de esa vegetación original aún prevalece sobre la ciudad, la gran mayoría de vegetación que crece sobre los cerros son bosques secundarios y plantaciones forestales.
La cobertura de bosque y arbustal es el resultado de numerosas y muy importantes iniciativas de restauración ecológica, en donde la reintroducción de individuos vegetales de especies nativas ayuda al proceso de sucesión vegetal. Estos procesos de restauración son actividades verificables y cuantificables, en lo que respecta a la absorción de GEI, a pesar de no enmarcarse dentro de las acciones de disminución de la deforestación, que son las acciones más desarrolladas por los acuerdos internacionales en los proyectos de reducción de las emisiones derivadas de la deforestación y degradación de los bosques en los países en desarrollo.
En los bosques de la ciudad, cada árbol en la medida en que crece y absorbe CO2 de la atmósfera, contribuye a disminuir la concentración de este gas en el aire y se convierte en una trampa de carbono, que a medida que aumenta la escala de las poblaciones de árboles, puede representar dividendos para la ciudad, pero más que ingresos mediante esquema por pago de resultados, es un imperativo para mitigar el cambio climático.
Asimismo, a pesar de haber determinado relaciones entre los aspectos que pueden incidir sobre la respiración del suelo, existe una gran incertidumbre sobre las dimensiones y los factores que controlan las pérdidas de carbono, es decir emisiones de CO2 por parte del suelo. Es así como el estudio de las medidas del flujo de carbono presente en el suelo junto a la temperatura, textura y demás propiedades del suelo en adición a la cobertura vegetal, ayudarán al entendimiento de los mecanismos de respiración del suelo y el almacenamiento de carbono.
Por lo anterior, este estudio es un primer acercamiento para cuantificar la biomasa por cobertura en el D.C., lo que permitirá cuantificar su pérdida representada en tumbar un páramo, un arbustal o un bosque en unidades de carbono. No obstante, se requiere hacer una mayor cantidad de estudios para llegar a conclusiones más precisas.
Este recurso de llevó a cabo en el 2017 en seis áreas priorizadas del Distrito Capital de Bogotá y consta de 1981 registros de arboles, arbustos y hierbas pertenecientes a 53 familias diferentes, de los cuales 98 llegaron a determinación de especie y 6 a género.

Palabras clave: Samplingevent, composición, estructura, vegetación, parcelas priorizadas, monitoreo, carbono, suelo, clima, biomasa, Samplingevent

Descripción general

Propósito: Establecer la línea base para el monitoreo de carbono en coberturas del D.C.
Additional information: Biodiversidad y Servicios Ecosistémicos

Detalles del proyecto

Título del proyecto: Proyecto de inversión 1121 - investigación para la conservación de los ecosistemas y la flora de Bogotá, D.C. y la región
Personas asociadas: Claudia Alexandra Pinzón Osorio
Fuentes de financiación: Se identifican dos tipos de fuentes de financiamiento para el presente proyecto de inversión: transferencias del Distrito y aportes a recursos propios, a través de la suscripción de convenios.
Contrato de prestación de servicios No. 556-2017.
Descripción/descriptor del área de estudio: El proyecto tiene previsto realizar acciones de conservación ex situ en las instalaciones del Jardín Botánico José Celestino Mutis ubicado en la Av. Calle 63 # 68 – 95, en la Localidad de Engativá (Bogotá D.C.) y acciones de conservación in situ en las 20 localidades del Distrito Capital y el territorio de la región capital, especialmente en aquellas que tienen áreas rurales o que presentan mayor relevancia de la EEP.
Descripción del diseño: Este proyecto de inversión de inversión estará encaminado a dar respuesta en diferentes escenarios: (1) aquellos conservados, en donde se desarrollarán acciones de caracterización ecológica, servicios ecosistémicos e identificación del patrimonio florístico. (2) Escenarios alterados, en donde se definirán acciones de recuperación de atributos ecosistémicos, con énfasis en la reconfiguración de la estructura de la cobertura vegetal, para dar alcance a la funcionalidad del sistema. (3) Para ello, se requiere el conocimiento integral de las especies de interés, a través de estudios que permitan manejar poblaciones estructurantes tanto en el entorno urbano como rural. (4) En cumplimiento de nuestra misionalidad como Jardín Botánico, se da alcance al conocimiento de la Flora de Bogotá y a la representatividad poblacional en el área del Jardín Botánico, para la conservación, investigación y educación ambiental. (5) Como entidad promotora de investigación se proyecta ampliar la red de conocimiento, a través de la asignación de los estímulos académicos, que permitan facilitar procesos de investigación en los ecosistemas andinos.

Datos publicados a través de GBIF: http://catalogador.jbb.gov.co:8090/app/resource?r=001_bio-em_sc_2017008

Cobertura taxonómica

Descripción general de la cobertura taxonómica: Se caracterizaron registros de arboles, arbustos y hierbas pertenecientes a 53 familias diferentes, de los cuales 98 llegaron a determinación de especie y 6 a género.
Categorías taxonómicas
Family: Araliaceae, Podocarpaceae, Pittosporaceae, Cunoniaceae, Clusiaceae, Juglandaceae, Primulaceae, Oleaceae, Malvaceae, Salicaceae, Bignoniaceae, Fagaceae, Adoxaceae, Ehretiaceae, Asteraceae, Fabaceae, Verbenaceae, Myrtaceae, Solanaceae, Piperaceae, Pinaceae, Myricaceae, Ericaceae, Clethraceae, Rubiaceae, Polygalaceae, Melastomataceae, Aquifoliaceae, Rosaceae, Loranthaceae, Rhamnaceae, Winteraceae, Chloranthaceae, Poaceae, Bromeliaceae, Oxalidaceae, Tropaeolaceae, Brassicaceae, Polygonaceae, Balsaminaceae, Crassulaceae, Commelinaceae, Sphagnaceae, Parmeliaceae, Orchidaceae, Eriocaulaceae, Plantaginaceae, Blechnaceae, Geraniaceae, Lycopodiaceae, Dennstaedtiaceae, Dryopteridaceae, Smilacaceae

Cobertura geográfica

Cobertura geográfica general: En total se seleccionaron seis áreas priorizadas del Distrito Capital: Nodo de Agrobiodiversidad, Parque Ecológico Matarredonda, Parque Nacional (II Etapa), Parque Simón Bolívar (Isla), Reserva Ecológica Andes, Sector Torca.
Coordenadas: 4°28'50.1''N y 4°49'15.6''N Latitud; 74°6'18''W y 74°5'46.3''W Longitud 

Cobertura temporal: 2017

Descripción de la colecciones

Identificador de la colección parental: JBB
Nombre de la colección: Herbario del Jardín Botánico de Bogotá
Identificador de la colección: Registro Nacional de Colecciones Biológicas: 021
Método de preservación de los ejemplares: Dried and pressed

Métodos

Descripción de la metodología paso a paso: 
- . 	Estratificación al interior de las parcelas. En cada una de las áreas priorizadas, se estudió la vegetación en tres estratos: a) arbóreo, individuos con DAP > 10 cm, b) arbustivo, individuos con DAP entre 1 y 10 cm y c) herbáceo, individuos con altura menor a 50 cm.

 En todas las coberturas se establecieron tres parcelas de 400 m2 (20 x 20 m) para caracterizar árboles. Dentro de estas parcelas se delimitaron dos subparcelas de 25 m2 (5 x 5 m) para el estrato arbustivo y dentro de éstas últimas se anidaron otras dos de 4 m2 para el estrato herbáceo. Los subcuadrantes de 10 x 10 m (líneas discontinuas), se denominaron como A1, A2, B1 y B2.

En las parcelas RA1 (Reserva Ecológica Andes) y NU2 (Nodo de Agrobiodiversidad), se delimitó con variaciones en el esquema debido a las condiciones físicas y agroecológicas particulares del área.

Para la delimitación de las parcelas de 400 m2, se utilizó una brújula para ubicar el punto 0,0 en cada parcela, se fijaron estacas de plástico en cada uno de los vértices, se demarcaron con cinta de señalización, al igual que las subparcelas de 25 m2 y las de 4 m2 con hilo de polipropileno (figura 6). Con ayuda de un sistema de posicionamiento global (GPS), se tomaron los datos de georreferenciación de los vértices de cada parcela.

En los casos en los que la parcela se trazó en un lugar muy inclinado, se ajustó la metodología para que el área de 20 x 20 m fuera una constante, para lo cual se hizo necesario corregir la pendiente subdividiendo el eje para trazar la línea del límite de la parcela por tramos.
- . 	Variables microclimáticas. Una vez establecidas las parcelas, se realizó la caracterización microclimática de cada una a partir de la toma de medidas de altitud (m), presión barométrica (inHg), temperatura ambiente y del punto de rocío (°C), humedad relativa (%) y velocidad del viento (m s-1)
- . 	Caracterización de la Vegetación

La caracterización se realizó a partir de un inventario florístico en las 18 parcelas, donde se identificaron todas las especies presentes discriminando entre los estratos vegetales anteriormente mencionados (arbóreo, arbustivo y herbáceo). Todos los individuos vegetales fueron identificados taxonómicamente, de acuerdo al sistema de clasificación del grupo filogenético de angiospermas III (APG por sus siglas en inglés, 2009).
- . 	Estrato arbóreo y arbustivo. Cada individuo se georreferenció (distancia X y Y a partir del punto 0,0) y se registró para cada uno el estado fenológico (vegetativo, flor, fruto), la altura (m), el diámetro a la altura del pecho – DAP (cm) con el cual se calculó el área basal – AB (m2), el diámetro mayor y menor de la copa para calcular su área (Ac).
- . 	Estrato herbáceo. Se midió la altura (cm) y el porcentaje de cobertura (%), utilizando el método de punto intercepto. Este método se utiliza para determinar la estructura y composición de una formación vegetal y está basado en la posibilidad de registrar las plantas, o variables de plantas, presentes o ausentes sobre un punto del suelo.

Para este método, se trazaron cinco líneas paralelas horizontales con pita cada 50 cm y se ubicó la vara de forma perpendicular a los planos horizontales de la subparcela o cuadrante cada 20 cm, donde se registraron los individuos vegetales que interceptaron ambos planos. Para el cálculo del porcentaje de cobertura, se realizó el conteo del número de intercepciones de los individuos de cada especie, se dividió entre 55 (número total de intercepciones) y se multiplicó por 100.
Descripción del área de muestreo: Las coberturas de la superficie terrestre son heterogéneas, esta heterogeneidad ambiental incluye desde variaciones en la inclinación del terreno, diferencia de suelos, concentraciones de nutrientes, entre otras variaciones, las cuales inciden en el tipo de cobertura que crece sobre cada sustrato. Teniendo en cuenta que el Distrito Capital comprende áreas heterogéneas en términos de microclima, tipo de cobertura y uso del suelo, estados de conservación y perturbación de la vegetación, las parcelas se establecieron en áreas priorizadas que se caracterizan por presentar diferentes tipos de coberturas.

En total se seleccionaron seis áreas priorizadas del Distrito Capital: Nodo de Agrobiodiversidad, Parque Ecológico Matarredonda, Parque Nacional (II Etapa), Parque Simón Bolívar (Isla), Reserva Ecológica Andes, Sector Torca.
Descripción del muestreo: Establecimiento de Parcelas 

Forma y tamaño de las parcelas. El mejor tamaño de parcela fue de 2500 m2 (50 x 50 m). Este tamaño es el más eficiente para bosques naturales en ecosistemas amazónicos y altamente biodiversos. No obstante, esta no es la situación de las coberturas naturales del D.C., en donde la cobertura de bosques naturales originales es mínima y relictual. Los bosques actuales de Bogotá son el resultado de numerosos procesos de restauración y de sucesión, estos bosques no presentan estratos desarrollados y su altura es inferior a los 15 m.

Por las razones anteriores, se definió que el tamaño de la parcela fuera de 20 x 20 m, el cual obedece a que las coberturas presentes en el D.C., comparados con los bosques amazónicos, no son tan biodiversos, y en un área definida se puede abarcar una gran cantidad de especies.

Idioma de los metadatos: Spanish
Fecha de creación de los metadatos: 2021-06-10
Nivel de jerarquía: Dataset