Sistemas agroforestales a partir de técnicas de forestación en zonas agrícolas degradadas bajo el contexto de cambio climático

Abstract

El objetivo principal del trabajo de investigación fue evaluar el espacio geográfico ambiental actual y futuro de las plantaciones de Q. ilex y P. halepensis, así como analizar los componentes agroforestales a partir de técnicas de forestación en zonas agrícolas degradadas bajo el contexto del cambio climático en Andalucía España. Se evaluó la supervivencia actual bajo los escenarios de cambio climático actuales y futuros previsibles, utilizando Modelos de Distribución de Especies (MDE) en conjunto. Para dicho propósito se utilizó el Sistema de Información Geográfica y la base de datos de presencia/ausencia de Q. ilex y P. halepensis, obtenidos de la Red de Vigilancia Forestal de Andalucía (RED SEDA), y del tercer Inventario Forestal Nacional de España (IFN3); los datos utilizados son de presencia y supervivencia de forestación con encina y pino carrasco en tierras agrícolas e información ambiental en forma de “ráster” a una resolución espacial de 2000 y 200 m2. Se encontró que el 25-38% de las plantaciones de Q. ilex y P. halepensis plantadas entre 1993 y 2000 se establecieron en el área óptima de ocurrencia (probabilidad de ocurrencia >70%), pero sólo el 12,3% (Q. ilex) y el 22,9% (P. halepensis) presentaron simultáneamente una tasa de supervivencia aceptable (>50%). Además, el volumen del espacio ambiental definido por Q. ilex disminuyó, mientras que el definido por P. halepensis se mantuvo constante en las proyecciones futuras bajo el cambio climático. Se ha confirmado el potencial de los MDE para predecir la distribución de la tasa de supervivencia de Q. ilex y P. halepensis y para evaluar la estabilidad futura de cada una de estas especies. En el peor de los casos, ~ 5% de Q. ilex y ~ 33% de P. halepensis de la superficie plantada soportarían el cambio climático. Por otro lado, se determinaron modelos alométricos robustos para estimar la biomasa general de carbono y las existencias de carbono orgánico del suelo(COS) en función de la altura y el diámetro de los árboles de Ceratonia siliqua obtenidos a partir de datos de campo. Se obtuvieron mediciones de árboles individuales derivadas de escaneo láser aéreo (ELA) de baja densidad y asimismo se cuantificó el diámetro a la altura de pecho (dap) y COS, debido a que el dap es la variable más confiable para la estimación de biomasa; finalmente se estimaron y se cartografiaron las existencias totales de C en la forestación de algarrobos. Los valores obtenidos de biomasa arbórea en follaje, raíces, ramas y tallos para algarrobos fueron de 5,35, 17,06, 14,53 y 9,52 %, respectivamente. La combinación de modelos alométricos permitió calcular la reserva total de C en la plantación de Ceratonia siliqua con precisión y a un menor costo que con los inventarios de campo. Finalmente, se estudiaron los procesos de fragmentación del paisaje asociados a la forestación en tierras agrícolas entre 1990 y 2018, en dos localidades del sur de España (Andévalo y Guadix). Utilizando las bases de datos de cobertura del suelo de Andalucía (1990 y 2018), el análisis PatchAnalyst-ARCgis y Getis-Ord Gi, se calcularon métricas de fragmentación para cuantificar los cambios en la conectividad de los ecosistemas. Se observó que el cambio más significativo de 1990 a 2018 fueron las plantaciones de árboles forestales en Andévalo (Quercus ilex y Q. suber, 22,314.60 ha) y Guadix (Pinus halepensis, 2,532.68 ha). Estos cambios se debieron principalmente a la conversión de uso del suelo de dehesas y arbustos. Los cambios en las métricas de fragmentación reflejaron que la forma de la parcela se volvió "más compleja" y la fragmentación del paisaje se incrementó como consecuencia de la forestación. Las áreas de categorías dominantes de uso de la tierra fueron penetradas por un gran número de parcelas forestadas en el período del plan de forestación de la UE (1993-2010). El presente trabajo de investigación contribuye mediante recomendaciones, implicaciones prácticas y futuras líneas de investigación en el avance de la sostenibilidad mediante los modelos predictivos de distribución de especies forestales, bajo diferentes escenarios de cambio climático en la implementación de adecuadas técnicas de forestación y sistemas agroforestales como contribución a la mitigación del cambio climático, adopción de los sistemas agroforestales y, en garantizar la seguridad alimentaria en el contexto de un desarrollo sostenido y holístico.