Integración de las observaciones por teledetección y terrestres para estimar las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero en los bosques Métodos y orientación de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques Versión 1 Enero de 2014 Cita GFOI (2013). Integración de las observaciones por teledetección y terrestres para estimar las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero en los bosques: métodos y orientación de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques. Publicación: Grupo de observación de la Tierra, Ginebra (Suiza), 2014. ISBN 978-92-990047-6-0 Derechos de autor y descargo de responsabilidad © 2013 Grupo de observación de la Tierra (GEO). El presente material se puede distribuir libremente, a condición de que se mencione un reconocimiento al GEO. La información incluida en el presente informe se considera correcta a la fecha de su publicación. Ni los autores ni los editores pueden asumir responsabilidad legal alguna por cualquier error u omisión. Se incorpora la corrección identificada en la versión 2 del documento sobre métodos y orientación. Métodos y orientación de la GFOI 2 Agradecimientos El GFOI y el GEO agradecen al Grupo consultivo, el equipo de autores principales, así como los autores, colaboradores y revisores que se mencionan más adelante, las aportaciones al documento sobre métodos y orientación. El GFOI y el GEO agradecen también todas las contribuciones de particulares e instituciones que ayudaron a elaborar el documento, especialmente el apoyo del equipo de autores principales del Departamento del Gobierno de Australia para el Medio Ambiente, el Programa SilvaCarbon de los Estados Unido y el Departamento de Medio Ambiente, Alimentos y Asuntos Rurales del Reino Unido. Integrantes del Grupo consultivo y del equipo de autores principales Grupo consultivo Presidente: Jim Penman (Environment Institute, University College de Londres) Miembros: Stephen Briggs (ESA) Martin Herold (GOFC-GOLD y Wageningen) Kenneth MacDicken (FAO) Universidad de Douglas M. Muchoney (USGS) Orbita Roswintiarti (LAPAN, Indonesia) Thelma Krug (INPE, Brasil) Nalin Srivastava (IPCC) Alexander Lotsch (Banco Mundial) Rob Waterworth (Universidad Nacional de Australia) Equipo de autores principales Jim Penman (University College de Londres) Pontus Olofsson (Universidad de Boston y GOFCGOLD) Miriam Baltuck John Raison (CSIRO) (CSIRO) Carly Green (EAS) Curtis Woodcock (Universidad de Boston y GOFCGOLD) 3 Métodos y orientación de la GFOI Autores y colaboradores Pradeepa Bholanath (Comisión Forestal de Guyana) Kim Lowell (Universidad de Melbourne) Cris Brack (Universidad Nacional de Australia) Richard Lucas (Universidad de Nueva Gales del Sur) Deborah Burgess (Ministerio de Medio Ambiente de Nueva Zelandia) Ronald McRoberts (Servicio Forestal de los Estados Unidos) Eduardo Cabrera (IDEAM, Colombia) Tony Milne (Universidad de Nueva Gales del Sur) Peter Caccetta (CSIRO) Anthea Mitchell (Universidad de Nueva Gales del Sur) Simon Eggleston (Oficina de la GFOI) Nikki Fitzgerald (Gobierno de Departamento de Medio Ambiente) Australia, Brice Mora (Oficina para la Cubierta Terrestre, GOFC-GOLD) Giles Foody (Universidad de Nottingham) Douglas M. Muchoney (USGS) Basanta Raj Gautam (Arbonaut) Erik Naesset (Universidad Noruega de Ciencias de la Vida) Shree Krishna Gautam (Departamento de Investigaciones y Estudios Forestales de Nepal) Keryn Paul (CSIRO) Alex Held (CSIRO) Shaun Quegan (University of Sheffield) Martin Herold (GOFC-GOLD y Universidad de Wageningen) Ake Rosenqvist (soloEO) Maria Sanz Sanchez (FAO) Dirk Hoekman (Universidad de Wageningen) Inge Jonckheere (FAO) Stephen Stehman (Universidad del Estado de Nueva York) Leif Kastdalen (Centro Espacial Noruego) Rob Waterworth Australia) (Universidad Nacional Pem Narayan Kandel (Departamento de Investigaciones y Estudios Forestales de Nepal) Pete Watt Indufor (Asia-Pacífico) Josef Kellndorfer (Woods Hole Research Center Mette Løyche Wilkie (FAO) Erik Lindquist (FAO) Sylvia Wilson (USGS) Alexander Lotsch (Banco Mundial) Mike Wulder (Servicio Forestal Canadiense) de Revisores Heiko Balzter (Universidad de Leicester) George Dyke (Grupo de Coordinación de Datos Espaciales) Stephen Briggs (Agencia Espacial Europea) Simon Eggleston (Secretaría de la GFOI) Sandra Brown (Winrock International) Métodos y orientación de la GFOI 4 Nagmeldin Elhassan (Consejo Superior para el Medio Ambiente y los Recursos Naturales del Sudán) Erik Naesset (Universidad Noruega de Ciencias de la Vida) Dirk Nemitz (Secretaría de la CMNUCC) John Faundeen (USGS) Shaun Quegan (Universidad de Sheffield) Giles Foody (Universidad de Nottingham) Ake Rosenqvist (soloEO) Basanta Raj Gautam (Arbonaut) Abdalla Gaafar Mohamed Siddig (Corporación Forestal Nacional, Sudán) Alan Grainger (Universidad de Leeds) Matieu Henry (FAO) Stephen Stehman (Universidad del Estado de Nueva York) Mohamed Elgamri Ibrahim Facultad de Estudios Forestales y Ambientales, Universidad de Ciencia y Tecnología del Sudán (College of Forestry and Range Science, Sudan University of Science and Technology) Nalin Srivastava (IPCC NGGIP TSU) Tiffany Troxler (IPCC NGGIP TSU) Stephen Ward (Grupo de Coordinación de Datos Espaciales) Thelma Krug (INPE) Rob Waterworth (Universidad Nacional de Australia) Ronald McRoberts (Servicio Forestal de los Estados Unidos) Pete Watt (Indufor Asia-Pacífico) Brice Mora (Oficina para la Cubierta Terrestre, GOFC-GOLD) Jenny Wong (Secretaría de la CMNUCC) Hirata Yasumasa (FFPRI, Japón) 5 Métodos y orientación de la GFOI ÍNDICE RESUMEN 11 LISTA DE ACRÓNIMOS 15 BREVE GLOSARIO DE TÉRMINOS RELACIONADOS CON LA CMNUCC 19 PROPÓSITO Y ALCANCE 24 1. 26 Decisiones sobre el diseño 1.1 Metodologías del IPCC para el inventario de gases de efecto invernadero 1.2 Análisis de categorías esenciales 1.3 Definición de buenas prácticas 1.4 Consideraciones sobre el diseño de un sistema nacional de vigilancia forestal 1.4.1 Medición, notificación y verificación 1.4.2 Niveles de referencia 1.4.3 Enfoques subnacionales 1.4.4 Definición de bosque 1.4.5 Uso de información existente 1.4.6 Selección de los enfoques y niveles apropiados 1.5 Relación costo-eficacia 2. Estimación de las emisiones y absorciones Métodos de variación del carbono almacenado y de ganancias y pérdidas 2.1.1 Variación del carbono almacenado 2.1.2 Ganancias y pérdidas 2.2 Métodos para actividades forestales seleccionadas 2.2.1 Deforestación 2.2.2 Degradación forestal 2.2.3 Gestión sostenible de los bosques, mejoramiento de las reservas de carbono en los bosques (en un bosque existente) y conservación de las reservas de carbono de los bosques 2.2.4 Estimaciones de emisiones y absorciones para la gestión sostenible de los bosques, el mejoramiento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y la conservación de las reservas forestales de carbono 26 29 30 31 32 33 33 34 36 39 40 42 2.1 Métodos y orientación de la GFOI 6 42 42 43 45 46 53 59 59 2.2.5 2.2.6 2.2.7 3. Mejoramiento de las reservas forestales de carbono (forestación de tierras no forestadas anteriormente, reforestación de tierras convertidas previamente de bosque a otros usos de las tierras) Estimación de las emisiones con miras a mejorar las reservas de carbono (forestación de tierras no forestadas previamente, reforestación de tierras convertidas previamente de bosque a otros usos de las tierras) Conversión de bosques naturales 61 62 62 Suministro de datos para la estimación de emisiones y absorciones 3.1 Necesidades de datos de actividad 3.2 Fuentes de datos de teledetección 3.2.1 Datos ópticos de baja resolución 3.2.2 Datos ópticos de resolución media 3.2.3 Datos ópticos de alta resolución 3.2.4 Radar de abertura sintética 3.2.5 Lidar 3.3 Preproceso de datos satelitales 3.3.1 Preproceso de imágenes ópticas obtenidas por satélite 3.3.2 Preproceso de imágenes de SAR obtenidas por satélite 3.4 Productos cartográficos estimados mediante teledetección 3.5 Métodos para cartografiar los datos de actividad 3.5.1 Mapas de tierras forestales y no forestales, uso de la tierra o estratificación forestal 3.5.2 Mapas de cambios 3.5.3 Mapas de degradación forestal 3.6 Principios rectores para las fuentes de datos de teledetección y los métodos conexos 3.7 Superficie, incertidumbres e inferencia estadística para datos de actividad 3.8 Recopilación de observaciones sobre el terreno y obtención de factores de emisión y absorción 3.9 Consejos generales sobre la utilización de observaciones sobre el terreno para estimar la variación en los depósitos de carbono y las emisiones de gases de efectos invernadero distintos del CO2 97 3.9.1 Biomasa 3.9.2 Depósitos de madera muerta y capas de humus 3.9.3 Variaciones de las reservas de carbono en el suelo 3.9.4 Emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO2 7 63 63 64 66 66 68 68 70 70 71 73 74 79 79 82 84 84 88 96 97 103 104 105 Métodos y orientación de la GFOI 4 Incertidumbres generales 108 4.1 Incertidumbres de los componentes 4.1.1 Combinación de incertidumbres 108 108 5 Requisitos de presentación de informes 111 6 Referencias 113 Anexo A Anexo B Resumen detallado de las Directrices del IPCC Datos de teledetección que se prevé que estén disponibles mediante el convenio con el Grupo de coordinación de datos espaciales del Comité sobre Satélites de Observación de la Tierra (CEOS) 121 137 Anexo C Métodos del Nivel 3 141 Anexo D Muestreo 150 Anexo E Elección y uso de factores de emisión y absorción para cada actividad de REDD+ 155 Breve examen de las posibilidades de estimación directa de la biomasa mediante teledetección 163 Anexo G Desarrollo y utilización de modelos alométricos para estimar la biomasa 170 Anexo H 178 Anexo F Consideraciones financieras Métodos y orientación de la GFOI 8 Cuadros Cuadro 1: Posibles conversiones que contribuyen a la deforestación, y secciones pertinentes de la orientación del IPCC para estimar las emisiones conexas. 48 Cuadro 2: 57 Términos utilizados en la ecuación 1 Cuadro 3: Fuentes de factores de emisiones y absorciones en suelos orgánicos 58 Cuadro 4: 60 Términos utilizados en la ecuación 2 Cuadro 5: Principales necesidades de datos de actividad para las medidas de REDD+ 64 Cuadro 6: Productos cartográficos forestales recomendados, compatibles con los métodos descritos en las secciones 2.2 y 2.3.1 75 Cuadro 7: Resumen de los tipos de datos de teledetección y su estado operativo percibido al estimar las medidas de REDD+ (véase el recuadro 7 con las definiciones de los productos cartográficos) 77 Cuadro 8: Ejemplo 1: Matriz de errores de recuentos de muestras 91 Cuadro 9: Ejemplo 1: Matriz de errores de las proporciones estimadas de las superficies 92 Cuadro 10: Ejemplo 1: Estimaciones e intervalos de confianza 93 Cuadro 11: Ejemplo 2: Estimaciones regionales de superficie deforestada 95 9 Métodos y orientación de la GFOI Figuras Figura 1: Estructura del documento 14 Figura 2: Resumen de los factores esenciales pertinentes al diseño del sistema y a la selección del nivel y el enfoque que se utilizarán para estimar los gases de efecto invernadero. 39 Figura 3: Árbol de decisión para orientar la selección del método de estimación de las emisiones y absorciones de CO2, dependiente de la existencia o no de un inventario forestal nacional en un país. Obsérvese que, generalmente, un inventario forestal nacional solo admitirá la estimación de variaciones en los reservorios de carbono en la biomasa y no en otros reservorios de carbono. 45 Figura 4: diagrama del proceso para estimar las emisiones derivadas de la deforestación y la degradación 51 Métodos y orientación de la GFOI 10 RESUMEN Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques En 2011, el Grupo de observación de la Tierra estableció la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques (GFOI)1 para ayudar a los países a elaborar informes fiables, coherentes y comparables sobre los cambios en la cubierta forestal y el uso de los bosques, así como sobre las consiguientes emisiones o absorciones antropógenas de gases de efecto invernadero. La Iniciativa: a) Colaborará con el Comité de Satélites de Observación de la Tierra2 para facilitar el suministro a largo plazo de datos satelitales de observación de la Tierra a los países. El Comité estableció el Grupo de Coordinación de Datos Espaciales para atender específicamente a las necesidades de teledetección de la GFOI. b) Prestará asesoramiento metodológico sobre el uso de datos de teledetección y observaciones desde la Tierra, a fin de estimar y notificar las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero relacionadas con los bosques, de manera compatible con la orientación relativa a los inventarios de gases de efecto invernadero impartida por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). Esta labor se requiere en virtud de las decisiones de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático concernientes a la ejecución voluntaria de las actividades del documento sobre métodos y orientación. c) Identificará las actividades de investigación y desarrollo3 necesarias para mejorar la utilidad y la exactitud de los datos de los sistemas nacionales de vigilancia forestal requeridos para la presentación de informes sobre gases de efecto invernadero con arreglo a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, y contribuirá a satisfacer las necesidades generales de vigilancia del medio ambiente. d) Ayudará a los países a desarrollar la capacidad para utilizar los datos de observación de la tierra en los sistemas nacionales de vigilancia forestal, con el fin de informar acerca de las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero. Los esfuerzos de desarrollo de la capacidad de la GFOI complementan las actividades de 1 La GFOI amplía la labor del anterior Programa de Seguimiento del Carbono Forestal, establecido por el GEO en 2008 con el fin de demostrar que la cooperación internacional puede proporcionar datos e información útiles para la vigilancia forestal y la presentación de informes nacionales conexos. 2 Establecido en 1984, el CEOS coordina las observaciones civiles de la Tierra desde el espacio. Véase http://www.ceos.org/ 3 El documento de la GFOI sobre investigación y desarrollo está disponible en www.gfoi.org . 11 Métodos y orientación de la GFOI preparación, especialmente las de ONU-REDD4 y del Fondo Cooperativo del Banco Mundial para el Carbono de los Bosques (FCPF). La finalidad del documento sobre métodos y orientación consiste en prestar el asesoramiento metodológico indicado en el apartado b), en relación con los datos disponibles, por medio del Grupo de Coordinación de Datos Espaciales mencionado en el apartado a). El asesoramiento y la asistencia metodológicos que presta la GFOI en relación con el acceso a los datos pueden ser de interés para todos los países que deseen utilizar los datos de teledetección y obtenidos sobre el terreno, para fines de vigilancia forestal y presentación de informes conexos. El objetivo inicial consiste en reducir las emisiones debidas a la deforestación, la degradación forestal y las actividades afines, llamadas REDD+5 en el marco de las negociaciones sobre el clima. Se prevé que los usuarios del documento sobre métodos y orientación serán: 1. Negociadores técnicos que trabajan en la esfera de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático interesados en informarse acerca de la manera en que se pueden describir las actividades de REDD+, y cómo se las puede vincular con la metodología del IPCC relativa a los gases de efecto invernadero, en consonancia con las decisiones de la Conferencia de las Partes. 2. Personas encargadas de formular decisiones relativas al establecimiento de sistemas nacionales de vigilancia forestal. 3. Expertos encargados de estimar las emisiones y absorciones. En el documento sobre métodos y orientación, el grado de detalle técnico aumenta progresivamente. Es probable que los grupos de usuarios 1 y 2 se interesen más por los primeros capítulos, mientras que el documento en su totalidad será pertinente al grupo de usuarios 3. Por definición, el grupo de usuarios 1 se halla en el país; los grupos de usuarios 2 y 3 pueden ser de países o de organizaciones e iniciativas que colaboran con países, entre ellas el Programa de colaboración de las Naciones Unidas para reducir las emisiones debidas a la deforestación y la degradación forestal, y el Fondo Cooperativo del Banco Mundial para el Carbono de los Bosques, así como acuerdos bilaterales y multilaterales. El documento sobre métodos y orientación está concebido para fortalecer el entendimiento mutuo entre esos grupos de usuarios y las pertinentes comunidades científicas técnicas y políticas, a fin de orientar la recopilación de los datos forestales de interés y facilitar el intercambio de datos y experiencias. El documento tiene la finalidad de complementar la 4 Programa de colaboración de las Naciones Unidas para reducir las emisiones debidas a la deforestación y la degradación forestal 5 Las actividades de REDD+ recogidas en los Acuerdos de Cancún (Decisión CMNUCC 1/CP.16, párrafo 70) son: a) la reducción de las emisiones debidas a la deforestación; b) la reducción de las emisiones debidas a la degradación forestal; c) la conservación de las reservas forestales de carbono; d) la gestión sostenible de los bosques; e) el incremento de las reservas forestales de carbono. Métodos y orientación de la GFOI 12 orientación impartida por el IPCC, el enfoque adoptado por el programa ONU-REDD6 y el manual de GOFC-GOLD7, y se ha elaborado en colaboración con esas iniciativas. El documento sobre métodos y orientación complementa la orientación proporcionada por el IPCC a través del asesoramiento que tiene en cuenta la experiencia acumulada en el uso combinado de datos de teledetección y datos obtenidos in situ, y es específico de las actividades del MGD previstas en los acuerdos de Cancún. Si bien la orientación del IPCC aborda la deforestación en el contexto del Protocolo de Kyoto,8 en general no describe metodologías específicas para las actividades de REDD+, dado que esas actividades no se especificaron sino después de la elaboración de la orientación y las directrices del IPCC. El documento sobre métodos y orientación establece referencias cruzadas con la orientación del IPCC, pero no las repite. El término “orientación” se utiliza para aludir a la orientación impartida por el IPCC; en el documento sobre métodos y orientación, el término “asesoramiento” alude al nuevo material complementario de la orientación del IPCC. En el documento sobre métodos y orientación se reconoce la importancia de las circunstancias nacionales para determinar la combinación óptima de observaciones de teledetección y observaciones in situ con el fin de elaborar inventarios de gases de efecto invernadero. Las circunstancias nacionales incluyen la disponibilidad de conocimientos técnicos especializados y de capacidad institucional para adquirir y procesar datos, en el presente y el futuro; la comunidad, la tenencia de la tierra, las partes interesadas, los acuerdos jurídicos y administrativos relacionados con la silvicultura y otros usos de la tierra; la existencia o inexistencia de un inventario forestal u otros datos estadísticos históricos sobre el uso de la tierra; la accesibilidad de los datos y cuestiones tales como la nubosidad, que puede restringir el uso de métodos ópticos de teledetección, o terrenos que dificultan el acceso para realizar mediciones in situ. Además de respaldar los criterios para producir datos mensurables, notificables y verificables relativos a las emisiones y absorciones vinculadas a REDD+, el documento sobre métodos y orientación debería ser pertinente a los países para: estimar las emisiones y absorciones derivadas del uso de la tierra, el cambio del uso de la tierra y la silvicultura; presentar informes internos y prestar asistencia para evaluar los efectos de las políticas y las medidas nacionales; planificar otros objetivos de política; 6 Véase National Forest Monitoring Systems: Monitoring and Measurement, Reporting and Verification (M & MRV) in the context of REDD+ Activities, en http://www.un-redd.org/PolicyBoard2/9thPolicyBoard/tabid/106647 7 La versión del manual de GOFC-GOLD publicada en noviembre de 2012 (utilizada en el presente documento) se puede descargar del sitio http://www.gofcgold.wur.nl/redd/sourcebook/GOFC-GOLD_Sourcebook.pdf 8 Véase la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, sección 4.2.6 13 Métodos y orientación de la GFOI suministrar datos para los informes de los países a la Evaluación de los recursos forestales mundiales9 que realiza la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. El documento sobre métodos y orientación se organiza en capítulos que representan, aproximadamente, las medidas que deben adoptar los países en la elaboración de estimaciones para presentar informes sobre actividades relativas al uso de la tierra, el cambio de uso de la tierra y la silvicultura, en particular REDD+. Los capítulos abarcan: 1. Decisiones relativas al diseño del sistema en lo que respecta a su alcance y sus definiciones 2. Procesos de integración para estimar las emisiones y absorciones 3. Métodos para obtener, analizar e integrar los datos 4. Presentación de informes El documento sobre métodos y orientación se ajusta al marco de desarrollo presentado en la figura 1, concebido para guiar al usuario a lo largo del documento. FIGURA 1 Figura 1: Estructura del documento 9 Desde 1946 la FAO ha estado vigilando los bosques del mundo a intervalos de cinco a diez años. Actualmente, la Evaluación de los recursos forestales mundiales se realiza cada cinco años con el fin de proporcionar un criterio coherente para describir los bosques del mundo y sus cambios. Las evaluaciones se basan en dos fuentes principales de datos, a saber, los informes de los países, preparados por los corresponsales nacionales, y la teledetección realizada por la FAO junto con los coordinadores nacionales y los asociados regionales. Para más información, véase www.fao.org/forestry/fra/es. Métodos y orientación de la GFOI 14 LISTA DE ACRÓNIMOS AGB biomasa aérea ALOS satélite de observación terrestre avanzado (serie del Japón) AMNF área total de bosques naturales modificados APlantF área total de plantaciones forestales ASI Agenzia Spaziale Italiana (Agencia Espacial Italiana) AVNIR radiómetro avanzado para el espectro visible y cercano al infrarrojo (serie del Japón) BUR informes bienales de actualización CBA análisis de costos-beneficios CBERS Serie de satélites de recursos terrestres de China y el Brasil CBMNF densidad de carbono en la biomasa de bosques naturales modificados CBPF densidad de carbono en la biomasa de bosques primarios CMNUCC Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático CNES Centre Nationale d’études spatiales (Agencia Espacial Francesa) CO2 dióxido de carbono CO2degrad emisiones anuales de CO2 debidas a la degradación CONAE Comisión Nacional de Actividades Espaciales COP Conferencia de las Partes (en la CMNUCC) CRESDA Centro de datos satelitales sobre recursos y sus aplicaciones de China CSA Canadian Space Agency (Agencia Espacial Canadiense) CSIRO Organización de Investigaciones Científicas e Industriales de la Commonwealth DCC Departamento para el Cambio Climático DEM modelo altimétrico digital DFRS Departamento de Investigaciones y Estudios Forestales (Nepal) DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (Centro Aeroespacial Alemán) 15 Métodos y orientación de la GFOI DMC Disaster Monitoring Constellation E/RF factor de emisión y/o absorción EAS Servicios de Contabilidad Ambiental (Australia) EF factor de emisión EROS Centro de Datos Científicos y de Observación de los Recursos Terrestres ESA Agencia Espacial Europea EU Unión Europea FAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación FCPF Fondo Cooperativo del Banco Mundial para el Carbono de los Bosques FFPRI Instituto de Investigación Forestal y Productos Forestales FRA evaluación de recursos forestales FTE equivalente a jornada completa (empleado) FullCAM Modelo de contabilización total del carbono GFOI Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques GEI gas (o gases) de efecto invernadero GIS Sistema de Información Geográfica GLAS Sistema de altímetro láser para las geociencias GOFC-GOLD Observación mundial cubierta forestal – Observación mundial de la dinámica terrestre GPG Orientación sobre las buenas prácticas (Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas, 2003) IceSAT satélite de observación del hielo, la nubosidad y la elevación terrestre IDEAM Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales) IPCC NGGIP TSU Unidad de apoyo técnico del NGGIP del IPCC IPCC Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático IRS conjunto de satélites de teledetección de la India ISRO Organización de Investigaciones Espaciales de la India JAXA Organismo de Exploración Aeroespacial del Japón Métodos y orientación de la GFOI 16 KOMPSAT conjunto de satélites polivalentes de Corea L1G Landsat de nivel 1 georrectificado L1T Landsat de nivel 1 ortorrectificado LAMP Programa de diversas fuentes con apoyo de LIDAR LANDSAT conjunto de satélites de los Estados Unidos LAPAN Instituto Nacional de la Aeronáutica y el Espacio LEDAPS Sistema Landsat de procesamiento adaptado a las alteraciones de los ecosistemas LIDAR/LiDAR Light Detection and Ranging LULUCF uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura MNF bosques naturales modificados MODIS espectrorradiómetro de formación de imágenes de resolución moderada (conjunto de satélites de los Estados Unidos) MRV medición, notificación y verificación NASA Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio NASRDA Organismo Nacional de Investigación y Desarrollo Espaciales de Nigeria NCAS Sistema Nacional de Contabilidad del Carbono (Australia) NFMS Sistema Nacional de Vigilancia Forestal NGGIP Programa de Inventarios Nacionales de Gases de Efecto Invernadero NIS Sistema de Inventario Nacional (Australia) NMHC hidrocarburos no metánicos PF bosque primario PlantF plantaciones forestales RADARSAT conjunto de satélites SAR (Canadá) REDD+ Programa de colaboración para reducir las emisiones debidas a la deforestación y la degradación forestal, conservar y aumentar las reservas totales de carbono y gestionar los bosques de manera sostenible RF factor de absorción RL nivel de referencia 17 Métodos y orientación de la GFOI ROI región de interés SAOCOM Satélite Argentino de Observación Con Microondas SAR radar de abertura sintética SPOT Satellite Pour l’Observation de la Terre (conjunto de satélites franceses) SRTM Shuttle Radar Topography Mission TANDEM X TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement (Alemania) TerraSAR X satélite de observación de la tierra con SAR (Alemania) ONU-REDD Programa de colaboración de las Naciones Unidas para reducir las emisiones debidas a la deforestación y la degradación forestal. Las organizaciones de las Naciones Unidas participantes son: la FAO, el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. USD dólar estadounidense USGS Geological Survey de los Estados Unidos Métodos y orientación de la GFOI 18 BREVE GLOSARIO10 DE TÉRMINOS RELACIONADOS CON LA CMNUCC Concepto Significado Notas Referencia de ejemplo (según proceda) Datos sobre actividades Datos sobre el alcance de la actividad humana causante de emisiones y absorciones Los datos sobre actividades suelen referirse a zonas o cambios de zonas Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (2003). Factores de emisión o absorción Emisiones y absorciones de GEI por unidad de datos sobre actividades Vigilancia forestal Funciones de un sistema nacional de vigilancia forestal que ayuda a un país a cumplir los requisitos de medición, notificación y verificación, u otros objetivos. 10 Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (2003). Más que definiciones oficiales, el glosario proporciona explicaciones. 19 Métodos y orientación de la GFOI Concepto Significado Notas Inventario de gases de efecto invernadero Estimación de gases de efecto invernadero de origen antropógeno que abarque el territorio nacional mediante el uso de métodos del IPCC y con arreglo a las decisiones adoptadas en la Conferencia de las Partes en la CMNUCC. Abarca la energía, el uso de procesos y productos industriales; los usos de la tierra, incluidos los agrícolas, forestales y de otra índole, y los desechos conexos. La COP convino en basar las estimaciones de las emisiones y absorciones de REDD+ en los últimos métodos acordados a tal fin por el IPCC. Datos obtenidos in situ Datos recopilados mediante mediciones realizadas sobre el terreno La medición de concentraciones de gases se podría considerar como teledetección si se realizara desde un lugar alejado de lo que se esté midiendo Métodos y orientación de la GFOI 20 Referencia de ejemplo (según proceda) La decisión 4/CP.15 de la COP 12 GE.10-60566 pide que se utilicen la orientación y las directrices más recientes del IPCC que haya aprobado o alentado la COP; a ese respecto, en la parte III del anexo III de la decisión 2/CP17 se identifican las Directrices del IPCC, versión revisada en 1996) y la Orientación sobre las buenas prácticas del IPCC de 2000 y 2003. Concepto Significado Notas Referencia de ejemplo (según proceda) Medición, notificación y verificación (MRV) Procedimientos relativos a la comunicación de todas las medidas de mitigación adoptadas por países en desarrollo Medición es la estimación del efecto de las medidas; notificación es la comunicación a la comunidad internacional; y verificación es la comprobación de la estimación; la CMNUCC deberá acordar los tres procedimientos. Acuerdos de Cancún (párrafos 61 a 64, decisión 1/CP.16 de la 11 COP, decisión -/CP19 (Modalidades para la medición, notificación y verificación). En ocasiones se las denomina, incorrectamente, vigilancia, notificación y verificación. Inventario nacional forestal Sistema basado en modelos, actualizado periódicamente, destinado a proporcionar información sobre el estado de los recursos forestales de un país. Históricamente no está relacionado con las emisiones de gases de efecto invernadero, pero, donde existe, es sin duda una fuente de datos pertinentes. National Forest Inventories, Tomppo, E.; Gschwantner, Th.; Lawrence, M.; McRoberts, R.E. (Eds.), Springer 2010. 11 Las decisiones de la Conferencia de las Partes están numeradas, pero cuando se elaboró el presente documento, poco después de la COP de Varsovia, aún se tenían que numerar las siete decisiones sobre REDD+ adoptadas en la COP19. Por lo tanto, estas últimas se mencionan como -/CP19 y se deben identificar por sus títulos. 21 Métodos y orientación de la GFOI Concepto Significado Notas Referencia de ejemplo (según proceda) Sistema Nacional de Vigilancia Forestal (NFMS) Disposiciones institucionales de un país sobre vigilancia forestal. En principio, el NFMS incluirá representación de ministerios competentes, pueblos indígenas y comunidades locales, representantes de la industria forestal y otras partes interesadas. En el contexto de REDD+ se alude a un sistema de vigilancia y notificación de actividades de REDD+, de conformidad con la orientación impartida por la COP. La COP ha determinado que un NFMS debería utilizar una combinación de datos de teledetección y datos obtenidos in situ; proporcionar estimaciones que sean transparentes, coherentes y lo más exactas posible, y que reduzcan las incertidumbres, teniendo en cuenta los medios y las capacidades nacionales; y que sus resultados estén disponibles y sean adecuados para el examen acordado por la COP. El NFMS podrá suministrar información sobre salvaguardias. Decisiones 4/CP.15, 1/CP.16 y /CP19 de la COP (Modalidades de los sistemas nacionales de vigilancia forestal). REDD+ Programa de colaboración para reducir las emisiones debidas a la deforestación y la degradación forestal; conservar las reservas forestales de carbono; gestionar los recursos forestales de manera sostenible; y aumentar las reservas de carbono Teledetección Obtención y utilización de datos proporcionados por satélites o aeronaves Métodos y orientación de la GFOI 22 Decisión 1/CP.16 de la COP La medición de concentraciones de gases se podría considerar como teledetección si se realizara desde un lugar alejado de lo que se esté midiendo Concepto Significado Notas Referencia de ejemplo (según proceda) Salvaguardias Compromisos asumidos para proteger y promover la sostenibilidad social y ambiental Abarca la compatibilidad con los programas forestales nacionales y los pertinentes convenios y acuerdos internacionales; la transparencia y la eficacia de la gestión forestal nacional; el respeto de los conocimientos y derechos de los pueblos indígenas y los miembros de las comunidades locales; la participación de las pertinentes partes interesadas, especialmente los pueblos indígenas y las comunidades locales. Decisiones 1/CP.16 y -/CP19 de la COP (que abarcan los plazos y la frecuencia de presentación de información resumida sobre salvaguardias). 23 Métodos y orientación de la GFOI PROPÓSITO Y ALCANCE El propósito del documento sobre métodos y orientación de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques (GFOI) consiste en proporcionar a los países el asesoramiento necesario para que desarrollen sistemas nacionales de vigilancia forestal, así como de medición, notificación y verificación (MRV), que utilicen datos DE teledetección Y obtenidos in situ. El documento sobre métodos y orientación suministra información adaptable a las circunstancias particulares de un país y acorde a las preferencias y los avances tecnológicos. El asesoramiento proporcionado en el documento ayuda a superar una deficiencia actual en la orientación práctica sobre desarrollo y aplicación de sistemas de MRV forestal, especialmente en lo relativo a la integración de datos de teledetección y datos obtenidos in situ para estimar las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero del sector agrícola. El documento sobre métodos y orientación es de interés para todos los países, pero está especialmente dirigido a las instancias decisorias del ámbito normativo y técnico de países en desarrollo, así como a sus asociados de los organismos internacionales y los programas multilaterales y bilaterales. El documento proporciona asesoramiento práctico para facilitar el cumplimiento de los requisitos internacionales de presentación de informes mediante: la descripción de los requisitos recogidos en las directrices del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) y en las decisiones de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) para estimar las emisiones y absorciones del sector agrícola; el suministro de asesoramiento detallado sobre la adopción de decisiones y la aplicación técnica, mediante la descripción de los principios generales de obtención y utilización de datos, lo que permite preservar su pertinencia aun cuando evolucionen las tecnologías y los métodos. la demostración de la manera en que los países pueden aplicar los principios descritos en el documento, por medio de ejemplos de inventarios nacionales de gases de efecto invernadero existentes y otros sistemas operacionales, entre ellos los utilizados para la detección temprana de la deforestación. En el documento sobre métodos y orientación, el término “orientación” se utiliza cuando hay una referencia cruzada con el IPCC, y “asesoramiento” cuando el documento proporciona material nuevo y complementario. Reconociendo las necesidades de los usuarios finales, el documento sobre métodos y orientación: representa el proceso que los países deben desarrollar para elaborar un sistema que cumpla los objetivos de las políticas nacionales; 24 incorpora árboles de decisiones y enlaces web para ayudar al usuario a navegar y centrar la atención en los materiales e instrumentos de su interés; se presenta tanto en forma impresa como en formatos basados en internet. La orientación del IPCC reconoce la posible función de la teledetección (que puede incluir sensores aerotransportados e imágenes satelitales) en la elaboración de inventarios de gases de efecto invernadero, pero solo identifica las técnicas sin entrar en mayores detalles. El documento sobre métodos y orientación complementa la orientación del IPCC mediante el suministro de material que tiene en cuenta la experiencia adquirida en el uso conjunto de datos obtenidos tanto por teledetección como in situ, y es específico de las actividades de REDD+. Si bien el IPCC aborda la deforestación en el contexto del Protocolo de Kyoto, 12 en general no describe metodologías específicas de las actividades de REDD+, que no se especificaron sino hasta después de que el IPCC elaborase la orientación de 2003 y las directrices de 2006. El documento sobre métodos y orientación proporciona asesoramiento específico en relación con las actividades de REDD+. El documento sobre métodos y orientación reconoce que tanto los requisitos de MRV como las circunstancias nacionales son importantes para determinar la combinación óptima de observaciones de teledetección y observaciones in situ, y que estas pueden evolucionar. Las circunstancias nacionales incluyen: la existencia o la falta de un inventario forestal u otros datos estadísticos históricos sobre el uso de la tierra; la accesibilidad y disponibilidad de los datos, y cuestiones meteorológicas tales como la nubosidad, que puede restringir el uso de métodos de teledetección; la disponibilidad de conocimientos técnicos y capacidad institucional para adquirir y procesar datos; y la situación relativa a la comunidad, la tenencia de tierras, las partes interesadas y los arreglos jurídicos y administrativos concernientes a la silvicultura y otros usos de la tierra. 12 Véase la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, sección 4.2.6 25 1. Decisiones sobre el diseño El capítulo 1 describe los métodos de inventario de gases de efecto invernadero desarrollados por el IPCC, incluido el concepto de metodologías progresivas, el análisis de las principales categorías y la definición de buenas prácticas. En él se analizan las funciones que puede cumplir un sistema nacional de vigilancia forestal, y cuestiones concernientes a la definición de bosque. Además, el capítulo trata sobre el uso de la información disponible y cuestiones relativas a la elección de metodologías. Asimismo, se refiere a los niveles de referencia, el papel de los enfoques subnacionales y la relación costo-eficacia. 1.1 Metodologías del IPCC para el inventario de gases de efecto invernadero Desde 1996 el IPCC ha elaborado y publicado la orientación que los países acordaron utilizar para estimar los inventarios de gases de efecto invernadero a los fines de la presentación de informes concernientes a la CMNUCC y el Protocolo de Kyoto. Esos inventarios abarcan todos los sectores económicos e incluyen el uso de la tierra, el cambio de uso de la tierra y la silvicultura. En el marco de la CMNUCC y del Protocolo de Kyoto existe un sistema bien establecido para examinar los inventarios de los países desarrollados, y esa es la base para evaluar los progresos de esos países hacia el cumplimiento de los objetivos y compromisos relativos a la reducción de las emisiones. En lo que respecta a las actividades de REDD+, las estimaciones de inventario serán, probablemente, un requisito previo para participar en los planes de incentivo basados en los resultados, tanto en lo concerniente a las estimaciones de las emisiones o absorciones como al establecimiento de los niveles de referencia y niveles de emisiones de referencia respecto de los cuales se las evaluará. A raíz de las Directrices del IPCC para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, versión revisada en 1996 (IPCC, 1997), el IPCC introdujo en 2000 su Orientación sobre buenas prácticas (IPCC, 2000). La Orientación sobre buenas prácticas de 2000 abarca todos los sectores excepto el relativo al uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura. En 2003, la Orientación sobre las buenas prácticas de 2000 se amplió a las estimaciones de emisiones de gases de efecto invernadero en el sector del uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura) (IPCC, 2003). La Orientación sobre buenas prácticas de 2000 y la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 se aplican conjuntamente con las Directrices del IPCC en su versión revisada en 1996. En 2006, el IPCC publicó las Directrices del IPCC para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (IPCC 2006), que combinan las actividades de uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura en un único sector de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra. Las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero adoptan el mismo marco metodológico que la Orientación sobre buenas prácticas de 2000 y la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003. En 2011, la CMNUCC decidió que los países en desarrollo debían utilizar las Directrices del IPCC revisadas en 1996, junto con la GPG2000 y la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, para estimar y 26 notificar las emisiones y absorciones antropógenas13. Consiguientemente, en lo que respecta a REDD+, el marco de inventario en el que opera la GFOI está definido por la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003. Por lo tanto, el documento sobre métodos y orientación establecerá referencias cruzadas con la mencionada Orientación sobre las buenas prácticas de 2003. En principio, los países podrán utilizar, en ese marco, información científica actualizada en las Directrices 2000GL, por lo que también se proporcionan referencias a las correspondientes secciones de las Directrices 20006GL. La Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 ofrece metodologías para estimar los cambios en cinco reservorios de carbono (biomasa aérea, biomasa subterránea, madera muerta, detritos y carbono orgánico del suelo)14 y las emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO2 para seis categorías de uso de la tierra (tierras forestales, tierras agrícolas, pastizales, humedales, asentamientos y otras tierras) y para cambios de uso de las tierras. Las emisiones y absorciones se estiman para las tierras que permanecen en una categoría y las tierras convertidas a otras categorías. La deforestación se estima como la suma de las emisiones y absorciones asociadas con conversiones de tierras forestales, para otros usos. La degradación forestal, la conservación de las reservas de carbono forestal y la gestión sostenible de los bosques no se identifican por su nombre en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 (ni en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero), pero se pueden estimar como el efecto de las intervenciones humanas en las emisiones y absorciones en tierras que se seguirán utilizando como bosques.15 El aumento de las reservas de carbono forestal se puede producir en los bosques existentes e incluye el efecto derivado de la conversión de tierras dedicadas a otros usos, a tierras forestales. El capítulo 2 del documento sobre métodos y orientación describe la manera en que se realizan esas estimaciones mediante referencias cruzadas entre los métodos descritos por el IPCC. El IPCC ofrece orientación sobre dos métodos genéricos de cálculo para estimar las emisiones y absorciones de CO2, a saber, el método de ganancias-pérdidas (para calcular directamente las emisiones y/o absorciones) y el método de variaciones del carbono almacenado16 (para calcular las emisiones y absorciones a partir de la diferencia entre las reservas totales de carbono en dos momentos dados). La sección 2.1 examina criterios para seleccionar y aplicar estos enfoques. Las emisiones de gases distintos del CO2 se estiman como el producto de los factores de emisión y los datos de actividad. Los métodos del IPCC utilizan también datos auxiliares 13 Véase la decisión 4/CP.15 y la parte III del anexo III del Resultado de Durban, relativo a la labor del Grupo de Trabajo Especial sobre la cooperación a largo plazo en el marco de la Convención (Decisión 2/CP.17); los países desarrollados utilizarán las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 14 Además, la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 ofrece tres métodos alternativos para tratar los productos madereros. 15 En el contexto del IPCC, tierras forestales que se mantienen como tales. 16 Los métodos se presentan en la sección 3.1.4 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 y en el volumen 4, sección 2.2.1 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. En estas últimas, el método de variaciones del carbono almacenado se denomina método de diferencia de las reservas. En el capítulo 2 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se establecen las definiciones de ambos métodos. 27 que aportan información útil para seleccionar o aplicar datos de actividad y factores de emisiones y absorciones, por ejemplo, datos sobre el tipo de bosques, su situación, las prácticas de su gestión y su historial de alteraciones. El IPCC describe tres enfoques para suministrar datos de actividad concernientes a superficies de terreno.17 El enfoque 1 no es espacialmente explícito,18 y solo utiliza las superficies netas relacionadas con el uso gestionado de las tierras. El enfoque 2 ofrece la matriz de cambios de uso de las tierras. El enfoque 3 es espacialmente explícito en su totalidad. Es probable que para aprovechar al máximo las ventajas de los enfoques 2 y 3 se utilicen datos de teledetección. Los tres enfoques se describen e ilustran en la sección 2.3 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 y en la sección 3.3 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. Los métodos del IPCC requieren la clasificación y estratificación conexa del bosque, y la superficie de cada estrato. Por lo tanto, los métodos del IPCC se aplican al nivel de los diferentes reservorios de carbono y de las emisiones y absorciones sumadas. Esos métodos no requieren necesariamente la existencia de un inventario nacional forestal oficial. El IPCC describe métodos con tres grados de detalle llamados niveles. En el recuadro 1 se resume la definición de “niveles” sobre la base de la descripción proporcionada en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003. Asimismo, el nivel 1 se denomina también método por defecto, y las directrices del IPCC están orientadas a suministrar la información que todo país necesita para aplicar el método de nivel 1, incluidos los factores de emisiones y absorciones y la orientación sobre la manera de obtener datos de actividad. Por lo general, el nivel 2 utiliza la misma estructura matemática que el nivel 1, pero los países deben aportar datos específicos de sus circunstancias nacionales. Habitualmente, esto exige trabajo de campo para estimar los valores necesarios, según proceda. Los métodos de nivel 3 suelen ser más complejos, y generalmente conllevan modelización y datos de alta resolución relativos al uso de la tierra y a los cambios de uso de la tierra. El anexo A ofrece más detalles sobre la orientación del IPCC, y en el anexo C figuran ejemplos de enfoques de nivel 3 que algunos países están aplicando. La estratificación espacial por tipo o alcance de las actividades humanas o por tipo de bosques debería mejorar la calidad de los resultados en cualquiera de los niveles, por ejemplo, los bosques se pueden subdividir mediante la utilización de datos auxiliares sobre el tipo de ecosistema, el clima, la elevación, el historial de alteraciones y/o las prácticas de gestión. En el recuadro 4 se trata brevemente sobre la estratificación. Se puede utilizar una combinación de niveles, que mayormente suele ser de los niveles 1 y 2. Para la presentación de informes nacionales sobre gases de efecto invernadero se puede utilizar cualquier combinación de niveles y enfoques. En el contexto de REDD+, que requiere información espacialmente explícita para realizar el seguimiento de las actividades y facilitar la estimación de emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero, se deberá adoptar el enfoque 3. 17 Véase el capítulo 2 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, o el volumen 4, capítulo 3 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 18 Espacialmente explícito significa que un lugar es identificable sobre el terreno mediante coordenadas geográficas. 28 Recuadro 1: el concepto de nivel del IPCC El IPCC ha clasificado los enfoques metodológicos en tres niveles diferentes en función de la calidad de la información necesaria y el grado de complejidad analítica (IPCC, 2003, 2006). El nivel 1 utiliza el método de ganancias-pérdidas descrito en las Directrices del IPCC, así como los factores de emisión por defecto y otros parámetros proporcionados por el IPCC. Podría haber hipótesis simplificadoras con respecto a algunos reservorios de carbono. Las metodologías de nivel 1 se pueden combinar con datos de actividades espacialmente explícitos obtenidos por teledetección. El método de variación de reservas no es aplicable en el nivel 1, debido a los requisitos relativos a los datos (Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003). El nivel 2 utiliza generalmente el mismo enfoque metodológico que el nivel 1, pero aplica factores de emisión y otros parámetros que son específicos de cada país. Los factores de emisión y los parámetros específicos de un país son los más apropiados para los bosques, las regiones climáticas y los sistemas de uso de la tierra en ese país. En el nivel 2 podrían ser necesarios datos de actividad altamente estratificados que correspondan a los factores y parámetros de emisión específicos de un país para regiones determinadas y categorías especializadas de uso de las tierras. En los niveles 2 y 3 también se pueden aplicar métodos de variación de reservas que utilicen datos del lugar suministrados por los inventarios forestales nacionales. En el nivel 3, los métodos de orden superior incluyen modelos y pueden utilizar datos del lugar suministrados por los inventarios forestales nacionales, adaptados para abordar las diferentes circunstancias nacionales. Apropiadamente aplicados, estos métodos pueden arrojar estimaciones más precisas que los métodos de niveles más bajos, y establecer un vínculo más estrecho entre la dinámica del carbono en los suelos y en la biomasa. Esos sistemas pueden consistir en combinaciones, basadas en el GIS (Sistema de Información Geográfica), de datos de edad y clase/producción relacionados con los módulos de suelos, que integren varios tipos de vigilancia y datos. En las zonas en que se produce un cambio de uso de las tierras se realiza un seguimiento a lo largo del tiempo. Estos sistemas pueden depender del clima, y proporcionan estimaciones con variabilidad interanual. El paso del nivel 2 al 3 representa generalmente una reducción en la incertidumbre de las estimaciones de gases de efecto invernadero, si bien a costa de una mayor complejidad de los procesos de medición y análisis. Los métodos de niveles más bajos se pueden combinar con los más altos para los reservorios menos significativos. No es necesario pasar por cada nivel para alcanzar el nivel 3. En muchos casos, puede ser más simple, y más eficaz en relación con los costos, pasar directamente del nivel 1 al 3, que hacerlo a través de un sistema de nivel 2 que luego se deberá reemplazar. Los datos recopilados para desarrollar un sistema de nivel 3 se pueden utilizar para elaborar estimaciones provisionales de nivel 2. 1.2 Análisis de categorías esenciales El análisis de categorías esenciales es el método adoptado por el IPCC para decidir qué categorías de emisiones o absorciones priorizar en la estimación de inventarios de gases de efecto invernadero mediante métodos de nivel 2 o 3. Una categoría es esencial si, al ordenar las categorías por magnitud, contribuye al 95% del total de emisiones y absorciones, o al 95% de la tendencia de las emisiones y absorciones nacionales. El análisis de categorías esenciales, incluida su aplicación al sector de uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura, se describe en la sección 5.4 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, correspondiente al volumen 1, capítulo 4 de las directrices de 2006. Probablemente, el análisis de las categorías esenciales deberá ser iterativo; podría ser preciso establecer el orden inicial mediante métodos de nivel 1, dado que al principio no se sabrá cuáles son las categorías esenciales. Por lo general, las actividades de REDD+ no son categorías reconocidas en la metodología de inventario del IPCC, pero en el caso de la deforestación, la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 sugiere que se incluyan las conversiones de bosques a otros usos de las tierras que contribuyen a la deforestación, y se trate la deforestación como categoría esencial si el resultado es mayor que el de la categoría más pequeña considerada esencial mediante el uso de las categorías reconocidas. Evidentemente, este enfoque se podría hacer extensivo a otras actividades de REDD+. Además, el IPCC proporciona 29 criterios cualitativos para identificar las categorías esenciales; uno de ellos es que se consideren esenciales las categorías respecto de las cuales se están reduciendo las emisiones o aumentando las absorciones. Dado que este criterio cualitativo se aplicará probablemente a las actividades de REDD+, tal vez se las debería considerar esenciales, aun cuando no haya habido ninguna decisión de la Conferencia de las Partes a ese respecto. En la aplicación del análisis de categorías esenciales,19 la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 pregunta si determinadas subcategorías son significativas. Las subcategorías son la biomasa, la materia orgánica muerta y los suelos. Las subcategorías significativas (o reservorios) son los que representan al menos un 25-30% de las emisiones y absorciones de la categoría a la que pertenecen. Para las categorías que no son significativas, los países pueden utilizar métodos de nivel 1 si no disponen de datos específicos del país. La identificación de las subcategorías esenciales facilita la asignación estratégica de recursos adicionales para recopilar datos nacionales específicos y, además, centra los esfuerzos por reducir incertidumbres relacionadas con esas subcategorías esenciales. La CMNUCC decidió20 que entre los niveles de referencia de las emisiones forestales y/o los niveles de referencia forestal no debían excluirse los reservorios significativos. La Conferencia de las Partes no ha determinado si, en este caso, la definición de “esencial” es la misma que la utilizada por el IPCC para el análisis de categorías esenciales, pero esa sería una posibilidad. 1.3 Definición de buenas prácticas El concepto de buenas prácticas sustenta la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 y las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. Según el IPCC,21 por buenas prácticas se entienden los inventarios cuyas estimaciones no son excesivas ni escasas, en la medida en que se pueda determinar, y cuyas incertidumbres se minimicen tanto como sea posible. Esta definición no conlleva ningún nivel de precisión predefinido, pero se orienta a maximizar la precisión sin introducir ningún sesgo, teniendo en cuenta el nivel de recursos razonablemente disponibles para la elaboración de inventarios de gases de efecto invernadero. Ese nivel de recursos está implícitamente definido por el proceso internacional de examen de los inventarios supervisado por la CMNUCC. El concepto de buenas prácticas abarca también cuestiones transversales pertinentes al desarrollo de inventarios de gases de efecto invernadero. Esto incluye la recopilación de datos, en particular las estrategias de muestreo, la estimación de incertidumbres, la elección metodológica basada en la identificación de las categorías esenciales (aquellas que en mayor medida contribuyen al nivel absoluto y a la tendencia de las emisiones y absorciones), la garantía y el control de la calidad, y la coherencia de las series temporales. La garantía y el control de la calidad entrañan, entre otras cosas, la validación (definida como verificaciones de coherencia interna) y pueden incluir la verificación, definida como verificaciones respecto de estimaciones independientes o, al menos, independientemente 19 Según se establece en la sección 3.1.6 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 y los árboles de decisión facilitados por dicha publicación. 20 Véase el anexo de la decisión 12/CP.17 y el párrafo 2, nota 1 de pie de página del documento -/CP19 (Modalidades de los sistemas nacionales de vigilancia forestal) 21 Véase la sección 1.3 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, o la sección 3 del panorama general, en el volumen 1 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 30 recopiladas. Los datos de teledetección pueden ser útiles a los fines de la verificación, así como de la recopilación de inventarios de gases de efecto invernadero, a condición de que sea independiente, es decir, que no se haya utilizado previamente para recopilar el inventario. Las buenas prácticas conllevan los siguientes principios generales: Transparencia (documentación suficiente para que los examinadores puedan evaluar en qué medida se han cumplido los requisitos de buenas prácticas) Integridad (se deben estimar y notificar todas las categorías pertinentes de emisiones y absorciones) Coherencia (las diferencias entre los años deben reflejar las diferencias relativas a emisiones y absorciones, y no los cambios metodológicos o de disponibilidad de datos) Comparabilidad (las estimaciones de inventario deben ser comparables entre los países) Exactitud (se conseguirá mediante el uso de métodos diseñados para que no se produzcan subestimaciones ni sobreestimaciones) El uso de datos de teledetección puede exigir especial atención a la coherencia, dado que los satélites se retiran del servicio y se sustituyen por otros nuevos, y los medios de utilización de las imágenes evolucionan.22 Esto puede afectar a las series temporales de estimaciones de emisiones y a la coherencia con los datos históricos necesarios para establecer niveles de referencia de las emisiones forestales o niveles de referencia forestal. Según se describe más adelante, esos niveles de referencia permiten evaluar el desempeño de las actividades de REDD+. En la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 y las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se proporciona orientación general para mantener la coherencia.23 Además, se deberían aplicar técnicas que minimizaran el sesgo, aun cuando las fuentes de datos cambiaran a lo largo del tiempo (recuadro 8 y sección 3.6). En el anexo A se ofrece un resumen detallado sobre la orientación del IPCC. 1.4 Consideraciones sobre el diseño de un sistema nacional de vigilancia forestal La 19ª reunión de la Conferencia de las Partes (COP19)24, celebrada en Varsovia en 2013, reafirmó, en consonancia con la decisión 4/CP.15, que los sistemas nacionales de vigilancia 22 El anexo B incluye una lista de los satélites pertinentes disponibles en el momento de elaboración del presente documento. 23 Véase la sección 5.6 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 (Coherencia de las series temporales y cambio metodológico), o el volumen 1, capítulo 5, de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero de 2006 (Coherencia de las series temporales). 24 Decisión 11/CP.19: Modalidades de los sistemas nacionales de vigilancia forestal. El resumen se ofrece con miras al examen subsiguiente en el marco del documento sobre métodos y orientación; sírvase consultar el texto 31 forestal (NFMS) se deberían guiar por las directrices y la orientación más recientes del IPCC adoptadas o alentadas por la COP. Los NFMS deberían suministrar datos e información transparentes, coherentes en el tiempo y apropiadas para la medición, notificación y verificación de las actividades de REDD+, y compatibles con las decisiones sobre medidas de mitigación apropiadas para cada país. Esos sistemas se deberían basar en los sistemas existentes; posibilitar la evaluación de diferentes tipos de bosques, incluidos los bosques naturales, con arreglo a la definición de un país; ser flexibles, y permitir la introducción de mejoras. Un NFMS deberá reflejar, según proceda, un enfoque progresivo. Esto comienza con la elaboración, a escala nacional, de estrategias o planes de acción, políticas, medidas y actividades de desarrollo de la capacidad; continúa con la aplicación de esos instrumentos y, posiblemente, un ulterior fortalecimiento de la capacidad, el desarrollo y la transferencia de tecnología, y actividades de demostración basadas en los resultados; en última instancia evoluciona hacia medidas basadas en los resultados que se deberían evaluar, notificar y verificar plenamente.25 La COP reconoció que los NFMS de las Partes podían proporcionar información apropiada sobre la manera en que se abordaban y observaban las salvaguardias establecidas en la decisión 1/CP.16. Una decisión separada, adoptada en la COP19, estipula que la información sobre la manera en que se abordan y observan las salvaguardias establecidas en la decisión 1/CP.16 se deberá transmitir mediante comunicaciones nacionales y, voluntariamente, por medio de la plataforma web de REDD+, en el sitio web de la CMNUCC,26 una vez que haya comenzado la ejecución de las actividades de REDD+ y como requisito previo para obtener y recibir pagos basados en los resultados. Aunque ello no se especifica en la decisión COP19, en el documento sobre métodos y orientación se supone que, al tiempo que se desarrollan los sistemas existentes, un NFMS podría incluir a diversas partes interesadas, tales como autoridades nacionales encargadas de cuestiones relativas a las tierras forestales,27 organismos encargados de recopilar datos nacionales tales como información censal, organismos responsables de estimar las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero relacionadas con los bosques en el contexto de las estimaciones nacionales de inventario de gases de efecto invernadero y, posiblemente, representantes de partes interesadas, incluidos representantes comunitarios y del sector privado. En función de las circunstancias nacionales, el NFMS podría desempeñar también otras funciones. 1.4.1 Medición, notificación y verificación La 19ª reunión de la Conferencia de las Partes (COP19)28 convino en que los datos y la información utilizados por las Partes para estimar las emisiones y absorciones antropógenas relacionadas con las actividades de REDD+ debían ser transparentes, coherentes en el tiempo y compatibles con los niveles de referencia de las emisiones forestales (FREL) y los niveles de referencia forestal (FRL) que las Partes presentarán en virtud de las disposiciones recogidas en la decisión 12/CP.17. La decisión sobre medición, notificación y verificación adoptada por la COP19 alienta a mejorar los datos y las metodologías y, al mismo tiempo, preservar la coherencia con los FREL y los FRL. Se pide a las Partes que deseen recibir pagos por medidas basadas en los resultados relacionadas con actividades de REDD+, que presenten, junto con los informes bienales de actualización, un anexo técnico con información sobre los FREL y los FRL evaluados; los resultados de la completo de la decisión para obtener una comprensión cabal del acuerdo alcanzado en Varsovia con respecto a REDD+. 25 Véanse los párrafos 73 y 74 de la decisión 1/CP.16 26 Véase http://unfccc.int/redd 27 Esas autoridades podrían incluir a los responsables de silvicultura, agricultura y medio ambiente. 28 Decisión 14/CP.19: Modalidades para la medición, notificación y verificación. 32 ejecución de actividades de REDD+ expresados en toneladas de dióxido de carbono equivalente por año; la demostración de coherencia entre los resultados y los FREL y FRL; la información que permita reconstruir los resultados; y una descripción del sistema nacional de vigilancia forestal. La información contenida en el anexo técnico se analizará; se publicarán sus resultados y se identificarán aspectos que se deban mejorar. La COP19 convino en que podrían ser necesarias otras modalidades de verificación en el contexto de enfoques basados en el mercado. 1.4.2 Niveles de referencia En virtud de la decisión 12/CP.17, de 2011, se estableció que los FREL y los FRL fueran los niveles de referencia para evaluar el desempeño en la ejecución de las actividades de REDD+; que se los estableciera de manera transparente, teniendo en cuenta los datos históricos; que se pudieran adaptar a las circunstancias nacionales; y que mantuvieran la coherencia con las estimaciones de emisiones y absorciones antropógenas enunciadas en el inventario de gases de efecto invernadero de cada país. La misma decisión invitaba a los países en desarrollo a presentar voluntariamente sus niveles de referencia. En 2013, la COP celebrada en Varsovia decidió que los FREL y los FRL presentados en virtud de las disposiciones de la decisión 12/CP.17 fueran objeto de una evaluación técnica. Un anexo de la decisión adoptada por la COP19 proporciona información sobre el alcance de la evaluación, que incluye la coherencia con las estimaciones de emisiones y absorciones concernientes a las actividades de REDD+; la manera en que se han utilizado los datos históricos (incluida cualquier modelización); la transparencia, exhaustividad y exactitud; la coherencia de la definición de bosque con las definiciones utilizadas para la presentación de otros informes internacionales; la inclusión de las hipótesis sobre futuros cambios de las políticas nacionales incluidas en los niveles de referencia; los reservorios y gases incluidos y la justificación de la omisión de reservorios y gases que se hubiesen considerado no significativos; y la actualización de la información prevista por el enfoque progresivo establecido en el documento 12/CP.17. La COP19 reconoció la importancia de abordar las causas de la deforestación y la degradación forestal, su complejidad y su vínculo con los medios de subsistencia, los costos económicos y los recursos nacionales. Se alienta a las Partes, las organizaciones pertinentes y el sector privado a trabajar conjuntamente para hacer frente a las causas de la deforestación y la degradación forestal, e intercambiar información, en particular por conducto de la plataforma web del programa REDD+ de la CMNUCC. Desde una perspectiva técnica, la recopilación de pruebas para evaluar las relaciones exige la cuantificación del efecto causado por los factores que propician las emisiones y absorciones, entre ellos las causas directas tales como la presión de la agricultura comercial o de subsistencia, la extracción de madera con fines comerciales, la recolección de leña y la producción de carbón, las políticas de conservación y sostenibilidad y otros factores impulsores de políticas. A efectos de la estratificación y la coherencia entre los datos históricos y los niveles de referencia podría ser conveniente tener en cuenta los aspectos impulsores. 1.4.3 Enfoques subnacionales En el marco de la CMNUCC, REDD+ se orienta a la aplicación en el plano nacional; en otras palabras, las emisiones y absorciones se cuantifican en el contexto de los inventarios 33 nacionales de gases de efecto invernadero notificados mediante los informes bienales de actualización, y el desempeño medido respecto de los niveles nacionales de referencia (FRL y FREL). La aplicación en el plano nacional reduce las preocupaciones relacionadas con el grado de compromiso respecto del proyecto, y especialmente el riesgo de fugas.29 No obstante, las actividades nacionales de demostración (las que abarcan un área significativa pero no se extienden a toda la zona de cobertura), se reconocen como una medida provisional para la ejecución de REDD+ en el ámbito nacional, con inclusión de la vigilancia forestal subnacional. De conformidad con los Acuerdos de Cancún, la plena aplicación de medidas basadas en los resultados requerirá el establecimiento de sistemas nacionales de vigilancia forestal. Además, existen algunas otras cuestiones relativas al compromiso subnacional, por ejemplo, podría ser preciso evaluar las fugas en un país, un estado o provincia, o ámbito del proyecto. Al establecer sistemas subnacionales es importante considerar de qué manera el sistema se integrará coherentemente en el sistema nacional general, y qué componentes (en particular la teledetección) se pueden producir fácilmente en el nivel nacional para su uso en las estimaciones subnacionales. 1.4.4 Definición de bosque Se necesita una definición de “bosque” para determinar si ha habido deforestación o forestación o reforestación e identificar las áreas en las que podría tener lugar la degradación y otras actividades relacionadas con REDD+. En la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 del IPCC se definen como “tierras forestales” toda la tierra con vegetación leñosa coherente con umbrales utilizados para definir las tierras forestales en el inventario nacional de GEI subdivididas a nivel nacional y cultivadas y no cultivadas, y también por tipo de ecosistema, según se especifica en las Directrices del IPCC. También comprende sistemas con vegetación actualmente inferior al umbral de la categoría de tierras forestales, pero que se espera que lo rebase. En las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, la definición de tierras forestales alude a valores de umbral. Por consiguiente, el IPCC prevé que los países tendrán una definición de tierras forestales con umbrales cuantitativos. En el contexto de la CMNUCC no se ha acordado una única definición a los fines de REDD+. En general, los países tendrán una definición de “bosque”, por lo que la COP decidió que, como parte de las directrices para la presentación de información relativa a los niveles de referencia forestal, las Partes deberían proporcionar la definición de “bosque” utilizada y, si esta fuera diferente de la utilizada en el inventario nacional de gases de efecto invernadero o en la presentación de informes ante otras organizaciones internacionales, explicar por qué y cómo se escogió la definición utilizada en la descripción de los niveles de referencia de las emisiones forestales y/o los niveles de referencia forestal.30 Los países que aún no tienen una definición de “bosque” podrían tener en cuenta que a los fines del Protocolo de Kyoto la definición es la siguiente: “Bosque”: superficie mínima de tierras de entre 0,05 y 1,0 hectáreas (ha) con una cubierta de copas (o una densidad de población equivalente) que excede del 10 al 30% y con árboles que pueden alcanzar una altura mínima de entre 2 y 5 metros (m) a su madurez in situ. Un bosque puede consistir en 29 Por fuga se entiende el desplazamiento de la actividad forestal fuera de la zona vigilada. Los enfoques nacionales contribuyen a hacer frente a las fugas, por cuanto todo el país está cubierto. En cuanto a los enfoques que simplemente vigilan el área del proyecto, es mayor el riesgo de que se pasen por alto algunas emisiones debidas a fugas. 30 Véase el anexo de la decisión 12/CP.17, Directrices para la presentación de información sobre los niveles de referencia 34 formaciones forestales densas, donde los árboles de diversas alturas y el sotobosque cubren una proporción considerable del terreno, o bien en una masa boscosa clara. Se consideran bosques también las masas forestales naturales y todas las plantaciones jóvenes que aún no han alcanzado una densidad de copas de entre el 10 y el 30% o una altura de los árboles de entre 2 y 5 m, así como las superficies que normalmente forman parte de la zona boscosa pero carecen temporalmente de población forestal a consecuencia de la intervención humana, por ejemplo de la explotación, o de causas naturales, pero que se espera vuelvan a convertirse en bosque”.31 En la elaboración de un sistema nacional de vigilancia forestal (NFMS), los países deberán determinar si tienen una definición de “bosque” y, de no tenerla, establecer una. Las definiciones pueden diferir en cuanto a la cobertura del ecosistema, lo que puede tener un efecto significativo en la estimación de emisiones y absorciones relacionadas con las actividades de REDD+ y la asignación para la actividad (recuadro 2). Por lo tanto, las definiciones se deberían utilizar coherentemente a lo largo del tiempo, y la definición empleada para establecer el nivel de referencia forestal o el nivel de referencia de las emisiones forestales deberían ser las mismas que las utilizadas ulteriormente en actividades de medición, notificación y verificación. La CMNUCC hace cada vez más hincapié en la diversidad y multifuncionalidad de los bosques, así como en la diferencia entre bosques naturales y plantaciones. Los Acuerdos de Cancún especifican que las medidas de mitigación de REDD+ no deben alentar la conversión de bosques naturales y que, consiguientemente, la definición de “bosque” debería permitir la distinción de los bosques naturales. Es importante que las definiciones nacionales de “bosque” respalden una clasificación fiable del uso de la tierra y el cambio de uso de la tierra y, con ello, la estimación de las principales emisiones o variaciones de las reservas. Se debería tener en cuenta la capacidad para detectar la transición entre los tipos de tierras a las que se aplica la definición nacional de “bosque”. Por ejemplo, la superficie mínima establecida en la definición de “bosque” puede tener repercusiones en la resolución espacial de las imágenes obtenidas para detectar variaciones. Además, la escala, intensidad y distribución espacial pueden influir en la capacidad para realizar el seguimiento de los aspectos impulsores de la variación identificados. La definición del IPCC requiere que los bosques se subdividan en gestionados y no gestionados. Esto se debe a que las variaciones de las reservas de carbono y las emisiones de gases de efecto invernadero en las tierras no gestionadas no se notifican con arreglo a las directrices del IPCC, a pesar de que esa notificación se exige en relación con tierras no gestionadas que estén sujetas a cambio de uso.32 La definición detallada de tierra “no gestionada” puede variar de un país a otro, pero las definiciones nacionales se deberían aplicar coherentemente a lo largo del tiempo porque, de otro modo, las variaciones evidentes en las emisiones podrían reflejar las diferentes interpretaciones de las definiciones, en vez de los efectos de las actividades de REDD+. 31 En la evaluación de los recursos forestales de 2010, la FAO define “bosque” como tierra que abarca más de 0.5 hectáreas con cubierta de árboles cuya altura es superior a 5 metros y una cubierta de copas de más del 10 por ciento, o árboles capaces de alcanzar estos límites mínimos in situ. No incluye la tierra sometida a un uso predominantemente agrícola o urbano. El límite de superficie corresponde a la gama mencionada en la definición del Protocolo de Kyoto, y el de la altura es el máximo posible establecido en ese instrumento. 32 Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, capítulo 2, página 2.5 35 Las definiciones nacionales de “bosque” seleccionadas y utilizadas por los sistemas nacionales de vigilancia forestal deberían estar documentadas y justificadas, ser coherentes en el tiempo y capaces de abarcar las emisiones y absorciones derivadas de las principales actividades. Recuadro 2: Examen de diversas definiciones de “bosque” y sus repercusiones en la determinación de los niveles de referencia de las emisiones: estudio sobre Indonesia (Rominjin, E., y otros, 2013) Un estudio comparativo reveló los efectos, en el caso de Indonesia, de la aplicación de tres definiciones diferentes de “bosque”. Según el estudio, la superficie total de deforestación entre 2000 y 2009 era de 4,9 millones de hectáreas si se aplicaba la definición de la FAO; 118% más que si se aplicaba una definición centrada en los bosques naturales, y 27% más que si se aplicaba la definición nacional. El estudio determinó que era importante tener una clase separada de plantación forestal para considerar la conversión de bosques naturales a plantaciones forestales, en razón de las amplias consecuencias que ello conlleva para estimar y asignar las emisiones. En el análisis, la conversión de bosques naturales a plantaciones forestales solo se identificó como “deforestación” con arreglo a la definición de bosque natural, pero como “degradación”, según las otras dos definiciones. En el estudio se observó que el establecimiento de plantaciones en bosques naturales puede provocar grandes emisiones de CO2, especialmente en las turberas. Es importante que esas emisiones de CO2 se consignen, bien sea como deforestación o como degradación, en función de la definición adoptada. Se determinó que era importante armonizar las definiciones de “bosque” en cada país. La misma definición de “bosque” se debería utilizar en todo el país y para diferentes años, con el fin de realizar el seguimiento de REDD+, estimar las superficies deforestadas y degradadas, evaluar los factores que impulsan la deforestación y determinar los niveles de referencia de las emisiones forestales y los niveles de referencia forestal. 1.4.5 Uso de información existente Uno de los requisitos desarrollar un sistema de vigilancia forestal consiste en determinar las lagunas de conocimientos, identificar las necesidades de información y priorizar los trabajos consiguientemente. Los conocimientos disponibles, con las mejoras que fuesen necesarias, se pueden utilizar para aumentar la rapidez y la eficiencia en el desarrollo de un sistema de vigilancia forestal, siempre que las deficiencias se puedan subsanar sin introducir sesgos significativos. El establecimiento de una base de datos integral con la información existente, tal vez por medio del NFMS, revelará los elementos disponibles y facilitará el establecimiento de prioridades. La orientación del IPCC no requiere inventarios nacionales forestales ni ningún otro sistema de parcelas establecidos y evaluados sistemáticamente, pero en caso de que esos sistemas existieran, se los podría integrar en el sistema de vigilancia forestal. Los inventarios nacionales forestales existentes (recuadro 3) u otros datos de las parcelas, se pueden utilizar en los enfoques relativos a variaciones de las reservas o ganancias y pérdidas (secciones 2.1.1 y 2.1.2), si bien podría ser preciso establecer parcelas adicionales (donde las parcelas originales subestiman algunas partes de la población) o utilizar datos auxiliares en caso de un enfoque basado en modelos. El anexo D proporciona información general sobre muestreo y enfoques basados en diseños y modelos. Las parcelas no utilizadas para estimar emisiones o absorciones pueden ser útiles a los fines de la verificación. La modelización alométrica o de otra índole será necesaria para estimar la biomasa y el carbono a partir de los datos de los árboles y las parcelas, dado que es poco probable que los antiguos inventarios forestales se hayan concebido para consignar directamente todo el carbono de la biomasa (véase la sección 2.1.1). Tal vez ya existan modelos alométricos o de otra índole para convertir los datos de los inventarios forestales en estimaciones de la biomasa y el carbono superficiales y subterráneos; además, los estudios complementarios pueden subsanar las deficiencias relativas a otras especies principales de tipos de bosques y zonas ambientales identificados. Los ensayos de crecimiento y rendimiento, los experimentos forestales y otras fuentes de datos sobre calidad de que disponen las universidades u otros organismos de investigación pueden ser 36 útiles para elaborar modelos de verificación. Los límites espaciales, ambientales o de otro tipo, de esos modelos, determinarán a fin de asegurar que no se apliquen fuera del ámbito de pertenencia, dado que ello podría introducir un sesgo. Toda deficiencia, especialmente en el modelo alométrico subterráneo o en el de la relación raíz-vástago, se podría subsanar mediante nuevos estudios específicos. La aplicación eficaz de estrategias y modelos de muestreo suele depender de la estratificación en función de las condiciones climáticas (precipitaciones, temperatura) o ambientales en general (altitud, topografía, tipo de suelo) que pueden estar integradas en zonas biogeoclimáticas. Asimismo, esos datos se pueden utilizar directamente para elaborar índices de crecimiento (por ejemplo, productividad primaria neta) o como aportación a los modelos de crecimiento o la predicción de las proporciones de distribución del carbono. Las redes de estaciones meteorológicas y los registros históricos se pueden fortalecer mediante enfoques de modelización espacial orientados a desarrollar superficies climáticas para incluirlas en los modelos o dar mayor eficacia a la estratificación. Los datos espaciales, incluidos los mapas de archivo y las bases de datos del Sistema de Información Geográfica, pueden abarcar la cobertura, el historial de alteraciones, la edad y el estado de los diferentes tipos de bosques. Los datos de teledetección, en particular los archivos de esos datos, son una importante fuente de información espacial para la estratificación; permiten mejorar la identificación de zonas que podrían encerrar un elevado potencial para un cambio significativo en las reservas de carbono; e identificar áreas insuficientemente representadas por los instrumentos alométricos existentes. En los casos en que la cobertura nacional sea incompleta o incoherente, por ejemplo, debido a limitaciones administrativas o de titularidad, o al uso de diferentes métodos de recopilación de datos, el trabajo suplementario de expertos locales podría ser una solución eficaz en relación con el costo. Con respecto a los diversos tipos de bosques y cambios de uso de la tierra, la dinámica del carbono del suelo no suele comprenderse cabalmente, pero a través de encuestas regionales y estudios de investigación es posible disponer de información que permitiría recrear la cobertura espacial o los factores de emisiones y absorciones en suelos forestales y sus cambios en respuesta a las alteraciones y la gestión. La ampliación de un conjunto pequeño y no representativo de datos del suelo para generar una cobertura espacial suficiente puede ser costosa en vista de la variabilidad del carbono en el suelo y los gastos que supone la realización de mediciones exactas en cada lugar de muestreo. Existen algunos modelos basados en procesos que permiten estimar los parámetros del suelo a partir de principios físicos y fisiológicos. Esos modelos requieren una calibración general mediante datos climáticos y ambientales, pero podrían ser menos costosos que la dependencia exclusiva del muestreo, y los conjuntos de datos disponibles se podrían utilizar para la calibración, a condición de que correspondiesen a las variables del modelo y estuvieran suficientemente documentados. 37 Recuadro 3: Inventarios nacionales forestales En muchos países existen inventarios nacionales forestales destinados a apoyar la planificación nacional de las tierras forestales y cumplir los compromisos o acuerdos internacionales relativos a notificación de datos. Generalmente, los inventarios nacionales forestales constan de una serie de parcelas (o grupos de pequeñas parcelas) cuya superficie varía de 0,02 ha a más de 1 ha, establecidas sistemáticamente en el terreno considerado de interés. Las observaciones y mediciones en esas parcelas difieren ampliamente en todo el mundo, pero, por lo general, incluyen datos sobre la diversidad de especies arbóreas y arbustivas; aspectos relativos al tamaño de los árboles (al menos el diámetro a la altura del pecho, pero también la altura y el estado del tronco y el árbol) y a la topografía en general. Con menos frecuencia, las observaciones o mediciones incluyen aspectos concernientes a desechos y material muerto, historial del lugar y características del suelo y de las copas. Integrados con los pertinentes modelos alométricos o de otro tipo, esos datos de inventarios nacionales forestales proporcionan estimaciones sobre parámetros de población forestal (generalmente relacionados con la producción o el desarrollo) con una precisión adecuada al nivel de planificación nacional. Cuando las mediciones en las parcelas se realizan en muchos momentos diferentes, se puede calcular la variación anual (y la correspondiente variación del carbono) de cada parcela. En el marco de un inventario nacional forestal, las sucesivas mediciones en una parcela se realizan a intervalos que varían entre apenas un par de años en entornos de crecimiento rápido, hasta períodos de 5 a 10 años en entornos de crecimiento más lento, o entornos cuyo acceso y medición son más costosos. Por lo general, cada año se mide una proporción de todas las parcelas (un cuadro), de modo que el sistema completo se mide en un período de 5 a 10 años para aliviar el gasto anual de la medición. Heikkinen y otros (2012) describen métodos para dar más precisión a las b estimaciones mediante datos de los cuadros (multidimensionales) y datos obtenidos mediante el uso de otros diseños para el muestreo de inventarios nacionales forestales. Como sistemas de muestreo basados en un diseño, las estimaciones consignadas en los inventarios nacionales forestales respecto de los totales, los cambios y las variaciones, serán objetivas a condición de que las probabilidades de selección de parcelas sigan siendo apropiadas. Las estimaciones del total o las variaciones de subconjuntos de áreas de bosque original serían posibles si se pudiera agrupar un número suficiente de parcelas en dominios o estratos, y si todos los puntos del dominio tuviesen una probabilidad mayor de cero de ser seleccionados para su inclusión en la muestra original. El número de parcelas necesario dependerá de la variabilidad y la precisión requerida y de la necesidad de detectar fenómenos tales como la deforestación. Los incrementos o las reducciones seleccionadas o no aleatorias en la base de las tierras forestales determinarán que con respecto a algunas tierras, las probabilidades de su inclusión serán igual a 0 o, en otro caso, que la suma de todas las probabilidades sea más de 1, lo que tiende a violar los principios del muestreo basado en un diseño y, de ese modo, invalida las conclusiones sobre estimaciones objetivas. Los datos de los inventarios nacionales forestales podrían ser una valiosa fuente de datos sobre factores de emisión cuando estén (o puedan estar) agrupados según los estratos que se utilizan para las estimaciones en el contexto de REDD+. Sin embargo, dado que la base territorial pertinente al carbono forestal podría ser bastante diferente de la población muestreada originalmente en el inventario nacional forestal, y es poco probable que se destinen aleatoriamente tierras para deforestación u otras actividades de REDD+, no se puede suponer que las estimaciones del total de carbono o los factores y variables de las emisiones de los inventarios nacionales forestales serán objetivos. En otro caso, el mejor aprovechamiento de los inventarios nacionales forestales consistirá en utilizarlos como una fuente de datos de parcelas individuales bien medidas y espacialmente situadas, en una amplia gama de entornos que se puedan utilizar para capacitación en materia de teledetección, calibración y verificación, o como contribuciones al muestreo doble o a los sistemas de muestreo basado en modelos. En lo que atañe a los inventarios nacionales forestales establecidos sobre una configuración sistemática, el posible mantener el enfoque de muestreo basado en el diseño. La configuración se podría ampliar utilizando el mismo sistema para incluir todas las tierras del inventario de carbono forestal (por ejemplo, los bosques situados en tierras de gestión privada o en tierras clasificadas como agrícolas, urbanas u otras en las que se ajusten a la definición de bosque adoptada). También podría ser preciso incrementar la intensidad o el número de parcelas para asegurar que existan suficientes parcelas en los ámbitos en los que se producen, o se pueden producir variaciones (deforestación o degradación). Sin embargo, a menos que existan otros motivos para mantener un inventario nacional forestal independiente, esta simple ampliación de una red puede ser relativamente costosa en comparación con alternativas tales como el muestreo basado en modelos para determinados grados de precisión. Aplicados apropiadamente, los métodos basados en inventarios nacionales forestales satisfacen los requisitos del nivel 3 establecidos en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 para el depósito de biomasa aérea, a saber: i) enfoque centrado en el mantenimiento de las tierras forestales como tales, ii) uso detallado de datos de los inventarios nacionales forestales, y iii) uso de modelos calibrados en consonancia con las circunstancias nacionales y los estimadores estadísticos objetivos utilizados por los inventarios nacionales forestales, con arreglo al requisito del Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 de no sobreestimar ni subestimar el cambio real, en la medida en que se pueda juzgar. Los inventarios nacionales forestales establecidos desde hace tiempo están bien documentados en cuanto a la validez y exhaustividad de los datos, las suposiciones y los modelos. Si bien los nuevos inventarios nacionales forestales tropicales no tienen un historial tan extenso y probablemente tengan que afrontar otras dificultades relativas a la ubicación de parcelas 38 en países tropicales debido al acceso en los bosques naturales, sus métodos y documentación se pueden basar en las enseñanzas de los inventarios nacionales forestales históricos adquiridas en relación con diseños de muestreo, protocolos de campo y estimadores estadísticos. a El uso de parcelas permanentes incrementa la precisión de la detección de variaciones (véase la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, sección 5.3.3.3. Si una parcela permanente está deforestada, se establece una nueva que sea compatible con el plan de muestreo de inventarios nacionales forestales. b En este contexto, el término “datos de cuadros” alude a datos de parcelas permanentes muestreadas con mayor frecuencia que el período de rotación del inventario nacional forestal. c La FAO ofrece un análisis básico de la relación entre magnitud y precisión del muestreo (véase National Forest Assessments Knowledge Reference en http://www.fao.org/forestry/13447/en/). 1.4.6 Selección de los enfoques y niveles apropiados La selección de niveles y enfoques apropiados para estimar los gases de efecto invernadero y para otros fines depende de las circunstancias nacionales. En la figura 2 se presenta, en forma de árbol de decisión, un resumen de los factores esenciales que se han de considerar. En la sección 1.5 se examina la relación costo-eficacia. FIGURA 2 Figura 2: Resumen de los factores esenciales pertinentes al diseño del sistema y a la selección del nivel y el enfoque que se utilizarán para estimar los gases de efecto invernadero. 39 1.5 Relación costo-eficacia Las decisiones de la Conferencia de las Partes celebrada en Varsovia33 reiteran la necesidad de contar con el apoyo adecuado y previsible para ejecutar las actividades de REDD+, establecer un proceso de coordinación del apoyo y vincular la financiación basada en los resultados con la medición, notificación y verificación, así como con el suministro de información sobre salvaguardias. La COP19 promovió el apoyo que prestan diversas fuentes, entre ellas el Fondo Verde para el Clima, en una función esencial, teniendo en cuenta diferentes enfoques normativos. Asimismo, alentó el uso de la orientación metodológica adoptada por la COP y pidió que el Fondo mantuviera esa orientación cuando facilitara financiación basada en los resultados. La eficacia de la financiación requiere la consideración de los costos del seguimiento, y a ese respecto el diseño de un marco de política de REDD+ puede influir significativamente. Las políticas de REDD y los sistemas de seguimiento de la medición, notificación y verificación (MRV) evolucionarán conjuntamente y, por lo tanto, será preciso diseñar un sistema de MRV que cumpla los requisitos normativos actuales y futuros conocidos y esté condicionado a las capacidades técnicas, el desarrollo inicial y gastos ordinarios de funcionamiento (Böttcher y otros, 2009). Los países y los organismos internacionales querrán examinar el uso más eficaz de los recursos humanos y financieros para cumplir los requisitos de medición, notificación y verificación relacionados con las actividades de REDD+. Esto entraña consideraciones relativas al diseño, entre ellas: qué reservorios y actividades podrían ser significativos para determinar el nivel y la tendencia de las emisiones y absorciones; evaluación de fuentes de datos existentes y de los costos relacionados con la adquisición y el procesamiento de nuevas fuentes de datos; nivel de apoyo y pagos de incentivo, y gastos a largo plazo; beneficios indirectos derivados de la adopción de medidas, y costo de oportunidad de las actividades precedentes; disponibilidad de datos de teledetección de bajo costo; necesidad de procesamiento previo y gastos conexos; existencia de conjuntos de datos obtenidos in situ y necesidad de estudios nuevos o complementarios; recursos nacionales de apoyo en materia de capacidad humana y financiera para establecer, mejorar y operar el sistema a largo plazo. Los diseños deberán tener en cuenta las mejoras y los gastos de funcionamiento a largo plazo, así como los gastos de establecimiento a corto plazo. Por lo tanto, las 33 Las decisiones de la COP19 sobre financiación se titulan: i) Coordinación del apoyo a la realización de actividades relacionadas con medidas de mitigación en el sector forestal por parte de los países en desarrollo, incluidos los arreglos institucionales, y ii) Programa de trabajo sobre la financiación basada en los resultados para avanzar en la plena realización de las actividades a que se hace referencia en la decisión 1/CP.16, párrafo 70. 40 consideraciones siguientes serán parte del proceso de diseño y contribuirán a reducir el riesgo de que el programa de medición, notificación y verificación sea insostenible: Los sistemas de medición, notificación y verificación (MRV) se deberán considerar como un programa, no como un proyecto, y deberán mantenerse indefinidamente. Las instancias normativas deberán basar sus consideraciones sobre el diseño del programa de MRV no solo en la disponibilidad de tecnologías, sino también en otros factores, entre ellos: definiciones, escala y alcance de las actividades, mecanismos de financiación, perspectivas para los pagos basados en los resultados y costos y beneficios nacionales. La evolución de los presupuestos anuales en todas las fases del programa se debería considerar desde el principio como parte de la fase de diseño y establecimiento, a fin de contribuir a asegurar que el programa se pueda financiar suficientemente. La fuente de financiación es también una consideración, dado que los donantes podrían estar más dispuestos a proporcionar fondos para el diseño y las fases de establecimiento, pero podría ser más difícil conseguir fondos para gastos de mejoramiento y ejecución del programa a largo plazo. El reto que plantea la financiación a largo plazo de la fase de ejecución del programa de MRV no se debería subestimar, en vista de la creciente presión por mostrar una buena relación costo-eficacia. La relación costo-eficacia de un programa de MRV dependerá del equilibrio entre la MRV y otros gastos de REDD+, así como de los beneficios derivados de la participación en actividades de REDD+. Esto será considerablemente diferente de un país a otro. Si los gastos de seguimiento de la MRV se distribuyen entre diferentes sectores, un sistema de seguimiento integrado podría reportar múltiples beneficios para la gestión del uso de la tierra no relacionada con REDD+ (Böttcher y otros, 2009). Si las ventajas y los beneficios indirectos en otros sectores, por ejemplo, la gestión optimizada de las tierras, la prevención y el control de incendios y la vigilancia agrícola se incluyeran en un análisis de costos y beneficios, los costos de seguimiento de REDD+ se reducirían más aún. En el apéndice H (Consideraciones financieras) se ofrecen más detalles sobre los costos, y dos ejemplos extraídos de países cuyas circunstancias nacionales son muy diferentes entre sí. La GFOI ha mejorado la cooperación internacional en lo que respecta a recopilación, interpretación e intercambio de información sobre observación terrestre, y considera que este es un mecanismo importante y eficaz en relación con el costo, que permite prestar asistencia a las instancias decisorias en lo concerniente al diseño de sus programas de MRV. 41 2. Estimación de las emisiones y absorciones El presente capítulo trata sobre los métodos de estimación identificados por el IPCC; describe las actividades de REDD+ y proporciona asesoramiento sobre la manera en que se pueden estimar las emisiones y absorciones conexas, en consonancia con la orientación del IPCC. El capítulo 3 describe la adquisición de datos de teledetección y obtenidos in situ para respaldar las estimaciones. 2.1 Métodos de variación del carbono almacenado y de ganancias y pérdidas En la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 y en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, el IPCC distingue entre el método de variación del carbono almacenado y el de ganancias y pérdidas, para estimar las emisiones y absorciones de CO2 relacionadas con las tasas anuales de variación en todos los reservorios de carbono.34 2.1.1 Variación del carbono almacenado Mediante el método de variación del carbono almacenado se estiman las emisiones y absorciones anuales de CO2, para lo cual, la diferencia en las estimaciones de carbono almacenado correspondientes a dos momentos dados se divide entre el número de años abarcados. Estas estimaciones se realizan generalmente a partir de repetidas mediciones in situ en bosques variables, como parte de un inventario nacional forestal (véase el recuadro 3), o de datos de estudios equivalentes. Los datos de teledetección podrán ser útiles para mejorar la eficiencia del muestreo en un inventario nacional forestal.35 El IPCC observa que el método de variación del carbono arroja buenos resultados cuando los aumentos o las disminuciones de la biomasa estimada son relativamente grandes, o cuando los países disponen de inventarios forestales muy precisos.36 Dado que no todos los países disponen de un inventario nacional forestal, la aplicación del método de variación del carbono es limitada, por lo que el asesoramiento del documento sobre métodos y orientación se centra más en el método de ganancias y pérdidas. Los inventarios nacionales forestales son una valiosa fuente de información, especialmente en lo que respecta a los depósitos de biomasa aérea. Ahora bien: Generalmente los inventarios nacionales forestales se crean para evaluar los recursos forestales y, consiguientemente, es probable que sean adecuados para estimar la biomasa en pie comercializable. Los inventarios nacionales forestales podrían no considerar los componentes no comerciales de biomasa de un bosque, y por lo general les resulta poco práctico el seguimiento de los depósitos de 34 Para el método de ganancias y pérdidas, véase la ecuación 3.1.1 en las 2003GL, o la ecuación 2.7 en el volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. En cuanto al método de variación del carbono almacenado, véase la ecuación 3.1.2 de las 2003GL o la ecuación 2.8 en el volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 35 Véase la sección 2.2 del documento sobre métodos y orientación, relativa a la manera de identificar tipos esenciales de bosques para las actividades de REDD, y la sección 3.5 sobre estratificación. 36 Véase la página 3.25 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, o la página 2.13 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 42 materia orgánica muerta o del carbono del suelo. En los lugares en que esos depósitos no se han medido es preciso estimarlos por otros medios, normalmente mediante factores de emisiones y absorciones (sección 3.8). Es poco probable que los diseños de muestreo de los inventarios nacionales forestales se puedan optimizar para detectar la deforestación o la degradación,37 lo que incrementa las incertidumbres en la estimación de emisiones y absorciones (véase el anexo D sobre muestreo). Si bien las parcelas experimentales de los inventarios nacionales forestales suelen estar geográficamente localizadas, por lo general no proporcionan estimaciones espaciales suficientemente explícitas38 para realizar un seguimiento de los factores impulsores de REDD+ u orientar respuestas de política a la deforestación o la degradación. El establecimiento de una serie temporal de inventarios nacionales forestales podría llevar 10 años o más. Para estimar las variaciones durante ese período será preciso considerar métodos alternativos cuando se elabore un sistema de seguimiento y estimación de los resultados de las actividades de REDD+ relativas a los gases de efecto invernadero, si ese sistema se basara en un inventario nacional forestal. 2.1.2 Ganancias y pérdidas Mediante el método de ganancias y pérdidas se estiman las emisiones y absorciones anuales de CO2 como la suma de ganancias y pérdidas en los reservorios de carbono situados en superficies sujetas a actividades humanas. Las variaciones en los reservorios de carbono se suelen estimar como el producto de una superficie y un factor de emisión o absorción que indica la tasa de ganancia o pérdida en cada reservorio de carbono por unidad de superficie. El método de ganancias y pérdidas no requiere un inventario nacional forestal, si bien la información de un inventario de ese tipo se puede utilizar para derivar los factores de emisión y absorción y proporcionar datos detallados sobre las causas de las ganancias o pérdidas de los reservorios de carbono. Para calcular las emisiones y absorciones mediante el método de ganancias y pérdidas, los países necesitan datos de actividad, es decir, información sobre el ámbito de las actividades de REDD+. La mayor parte de los datos de actividad conciernen a áreas suficientemente desglosadas, de modo que se pueden utilizar para estimar emisiones y absorciones al combinarlas con factores de emisión y absorción y otros parámetros generalmente expresados por unidad de superficie. Probablemente la teledetección sea la fuente principal de suministro de esos datos de superficie. 37 Esto se debe a que, generalmente, los inventarios nacionales forestales están concebidos para estimar los recursos forestales en su conjunto, no áreas sujetas a variaciones (tales como la deforestación o la degradación localizada), que representan una pequeña parte de la superficie forestal total. Esto aumenta las incertidumbres. El muestreo rotativo puede aumentar más aún las incertidumbres en la estimación de clases poco comunes. La detección de variaciones hace más necesario el uso de parcelas permanentes. 38 Aunque los datos de inventarios nacionales forestales se pueden utilizar para cumplir los criterios de los enfoques 1 y 2 sobre representación de las tierras (Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, capítulo 2.3.2) las intensidades de muestreo muy raramente 2 exceden de 1 parcela/km (Tomppo y otros, 2010, cuadro 2.3), lo que supone una resolución espacial muy baja para el seguimiento de las actividades de REDD+). 43 Con respecto a las conversiones de bosques para otros usos de las tierras, que se suman para calcular la deforestación total, el método de ganancias y pérdidas multiplica las superficies de cambio de uso de las tierras, que se pueden estimar mediante teledetección, por la diferencia de las reservas de carbono por unidad de superficie, entre el bosque y el nuevo uso de las tierras. Para las tierras forestales que se mantienen como tales, el método de ganancias y pérdidas estima la variación anual del carbono de la biomasa aérea como la diferencia entre el incremento anual de las reservas de carbono debidas al crecimiento , y a la disminución anual de las reservas debidas a pérdidas derivadas de procesos tales como la recolección comercial, la recogida de leña39 y otras alteraciones tales como incendios y plagas (Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, capítulo 3.2; Cienciala y otros, 2008). Esta diferencia entre ganancias y pérdidas (o sea, la variación neta) se puede estimar también mediante parcelas experimentales representativas de los estratos sujetos a los procesos en cuestión. Los datos de los inventarios nacionales forestales se pueden utilizar en apoyo del método de ganancias y pérdidas. En primer lugar, las observaciones de la biomasa y de las variaciones de carbono en las parcelas de los inventarios nacionales forestales en diferentes momentos se pueden utilizar para estimar los factores de emisión y absorción (Ene, y otros, 2012). En segundo lugar, en el contexto de diseños de muestreo apropiados, los datos sobre uso y cambio de uso de las tierras a escala de parcelas del inventario nacional forestal pueden ofrecer estimaciones de superficies relativas a categorías particulares de ese cambio de uso. En tercer lugar, cuando se disponga de ambos tipos de datos, las verificaciones se podrán realizar mediante comprobaciones cruzadas de datos de los inventarios nacionales forestales. La elección del método de ganancias y pérdidas o el método de variación de las reservas en el nivel adecuado40 será objeto de una decisión de expertos, teniendo en cuenta el estado de los sistemas nacionales de inventario y las características de los bosques. El árbol de decisión (figura 3) resume esas elecciones. El árbol de decisión reconoce que, aunque no se utilice directamente para estimar las emisiones y absorciones relacionadas con las actividades de REDD+, un inventario nacional forestal podría proporcionar datos útiles para aplicar el método de ganancias y pérdidas, de modo que, en ese sentido, los enfoques son complementarios. Dado que generalmente no es práctico utilizar un inventario nacional forestal para medir las variaciones ordinarias de carbono, materia orgánica muerta o biomasa radicular en el suelo, se necesitan otros enfoques que permitan estimar las variaciones en esos reservorios (sección 3.9). Las emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO2 también se estiman mediante diferentes enfoques (sección 3.9.4). El documento sobre métodos y orientación se centra en el uso de factores de emisión y absorción para la aplicación del enfoque de ganancias y pérdidas. En función de la disponibilidad de datos, esto se puede hacer mediante el uso de datos por defecto proporcionados en las directrices y la orientación del IPCC (nivel 1), o datos nacionales pertinentes obtenidos de los muestreos, inventarios forestales o lugares de investigación (niveles 2 o 3). Los factores de emisión y absorción no representan necesariamente ningún punto específico sobre el terreno, pero se aplican a diversos estratos (tales como los factores de las emisiones de CH4 en superficies de turba quemada). Los factores de emisión y absorción se pueden aplicar en un único momento dado (por ejemplo, pérdidas de biomasa durante un fenómeno de deforestación) o durante períodos más largos que permitan representar las ganancias o pérdidas de carbono que se produzcan (por ejemplo, las pérdidas de carbono del suelo o las ganancias de carbono debidas al rebrote de los bosques). Los factores de emisión y absorción deberán ser representativos de la escala 39 También podrían ser pertinentes otros datos auxiliares, por ejemplo la entrada de troncos en las plantas de elaboración, junto con una estimación de las pérdidas intermedias. 40 En razón de las necesidades de datos, el método de variación de las reservas no es compatible con el nivel 1. 44 espacial y temporal a la que se aplican. Los enfoques relativos a factores de emisión y absorción pueden ser un paso intermedio hacia sistemas de nivel 3 más complejos. Existen algunos métodos de nivel 3 que se pueden considerar generalizaciones del método de ganancias y pérdidas. Son más complejos, pero, aplicados apropiadamente, tienen la ventaja de una mejor representación de las relaciones entre los reservorios y un mayor detalle espacial. En el anexo C se proporciona más información sobre esos métodos, y se distingue entre: modelos representativos calibrados en función de las circunstancias nacionales. Existe un modelo representativo estadístico para cada estrato o sustrato forestal identificado; sistemas basados en grupos, que son una evolución de los modelos representativos, en los que los grupos específicos se modelizan expresamente, y se suman los resultados de toda la superficie forestal; sistemas basados en pixeles, que mediante un seguimiento de pixeles individuales como unidades de terreno, más que como grupos, producen totales nacionales por suma de pixeles. Si bien la integración total del proceso aún no es viable en los sistemas operacionales, los sistemas basados en grupos y los sistemas basados en pixeles se pueden aplicar como sistemas integrados que realizan un seguimiento de las transferencias de carbono entre los reservorios, hacia la atmósfera y lateralmente (por ejemplo, el transporte fluvial). Este enfoque se denomina balance de masa o método contable. FIGURA 3 Figura 3: Árbol de decisión para orientar la selección del método de estimación de las emisiones y absorciones de CO2, dependiente de la existencia o no de un inventario forestal nacional en un país. Obsérvese que, generalmente, un inventario forestal nacional solo admitirá la estimación de variaciones en los reservorios de carbono en la biomasa y no en otros reservorios de carbono. 2.2 Métodos para actividades forestales seleccionadas Dado que la orientación de IPCC no se refiere específicamente a cada una de las actividades de REDD+, el asesoramiento ofrecido en el documento sobre métodos y orientación establece los vínculos necesarios entre la orientación y las actividades mencionadas. El documento no reproduce la orientación del IPCC, pero establece referencias cruzadas con esa orientación, en caso necesario. La Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 proporciona orientación relativa a las fuentes de datos que se deberán utilizar junto con los datos de teledetección y terrestres descritos en el presente documento, por ejemplo, sobre densidades de carbono para usos no forestales de la tierra, y factores de emisión y absorción relacionados con gases de efecto invernadero distintos del CO 2. El anexo E del documento sobre métodos y orientación contiene asesoramiento complementario sobre factores de emisión y absorción asociados a cada actividad de REDD+ para todos los 45 reservorios de carbono y para las emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO2. En el documento sobre métodos y orientación se supone que debe haber coherencia metodológica entre las estimaciones, y que es preciso evitar el doble cómputo de las emisiones y absorciones. El asesoramiento proporcionado más adelante es coherente, por cuanto propone que la estratificación forestal y la estimación de densidades de carbono en todas las actividades de REDD+ sean las mismas. La posibilidad de doble cómputo se evita gracias al sobre las circunstancias en las que la degradación forestal y otras actividades concernientes al REDD+ se deberían estimar conjuntamente. En el método descrito, la superficie de tierra afectada por actividades de REDD+ se multiplica por la variación en el carbono por unidad de superficie (la densidad de carbono) en los diferentes reservorios, a fin de estimar las emisiones o absorciones totales de carbono. El método para combinar las variaciones de la superficie y la densidad de carbono dependerá del enfoque de muestreo o modelización adoptado por el sistema nacional de vigilancia forestal. Cuando se utilicen enfoques de muestreo basados en un inventario forestal nacional u otro tipo de enfoques basados en diseños, las densidades medias de carbono se pueden estimar a partir de los pertinentes promedios de los estratos. Cuando se utilizan enfoques basados en modelos se pueden añadir las interferencias identificadas como variaciones en cada lugar, a fin de determinar el total. La variación en las reservas de carbono se modeliza para cada tipo de conversión de bosques a otro uso no forestal. En este método se supone que los inventarios forestales nacionales se utilizarán como una fuente de datos de parcelas, más que como una extensión para estimar directamente las actividades de REDD+ (véase en el recuadro 3 un examen de estas cuestiones). Los métodos descritos en el capítulo 2 se utilizarán con el capítulo 3, que describe la adquisición de datos relativos a superficie y densidad de carbono, así como las incertidumbres conexas, e incluye la corrección de posibles sesgos en los datos de superficie. En la actualidad es muy probable que los países utilicen datos de resolución media para aplicar las propuestas del documento sobre métodos y orientación. A medida que mejore la disponibilidad y evolucionen las técnicas de procesamiento, se podrían utilizar cada vez más otros tipos de datos, incluidos los datos ópticos de alta resolución y de radar.41 2.2.1 Deforestación Por deforestación se entiende la conversión de tierras forestales a otra categoría de tierras; en el contexto del IPCC, las posibles categorías son: tierras agrícolas, pastizales, humedales, asentamientos y otras tierras. El efecto en las emisiones depende del correspondiente uso de las tierras; por ejemplo, la pérdida de carbono del suelo puede ser mayor en las tierras agrícolas que en los pastizales permanentes, y continuará algunos años hasta que los reservorios alterados establezcan un nuevo equilibrio dinámico. Si la 41 No existe una definición común acordada para los términos resolución gruesa, media y alta (también llamada fina) y, por lo tanto, para lograr una total claridad conviene especificar la resolución numéricamente. Cuando esos términos se utilizan en el documento sobre métodos y orientación, gruesa se refiere a resoluciones espaciales de más de 250 metros; media a resoluciones de 10 a 80 metros; y alta a una resolución mejor que 10 metros. Esas gamas están determinadas por las metodologías descritas en el documento sobre métodos y orientación y por los datos de teledetección disponibles a través de los flujos de datos esenciales del Grupo de Coordinación de Datos Espaciales (véase la sección 3.4). Las resoluciones intermedias, entre 80 y 250 metros se asignaría por defecto a la categoría gruesa, como la categoría de resolución más baja adyacente. 46 deforestación se acompaña con un drenaje de los suelos orgánicos, las emisiones persistirán mientras el suelo se mantenga drenado o permanezca la materia orgánica.42 Los efectos en las emisiones de gases de efecto invernadero pueden reflejar: la absorción de carbono en la madera recolectada o en otros componentes de la biomasa;43 el CO2 derivado de la descomposición de la biomasa que permanece en el lugar; el CO2 y otros gases de efecto invernadero distintos del CO2 producidos por la incineración de la biomasa que permanece en el lugar o los incendios relacionados con la deforestación; CO2 y los gases de efecto invernadero distintos del CO2 de los suelos, debidos a alteraciones del suelo como consecuencia del nuevo uso de las tierras. El capítulo 3 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 incluye orientación para estimar las emisiones y absorciones relacionadas con la conversión de una categoría de uso de las tierras, a otra. No incluye la deforestación como una categoría de conversión única, porque la orientación se estructura en torno a las estimaciones del efecto de la conversión a la nueva categoría, más bien que apartada de la categoría anterior. Esto significa que el capítulo 3 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 no ofrece orientación metodológica específica respecto de la deforestación como tal. Dado que la deforestación es una actividad reconocida con arreglo al Protocolo de Kyoto, el capítulo 4 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, que contiene orientación adicional para estimar y notificar las actividades concernientes a ese Protocolo, abarca explícitamente la deforestación. El documento sobre métodos y orientación aboga por estimar la deforestación como la suma de conversiones de tierras forestales para otros usos (generalmente tierras agrícolas, pastizales o asentamientos). Para ello, la sección 4.2.6 del capítulo 4 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 establece las necesarias referencias cruzadas con las secciones del capítulo 3 de dicha publicación. Las secciones pertinentes se enumeran más adelante en el cuadro 1. Los métodos que figuran en las secciones de la orientación del IPCC indicadas en el cuadro 1 se pueden utilizar junto con el asesoramiento que se ofrece a continuación para estimar las emisiones derivadas de la deforestación. Las medidas consisten en: considerar sucesivamente las cinco posibles identificadas en el índice i (columna 1 del cuadro 1); si la conversión correspondiente al valor actual de i no se produce, su contribución adicional a las emisiones por deforestación para el año en cuestión equivale a cero; 42 conversiones de bosques Véase la sección 2.2.1, suplemento de 2013 a las Directrices del IPCC para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero: humedales. 43 Incluidos la leña y el carbón vegetal. 47 si la conversión tiene lugar, las emisiones de la nueva superficie convertida se deberán estimar mediante la metodología proporcionada en la pertinente sección de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 (columna 3 del cuadro 1) o, cuando proceda, las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (columna 4 del cuadro 1). Cuadro 1: Posibles conversiones que contribuyen a la deforestación, y secciones pertinentes de la orientación del IPCC para estimar las emisiones conexas. 1 2 3 4 Índice i Conversión posible Sección de la Orientación Sección correspondiente en las Directrices del sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 en la que se propone el método IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero 1 bosque a tierras agrícolas 3.3.2 Vol. 4, sección 5.3 2 bosque a pastizales 3.4.2 Vol. 4, sección 6.3 3 bosque a humedales 3.5.2 Vol. 4, capítulo 7 4 bosque a asentamientos 3.6.2 Vol. 4, sección 8.3 5 bosque a otras tierras 3.7.2 Vol. 4, sección 9.3 Aun cuando la conversión i no ocurriese en el año en curso, puede haber emisiones derivadas de los efectos retardados, por ejemplo, en el reservorio de carbono en el suelo 44 derivado de conversiones de este tipo ocurridas en años anteriores. En esos casos, es preciso utilizar datos históricos para estimar las emisiones de la deforestación. Generalmente, en los métodos de nivel 1 del IPCC se supone que las tierras dejan de estar en categoría de conversión 20 años después de ocurrida la conversión. Por consiguiente, sería razonable basar las emisiones derivadas de la deforestación, en datos de conversión correspondientes a los últimos 20 años. Aunque no se dispusiera de datos para ese período, las emisiones derivadas de la deforestación se podrían estimar, pero revelarían un efecto pasajero a medida que se acumularan las estimaciones de emisiones retardadas. En los bosques estratificados, por ejemplo, con arreglo a la evaluación de los recursos forestales (FAO y Centro Común de Investigaciones, 2012) en bosque primario,45 bosque natural modificado46 y plantaciones 44 Los efectos retardados se consideran en el reservorio de carbono en la tierra a nivel 1. Niveles más altos pueden considerar expresamente la dinámica de otros reservorios. 45 Bosque natural esencialmente intacto. 46 Bosques con especies de árboles autóctonos que han crecido naturalmente, en los que existen pruebas de actividades humanas. 48 forestales47 (que también pueden tener diversos sustratos), las medidas de orientación mencionadas se repiten para cada estrato o sustrato utilizado. Así, las emisiones derivadas de la deforestación en el año en cuestión son el resultado de sumar las conversiones de cada tipo de bosque ocurridas en el año en curso, más los efectos retardados de conversiones ocurridas en cualquiera de las categorías en los 20 años precedentes, o en el período histórico que se esté utilizando. Los métodos del IPCC señalados en el cuadro 1 abarcan todos los reservorios y gases para los que existen tecnologías de nivel 1 disponibles, y se pueden considerar que son fuentes de emisiones significativas derivadas de la deforestación.48 La sección 0 del documento sobre métodos y orientación proporciona asesoramiento sobre la estimación de superficies convertidas (que son los datos de actividad requeridos) y sobre la estimación de la biomasa en las tierras forestales antes de la conversión (en los cálculos del IPCC para cada tipo posible de conversión esto se representa como la cantidad CBEFORE). En aplicación de los métodos del IPCC enumerados en el cuadro 1, el proceso del documento sobre métodos y orientación se describe en la figura 4 y se aconseja lo siguiente: 1) Estratificar la superficie forestal nacional. La estratificación básica sugerida consistirá en bosque primario, bosque natural modificado y bosque plantado. Se pueden utilizar otras estratificaciones, pero esta sugerencia es compatible con la evaluación de recursos forestales de la FAO. El bosque natural modificado se puede distinguir por signos de alteración en las copas, detectados mediante datos de teledetección que revelan un cambio en la reflectancia espectral (Margono y otros, 2012; Zhuravleva, y otros, 2013), o cambios en la retrodispersión radárica, o signos de alteración tales como cicatrices por incendios o vías de saca; o mediante el uso de un inventario forestal nacional. Los bosques primarios no muestran esos signos aunque hubiesen sido afectados por alteraciones naturales tales como incendios o ciclones. Los signos de alteración se deberían considerar probatorios de la modificación del bosque natural, salvo que existieran pruebas de que la alteración es natural. Los bosques plantados se identifican mediante la información relativa a superficies plantadas o concesiones, que las empresas forestales deberán poner a disposición a través del sistema nacional de vigilancia forestal o de las autoridades locales o nacionales, o por medio de datos de teledetección. Se deberían establecer sustratos para consignar ecosistemas cuya densidad de biomasa varía en los tres estratos principales, lo que permitiría tener en cuenta los diferentes niveles de alteración, incluidos los efectos de los diversos tipos de gestión. La estratificación se debería orientar a minimizar la variación en la densidad de la biomasa de un estrato dado (véase el recuadro 4 sobre estratificación). 47 Bosques compuestos por árboles establecidos mediante plantación o siembra con intervención humana. Incluyen plantaciones forestales seminaturales con especies autóctonas y plantaciones forestales de especies exóticas. 48 Según el anexo de la decisión 12/CP.17, los reservorios significativos no deben excluirse en los niveles de referencia de las emisiones forestales y/o los niveles de referencia forestal, que también deben mantener la coherencia con los inventarios de gases de efecto invernadero de cada país. Si bien no ha habido ninguna decisión de la COP en la que se defina el término significativo, el IPCC sugiere (en las figuras 3.1.1 y 3.1.2 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003) que los reservorios significativos agrupados como biomasa viva, materia orgánica muerta y suelos son los que representan entre el 25 y el 30% o más de las emisiones y absorciones para el conjunto de la categoría. 49 2) Obtener las densidades medias de carbono en la biomasa para cada sustrato identificado en el paso 1): a. Para el bosque primario y el bosque natural modificado las densidades de biomasa se indican como CBPF y CBMNF, respectivamente. Se las puede estimar mediante muestreo o a partir del inventario forestal nacional más reciente, siempre que se disponga de uno con la intensidad de muestreo suficiente, además de los muestreos adicionales que fuesen necesarios (anexo D).49 En su conjunto, esas posibilidades se denominarán muestreo. El muestreo debería tener en cuenta los efectos anteriores, tales como la tala selectiva (en el caso de los bosques naturales modificados y las alteraciones naturales, que tendrán menores densidades de carbono de biomasa. Esto requerirá la elaboración de un historial de la tala y las alteraciones naturales anteriores, lo que se hará mediante observaciones de teledetección y observaciones in situ (por ejemplo, registros espaciales de recolecciones anteriores, superficies afectadas por incendios o ciclones). Esto se debería utilizar para establecer sustratos, con miras a obtener densidades de biomasa relativamente uniformes. Si el muestreo procediera de un inventario forestal nacional, podría proporcionar un volumen de datos comercializables, en cuyo caso, para estimar la biomasa se necesitarán los factores de expansión (a fin de convertir los datos de inventario forestal en el total de biomasa aérea) y la relación raíz-vástago (para estimar la biomasa radicular sobre la base de estimaciones de la biomasas aérea).50 Se debería consultar con el sistema nacional de vigilancia forestal (NFMS) para asegurar que los factores de expansión, la relación raíz-vástago y otras cantidades se utilizaran de manera sistemática en todas las fuentes de datos, a fin de poder obtener estimaciones de biomasa coherentes. b. En cuanto a los bosques plantados identificados en el paso 1, la densidad de carbono se puede representar como el CBPlantF y, en caso necesario, se debería estructurar en sustratos. El CBPlantF, dependerá de la estructura de clases de edad de los bosques plantados existentes y de la tasa de crecimiento de las especies en cuestión, así como del tiempo de recolección y la demora media entre la recolección y la reforestación en los ciclos de plantación específicos. Esta información se debería obtener a través de la participación de las partes interesadas en el NFMS, y se puede complementar con series temporales históricas de datos de teledetección. c. Al aplicar los métodos señalados en el cuadro 1, para cada sustrato pertinente de bosque primario, bosque natural modificado y bosque plantado que sea objeto de deforestación se utilizarán sucesivamente como el valor CBEFORE indicado por el IPCC, los valores medios CBPF, CBMNF y CBPlantF respectivamente. 49 La precisión de las estimaciones de un inventario forestal nacional, incluidas las estimaciones de emisiones y absorciones relacionadas con clases poco comunes, se puede mejorar mediante datos auxiliares de teledetección con estimadores estratificados (McRoberts y otros, 2006, 2013) y estimadores basados en modelos (McRoberts, 2010; Gregoire y otros, 2011; Ene y otros, 2012; McRoberts y otros, 2013; Næsset y otros, 2013). 50 Para el nivel 1, los factores de proporcionan en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, A.1.10 y 3A.1.8, mientras que los correspondientes cuadros del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero son los cuadros 4.4 (para la relación raíz-vástago) y el cuadro 4.5 (para los factores de expansión de la biomasa). A niveles más altos se deberían utilizar datos específicos del país. 50 3) Utilizar datos de teledetección y, si estuviesen disponibles, datos de inventarios nacionales forestales, junto con un muestreo adicional, en caso necesario (véase la sección 2.1 y el capítulo 0), así como información disponible del NFMS, con el fin de estimar la superficie convertida de bosque estratificado de tipo j, para otro uso i de las tierras. Si la superficie A(j,i) fuera cero, se entendería que no existe contribución adicional alguna a la tierra deforestada en el año en cuestión, pero podría haber contribuciones de años anteriores, en valores A(j,i) distintos de cero. Utilizar valores A(j,i) para el año en curso y los años anteriores del período que se estudia, como datos de actividad en el método de estimación de emisiones indicado en el cuadro 1. Según se describe en la orientación del IPCC, es preciso tener en cuenta el destino de la biomasa talada (utilizada para elaboración maderera o leña, quemada o abandonada hasta su descomposición in situ). 4) Las emisiones de cada estrato derivadas del cambio de uso de la tierra se estiman mediante la multiplicación de la superficie deforestada por el cambio medio de las reservas de carbono forestal por unidad de superficie (ΔCLC), estimada como la diferencia entre las reservas de carbono forestal por unidad de superficie antes de la conversión, y las reservas de carbono forestal por unidad de superficie para el nuevo uso de la tierra después de su conversión. El IPCC lo representa como CBefore y CAfter. Los valores CAfter por defecto están disponibles en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.51 La incertidumbre en las densidades de biomasa C dará lugar a las correspondientes incertidumbres en las estimaciones de emisiones. FIGURA 4 Figura 4: diagrama del proceso para estimar las emisiones derivadas de la deforestación y la degradación 51 Véanse las secciones respectivas de las Directrices del IPCC de 2003 enumeradas en el cuadro 1 en relación con los valores por defecto de las reservas de carbono en la biomasa eliminadas inmediatamente después de la -1 conversión (CAFTER; tC ha ) para el uso de las tierras tras la deforestación. 51 Recuadro 4: estratificación La estratificación es el proceso consistente en añadir una población a otras subpoblaciones o estratos. Por lo general se realiza con el fin de mejorar la eficiencia del muestreo y puede ser necesaria para posibilitar la notificación sobre subpoblaciones separadas y diferenciadas (por ejemplo, bosque primario frente a bosque natural modificado). Mediante la estratificación, los individuos se asignan a grupos relativamente homogéneos, de modo que los individuos de un estrato se parecerán más probablemente a sus vecinos que a los individuos de otro estrato. Este agrupamiento limita la varianza en cada estrato, lo que a su vez reduce el número de muestras necesarias para lograr un grado de precisión general en el muestreo. El muestreo estratificado es uno de los enfoques de muestreo basado en el diseño más comúnmente utilizados, y permite realizar inferencias objetivas de las medias, los totales y las varianzas de los estratos. Para su adecuado funcionamiento, todos los individuos de la población original se deben asignar a uno de los estratos, sin que haya ninguna superposición ni omisión. Un bosque se puede estratificar de diferentes maneras, y algunas son más eficaces que otras. El objetivo consiste en aprovechar la información disponible sobre la población a fin de mejorar la exactitud de la estimación o la utilidad de las inferencias. El tipo de ecosistema puede ser una base útil para la estratificación (por ejemplo, algunos datos del IPCC dividen los bosques tropicales en muy húmedos, húmedos, secos y montanosª. Para identificar los estratos forestales se utilizan comúnmente datos de teledetección, combinados con datos complementarios obtenidos in situ, que representan los ecosistemas forestales dentro de los límites generales de un bosque mediante el relieve, el clima y otros factores geográficos pertinentes. Además, una ulterior estratificación se puede basar en la probabilidad de alteraciones antropógenas. La identificación de superficies en alto riesgo de deforestación puede contribuir al diseño de sistemas de alerta temprana y vigilancia específica mediante imágenes de alta resolución. Esto se puede lograr mediante el uso de un modelo estadístico que clasifique el riesgo de alteración en función de la distancia desde las superficies ya deforestadas, los determinantes geográficos y la proximidad a otros factores tales como infraestructura de transporte, explotaciones agrícolas u otras actividades pertinentes, por ejemplo la minería. Tal vez los países deseen desarrollar un modelo estadístico desde cero, encargar la elaboración de uno, o aprovechar el software disponible para hacerlo. Existen programas de modelización espacial múltiple adecuados, entre ellos: • Geomod/IDRISI (http://www.clarklabs.org/applications/Forest • Land Change Modeler (http://www.clarklabs.org/products/Land-Change-Modeler-Overview.cfm) • Dinamica (http://www.csr.ufmg.br/dinamica/) Combinado con la estratificación, el software del Sistema de Información Geográfica (SIG) puede ser un medio eficaz para examinar el historial de deforestación y los factores determinantes relacionados con la situación histórica de la deforestación. Esos factores incluyen: Distancia a la deforestación existente Distancia a los asentamientos Distancia a los mercados Altura Tipo de suelo Distancia a carreteras, vías de ferrocarril o ríos navegables Distancia a molinos / plantas de procesamiento Clase de bosque Aspecto Clima Para estimar la deforestación o degradación, todos esos datos deben estar en formato espacial, de modo tal que permita vincular las circunstancias específicas de la deforestación con el nivel específico de un factor dado en un lugar determinado. La modelización de un lugar en el que pueda producirse deforestación o degradación sería una manera eficaz en relación con el costo, de centrar la actividad en un sistema de alerta temprana y en el uso estratégico de imágenes de alta resolución. En los enfoques de muestreo aleatorio estratificado, una vez establecidos los estratos, se realiza una muestra aleatoria de cada uno de ellos y se hacen inferencias sobre los totales, los promedios y las varianzas. Las estimaciones de todos los estratos se combinan para conseguir una estimación de la población relativamente precisa. Se necesita una densidad de muestras suficientes de cada estrato a fin de asegurar la fiabilidad de las estimaciones, si bien la densidad de las muestras no debe ser idéntica para cada estrato y puede diferir en función de la varianza, el costo de la medición y el tamaño del reservorio de carbono o el cambio previsto (anexo D). Algunos datos con formato espacial son continuos en vez de discretos. Con el fin de definir los estratos, los datos continuos se pueden dividir arbitrariamente en clases discretas, a condición de que los límites sean claramente identificables. Alternativamente, existen enfoques de muestreo basados en diseños y modelos que permiten utilizar datos continuos sin necesidad de agrupamiento por clases. Por ejemplo, los datos continuos como una variable auxiliar en los enfoques de muestreo basados en la proporción o la regresión. Nota: ª la lista completa del IPCC incluye: muy húmedo, húmedo con estación seca corta, húmedo con estación seca larga, seco, montano húmedo, montano seco (véase, por ejemplo, Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003, cuadro 3A.1.2: Reservas de biomasa sobre el suelo en bosques regenerados naturalmente, por categorías generales). 52 2.2.2 Degradación forestal Hay acuerdo general en que la degradación forestal representa la pérdida a largo plazo del valor de los bosques, y que la pérdida temporal debida a la recolección o las alteraciones naturales en bosques gestionados de forma sostenible no constituye degradación. A los fines de la notificación relativa a REDD+, las reservas de carbono son el valor que se considera, de modo que la degradación se interpreta en ese contexto como los procesos que dan lugar a pérdidas de carbono a largo plazo sin cambio de uso de las tierras, ya que de otro modo sería deforestación. Dado que la gestión sostenible podría tener en cuenta otros valores de los bosques,52 la degradación basada en la pérdida de carbono a largo plazo no es necesariamente lo mismo que una gestión forestal insostenible, definida más ampliamente. En este caso, toda reducción de las reservas forestales de carbono se estimaría como gestión forestal sostenible, mediante el método descrito más adelante, en la sección 2.2.4. La degradación puede tener lugar en cualquiera de los tipos de bosque considerados. En lo que respecta a la estratificación sugerida en la evaluación de recursos forestales, puede comenzar a partir del bosque primario, aunque no necesariamente. Los bosques naturales modificados y los bosques plantados no se degradan si el reservorio medio de carbono se mantiene o aumenta a largo plazo. La degradación, según se interpreta en el presente documento, se produce en superficies en las que disminuye la media de las reservas de carbono a largo plazo,53 aun cuando se produzcan aumentos temporales de esas reservas. Se han hecho estimaciones regionales de degradación en la gama del 5% al 132% de las emisiones derivadas de la deforestación (Houghton, y otros, 2009), y otras estimaciones se hicieron al 25% y 47% de las emisiones derivadas de la deforestación (Asner y otros, 2005, Asner y otros, 2010). Si bien el rebrote tendrá un importante efecto compensatorio, la degradación forestal será probablemente una fuente considerable de emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo. La degradación se caracteriza por un cambio en la estructura forestal y la composición de las especies, y puede dar lugar a: pérdida constante de carbono de los reservorios de biomasa y materia orgánica muerta; pérdida constante de carbono del suelo, especialmente de los bosques de turba a raíz del drenaje, incendios o exposición tras una reducción de la densidad de las copas; aumento constante de emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO 2, especialmente debido a los incendios. Ni en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 ni en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se identifica la degradación forestal expresamente, pero dado que se produce en tierras forestales y no entraña deforestación, las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la degradación se deberían estimar mediante las metodologías descritas en la sección 3.2.1 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 52 53 Por ejemplo, la biodiversidad, el control de los incendios, la gestión del agua o la capacidad productiva. Véase el recuadro 6 del texto principal del documento sobre métodos y orientación. 53 titulada Tierras forestales que siguen siendo tierras forestales.54 La detección de la degradación forestal y la consiguiente estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero resultantes requieren técnicas de observación forestal, datos y recursos fiables. Los países deberían desarrollar los sistemas y las capacidades disponibles e integrar los sistemas de medición de la degradación en sus NFMS, de modo que la degradación forestal se detecte y se mida de manera compatible con la detección y medición de otras actividades de REDD+. Numerosos procesos antropógenos y naturales pueden dar lugar o contribuir a la degradación forestal, por ejemplo, la eliminación insostenible de biomasa de tala o recogida de leña selectiva; la quema prescrita demasiado frecuente o el drenaje de suelos turbosos. La presión del clima, los incendios y la infestación de plagas o las enfermedades son factores que pueden contribuir a la degradación forestal, aunque también pueden ocurrir en superficies forestales no degradadas. La degradación tendrá un efecto más duradero allí donde la capacidad de rebrote se vea dificultada (por ejemplo, a raíz de la erosión del suelo, la pérdida de bancos de semillas o la fragmentación provocada por la deforestación de zonas aledañas). La degradación puede ser localizada (por ejemplo, cuando supone la pérdida de árboles o de grupos de árboles) o generalizada (por ejemplo, por incendios que arrasan muchos miles de hectáreas). Los patrones varían entre la eliminación selectiva de determinados árboles o grupos de árboles; en este último caso se suelen generar espacios más susceptibles de una mayor degradación. La degradación puede producirse después de un único hecho perturbador o a través de procesos graduales. El uso de la teledetección puede subestimar significativamente la magnitud de la degradación (indicada por la reducción parcial de la cubierta de dosel) debido a diversos motivos, en función del tamaño de pixel de la imagen utilizada y del tiempo transcurrido entre las imágenes obtenidas de la zona en cuestión. Por ejemplo, en el caso de los doseles completos, tras un fenómeno perturbador, la teledetección solo permitiría detectar la degradación durante un breve lapso. En otros casos, la magnitud de la reducción parcial del dosel podría ser inferior a la extensión mínima detectable por teledetección. El grado de subestimación se puede reducir mediante el uso de datos de alta resolución espacial y temporal (con los que es más probable detectar las perturbaciones) y la limitación del análisis de datos, de modo que no permita la transición de bosque natural modificado a bosque primario (es decir, que una vez que el bosque ha sufrido una perturbación, se entienda que permanecerá así). Se aconseja a los países que, al aplicar los métodos del IPCC, sigan los pasos enumerados más adelante. Si se considera la degradación forestal y la deforestación, las estimaciones deberán ser coherentes. En particular, la estratificación que se pide es la misma que para la deforestación, y los pasos 1) y 2) mencionados más adelante son iguales a los pasos 1) y 2) identificados anteriormente para estimar las emisiones derivadas de la deforestación. El paso 4) mencionado más adelante no es exactamente igual que el paso 3) relativo a la deforestación, porque el primero se refiere a una densidad media de carbono a largo plazo, y este último a un valor actual, si bien los métodos de cálculo son similares y deberían ser compatibles. La degradación estimada mediante los pasos descritos más adelante tiene en cuenta las reducciones de las densidades de carbono a largo plazo debidas a las transiciones entre estratos y sustratos forestales, así como entre los estratos y sustratos afectados por la actividad humana (o sea bosque natural modificado y bosques plantados). Los pasos para estimar la degradación son los siguientes: 54 Correspondiente a la sección 4.2 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 54 1) Paso 1) de la sección sobre deforestación (sección 2.2.1) 2) Paso 2) de la sección sobre deforestación (sección 2.2.1) 3) Estimar el cambio anual en CBMNF. Esta cantidad se denominará ΔCBMNF. Se la puede estimar a partir de la repetición de inventarios nacionales de bosques, si existiesen, mediante el muestreo descrito más adelante y la utilización del método de ganancias y pérdidas que figura en la sección 3.2.1.1 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003. Se debería tener en cuenta la subestratificación y otros factores, entre ellos el crecimiento forestal, las talas, la recolección de leña y los incendios. ΔCBMNF será positivo si CBMNF aumenta, y en otro caso será igual a cero, o negativo. Establecer fMNF = 0 si ΔCBMNF es positivo o 0, y f MNF = +1 si ΔCBMNF es negativo. 4) Estimar el cambio anual de la densidad media de carbono a largo plazo en los bosques plantados. La densidad media de carbono a largo plazo es el promedio de la densidad de carbono a través de la rotación forestal, teniendo en cuenta el crecimiento y la recolección, calculada a lo largo de sucesivas rotaciones forestales. Esto supone la evaluación del crecimiento y la eliminación de los bosques debida especialmente a la recolección cuando existe una proporción importante de bosque plantado recientemente establecido en la zona forestal. Esta cantidad será LRCBPlantF y el cambio anual será ΔLRCBPlantF. La primera estimación de LRCBPlantF para el año en curso, que dependerá de la tasa de crecimiento de las especies en cuestión, la frecuencia de la recolección y la demora media entre la recolección y la replantación total prevista en el año en curso. Esa información debería estar disponible a través del sistema nacional de vigilancia forestal, las autoridades nacionales u operadores comerciales. En el recuadro 5 se ofrece un ejemplo del tipo de cálculos necesarios. Sustraer del valor actual el valor de of LRCBPlantF en el año precedente para obtener ΔLRCBPlantF. Este será positivo si LRCBPlantF aumenta, y en otro caso será cero o negativo. Establecer f PlantF = 0 si ΔLRCBPlantF es positivo o cero, y fPlantF= +1 si ΔLRCBPlantF es negativo. 55 Recuadro 5: Estimación de la densidad media de biomasa a largo plazo en bosques plantados La densidad de la biomasa en un bosque plantado sujeto a múltiples recolecciones y subsiguientes crecimientos mostrará un patrón de diente de sierra como se ilustra en la figura siguiente. Si la replantación es inmediata, será una fracción, por ejemplo f1, de la densidad de biomasa aérea en el momento de cada recolección. La fracción f1 suele ser aproximadamente 0,5. Si existiera un retraso significativo (por ejemplo, δt) entre la recolección y el momento de replantación, y el tiempo entre la replantación y la recolección fuera t1, la densidad media de biomasa a largo plazo sería P.(f1.(t1/(t1+δt))+r), donde P es la densidad de biomasa aéreaen el momento de la recolección y r es la relación raíz-vástago. P y r dependerán de las especies, las condiciones del lugar y las aportaciones de gestión. Si hubiera 0,5 toneladas de carbono por tonelada de biomasa, entonces LRCBPlantF = (0.5) P.(f1.(t1/(t1+δt))+r). La información básica requerida de las partes interesadas incluye las tasas de crecimiento y el momento y carácter de la recolección; también se indicará si hay demoras significativas en la replantación. Para f1 se puede utilizar por defecto el valor 0,5. Se pueden obtener mejores valores mediante modelos de crecimiento que tengan en cuenta los efectos de la perturbación sobre r. En niveles superiores se tienen en cuenta otros reservorios de carbono. -1 Reservas de carbono (t C ha ) Reservas totales de carbono Reservas promedio de carbono Reservas de carbono en la biomasa aérea 5) Estimar, mediante los métodos descritos en el capítulo 3, la transferencia anual de superficies de bosque primario a bosque natural modificado. Esta cantidad será ΔAPF>MNF. 6) Estimar, mediante los métodos descritos en el capítulo 3, la transferencia anual de superficies de bosque primario a bosque plantado. Esta cantidad será ΔAPF>PlantF. 7) Estimar, mediante los métodos descritos en el capítulo 3, la transferencia anual de superficies de bosque natural modificado a bosque plantado. Esta cantidad será ΔAMNF>PlantF. 8) Estimar las emisiones anuales de CO2 derivadas de la degradación (CO2degrad) mediante la siguiente ecuación. La importancia de los términos individuales se describe en los pasos anteriores y se reseña en el cuadro 2: CO2degrad = ΔAPF>MNF [CBPF − CBMNF] + ΔAMNF>PlantF [CBMNF − LRCBPlantF] + ΔAPF>PlantF [CBPF − LRCBPlantF] +(fMNF)(AMNF)|ΔCBMNF|+ (fPlantF )(APlantF)|ΔLRCBPlantF| (1) La inclusión de una cantidad entre corchetes significa que, si fuera negativa, esa cantidad se debería tratar como cero, de modo que el término correspondiente no afecte el total de emisiones derivadas de la degradación. Los multiplicadores fPlantF y fMNF desempeñan una función similar, con lo que solo las reducciones a largo plazo de las reservas de carbono contribuyen a la degradación. Las líneas verticales significan que se debe utilizar el valor absoluto de la cantidad que abarcan. El cuadro siguiente muestra el proceso de degradación correspondiente a cada uno de los cinco términos que figuran a la derecha de la ecuación. Dado que los términos se identifican separadamente, la degradación se puede desglosar por proceso o se puede considerar como una suma de todos los procesos. Por ejemplo, si los países desearan hacer una distinción entre la degradación que podría ocurrir 56 en bosques primarios y en bosques naturales modificados (por una parte) y la que podría ocurrir en bosques plantados (por otra parte), el término 5 de la ecuación 1 se debería suprimir y se lo debería tratar separadamente. Los términos de la ecuación se deberán subdividir para tener en cuenta la subestratificación. Cuadro 2: Términos utilizados en la ecuación 1 Número de término del lado derecho de la ecuación 1 Proceso de degradación Término del lado derecho de la ecuación 1 1 Conversión de bosque primario a bosque natural modificado ΔAPF>MNF [CBPF – CBMNF] 2 Conversión de bosque natural modificado a bosque plantado ΔAMNF>PlantF [CBMNF − LRCBPlantF] 3 Conversión de bosque primario a bosque plantado ΔAPF>PlantF [CBPF − LRCBPlantF] 4 Disminución de la densidad de carbono a largo plazo en el bosque natural modificado (fMNF)(AMNF)|ΔCBMNF| 5 Disminución de la densidad de carbono a largo plazo en el bosque plantado (fPlantF)(APlantF)|ΔLRCBPlantF| En el nivel 1, la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 supone que las tierras forestales que se mantienen como tales, los suelos minerales, la madera muerta y los depósitos de detritus, están en equilibrio. Si se utilizaran métodos de niveles más altos, los datos nacionales deberían permitir ampliar la ecuación 1 para incluirlos. Si los suelos orgánicos se drenasen para establecer bosques plantados, se deberían estimar las emisiones de las correspondientes superficies de bosques plantados, según se indica en la sección 3.2.1.3 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003. En el cuadro 3 se reseña el nivel 1 de los factores de emisión de CO 2 notificado en la orientación del IPCC y las directrices sobre suelos orgánicos en diversas circunstancias. 57 Cuadro 3: fuentes de factores de emisiones y absorciones en suelos orgánicos Documento Número de capítulo y sección Número de cuadro Descripción de los factores de emisión Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 Capítulo 3, sección 3.2 – Tierras forestales Cuadro 3.2.3 Valores por defecto del factor de emisión de carbono en forma de CO2 para suelos orgánicos drenados en bosques gestionados Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 Capítulo 3, sección 3.3 – Tierras agrícolas Cuadro 3.3.5 Factores de emisión (FE) anuales para suelos orgánicos cultivados Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 Capítulo 3, sección 3.4 – Praderas Cuadro 3.4.6 Factores de emisión (FE) anuales para los suelos orgánicos en praderas gestionadas Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero Capítulo 4 – Tierras forestales Cuadro 4.6 Factores de emisión para suelos orgánicos drenados en bosques gestionados Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero Capítulo 5 – Tierras agrícolas Cuadro 5.6 Factores de emisión anual para suelos orgánicos cultivados Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero Capítulo 6 Pastizales Cuadro 6.3 Factores de emisión anuales para suelos orgánicos drenados de pastizales Orientación complementaria 55 del IPCC sobre humedales . Capítulo 2, sección Cuadro 2.1 Emisiones y absorciones de CO2 de nivel 1 para suelos orgánicos drenados en todas las categorías de uso de las tierras 55 El Grupo especial del IPCC sobre los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero elaboró orientación metodológica adicional sobre inventarios nacionales de humedales, incluidos valores por defecto de los factores de emisiones, con el fin de subsanar deficiencias en la cobertura de los humedales y los suelos orgánicos en las directrices de 2006 del IPCC. El documento es el Suplemento de 2013 a las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (Suplemento del IPCC sobre humedales, 2013). 58 2.2.3 Gestión sostenible de los bosques, mejoramiento de las reservas de carbono en los bosques (en un bosque existente) y conservación de las reservas de carbono de los bosques Probablemente, estas actividades se relacionarán con políticas nacionales y regionales específicas, que se pueden vincular a zonas geográficas particulares, compatibles con estrategias nacionales de gestión sostenible que conlleven la necesidad de establecer los sustratos pertinentes. Reconociendo que los países tendrán sus definiciones nacionales de bosque, parece existir un amplio acuerdo en que la gestión sostenible de los bosques se orienta a mantener y reforzar los valores forestales.56 Esto no implica necesariamente el mantenimiento de las reservas de carbono inicialmente presentes en los bosques primarios o naturales modificados. Por ejemplo, las reservas medias de carbono en la biomasa son siempre menores en los bosques sujetos a recolección que en los bosques equivalentes no sujetos a recolección, pero en un bosque de producción gestionada de manera sostenible las reservas de carbono no disminuirían (lo que refleja una capacidad productiva sostenida) a lo largo del tiempo si se promediasen los ciclos de recolección. La conservación de las reservas forestales de carbono tiene la finalidad de mantener esas reservas. El mejoramiento de las reservas forestales de carbono tiene la finalidad de incrementar esas reservas, lo que podría hacerse en la superficie forestal existente o mediante la conversión de otros usos de las tierras, a usos forestales. Esta última posibilidad es metodológicamente distinta, porque entraña un cambio de uso de la tierra, y se aborda separadamente más adelante. El mejoramiento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente), la conservación de las reservas forestales de carbono, y la gestión forestal sostenible tendrán lugar en superficies forestales existentes que permanezcan como tales. Por consiguiente, como ocurre con la degradación, las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero asociadas con esas circunstancias se deberán estimar mediante las metodologías descritas para tierras forestales que se mantienen como tales, en la sección 3.2.1 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003.57 Esos métodos conciernen a la biomasa aérea y subterránea, los detritos, la madera muerta y la materia orgánica del suelo, así como a las emisiones conexas de gases de efecto invernadero distintos del CO2. 2.2.4 Estimaciones de emisiones y absorciones para la gestión sostenible de los bosques, el mejoramiento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y la conservación de las reservas forestales de carbono Dado que esas actividades se orientan generalmente a mantener o aumentar las reservas forestales de carbono, representan la inversión de la degradación y, en ocasiones, la misma 56 Aunque la formulación se refiere a la gestión de los bosques sostenibles, más que a la gestión sostenible de los bosques, las Naciones Unidas han reconocido que la ordenación sostenible de los bosques, como concepto dinámico en evolución, tiene por objeto mantener y aumentar el valor económico, social y ambiental de todos los tipos de bosques, en beneficio de las generaciones presentes y futuras (Instrumento jurídicamente no vinculante sobre todos los tipos de bosques, aprobado por la Asamblea General de las Naciones Unidas el 22 de octubre de 2007). 57 Correspondiente a la sección 4.2 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 59 actividad puede dar lugar a degradación o a su inversión, en función, por ejemplo, de la intensidad de la recolección. Por lo tanto, la estimación de las variaciones de carbono para las actividades descritas deberá ser compatible con la estimación de la degradación. Por consiguiente, para estimar las emisiones y absorciones derivadas de la gestión sostenible de los bosques, el mejoramiento de las reseras forestales de carbono (en un bosque existente) y la conservación de las reservas forestales de carbono, se aconseja a los países que sigan los pasos 1 a 9 descritos anteriormente en relación con la degradación, de la manera siguiente: Si hubiera superficies particulares sujetas a actividades de gestión sostenible en superficies estratificadas, por ejemplo, bosque primario, bosque natural modificado y bosque plantado, utilícense datos de teledetección combinados con información de las autoridades forestales nacionales, con el fin de identificar esos sustratos. Este paso no será necesario si todos los estratos son objeto de gestión sostenible. La ecuación para estimar las emisiones y absorciones derivadas de esas actividades será: CO2sust = ΔAPF>MNF(CBPF − CBMNF)+ΔAMNF>PlantF(CBMNF− LRCBPlantF)+ ΔAPF>PlantF(CBPF − LRCBPlantF) − AMNF(ΔCBMNF) − APlantF (ΔLRCBPlantF ) …(2) En esta versión de la ecuación se supone que todo el bosque que se mantienen como tal es objeto de actividades de gestión sostenible de los bosques, mejoramiento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y conservación de las reservas forestales de carbono; y que todos los términos contribuyen al total, independientemente del signo. La ecuación se presenta de forma que CO2sust será negativo (correspondiente a una absorción) cuando las reservas de carbono aumenten. En la ecuación se supone que el bosque primario puede convertirse en bosque natural modificado o en bosque plantado, y que el bosque natural modificado se puede transformar en bosque plantado, pero que las transiciones inversas no se producen. El cuadro siguiente muestra los procesos correspondientes a cada uno de los cinco términos del lado derecho de la ecuación. Dado que los términos se identifican separadamente, las emisiones y absorciones de esas actividades se pueden desglosar por procesos o considerarse como la suma total de los procesos pertinentes. Cuadro 4: Términos utilizados en la ecuación 2 Número de término del lado derecho de la ecuación 2 Proceso Término del lado derecho de la ecuación 2 1 Conversión de bosque primario a bosque natural modificado ΔAPF>MNF(CBPF − CBMNF) 2 Conversión de bosque natural modificado a bosque plantado ΔAMNF>PlantF(CBMNF − LRCBPlantF) 3 Conversión de bosque primario a bosque plantado ΔAPF>PlantF(CBPF − LRCBPlantF) 4 Variación de la densidad de carbono a largo plazo en el bosque natural modificado AMNF(ΔCBMNF) 5 Variación de la densidad de carbono a largo plazo en el bosque plantado APlantF (ΔLRCBPlantF ) 60 Si se produce una transición en un tipo de bosque dividido, las densidades de carbono que se utilizarán serán las correspondientes a la transición que se efectúa. Si se lograra conservar el bosque primario, tanto ΔAPF>MNF como ΔAPF>PlantF serán igual a cero. Si concurrieran la degradación forestal y las actividades sostenibles, para evitar el doble cálculo se procederá como sigue: Si las emisiones de la degradación y las actividades sostenibles se identificaran separadamente, la degradación se debería estimar mediante la ecuación 2 y las actividades sostenibles se estimarán como la diferencia entre la ecuación 1 y la 2. Si la ecuación 1 se hubiese desglosado de alguna manera, por ejemplo, considerando separadamente los bosques plantados, la ecuación 2 se debería desglosar de la misma manera. Si toda la degradación y las actividades sostenibles se estimaran conjuntamente, solo se debería utilizar la ecuación 2. Dado que en la ecuación 2 no hay signos restrictivos, toda degradación en el marco de actividades definidas como gestión sostenible de los bosques, mejoramiento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y conservación de reservas forestales de carbono se incluirán en las estimaciones de emisiones. 2.2.5 Mejoramiento de las reservas forestales de carbono (forestación de tierras no forestadas anteriormente, reforestación de tierras convertidas previamente de bosque a otros usos de las tierras) Además del mejoramiento en los bosques existentes, las reservas de carbono se pueden incrementar mediante la forestación de tierras que previamente no estaban forestadas, o que se habían convertido anteriormente de tierras forestales a otros usos de las tierras. La forestación de esas tierras dará lugar a la acumulación de carbono en la biomasa, si bien inicialmente la pérdida de carbono del suelo debida a la perturbación de las reservas de carbono en los suelos minerales podría exceder la acumulación en la biomasa; asimismo, si se hubiera drenado el suelo orgánico, esa pérdida continuaría mientras durase el drenaje. La acumulación de biomasa describirá una curva sigmoidal, con tasas variables según las especies, las condiciones de crecimiento del lugar y la edad. La recolección interrumpirá la acumulación sigmoidal de biomasa (con emisiones de perturbación) y el crecimiento se reanudará después de la replantación. Esto genera la característica curva de diente de sierra que se muestra en el recuadro 5. La recolección con replantación es parte de un ciclo de gestión forestal y no constituye deforestación ni degradación, siempre que se mantengan las reservas medias de carbono a largo plazo. Los bosques plantados establecidos por su valor medioambiental no serán necesariamente objeto de recolección, y si no lo son, la curva sigmoidal inicial se saturará en lo que respecta a la capacidad de portación de carbono del bosque en las tierras en cuestión, por lo que el modelo no será de diente de sierra. En consonancia con las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, las emisiones y absorciones en tierras no gestionadas,58 no se incluyen en los inventarios de gases de efecto invernadero, de modo que se supone que la extensión del bosque hacia tierras no gestionadas no se tendrá en cuenta para esta 58 Véase el capítulo 1 para un examen de las definiciones de bosque, incluidos los bosques gestionados y no gestionados. 61 actividad. Con arreglo a las salvaguardias acordadas,59 las actividades de REDD+ no servirán a fines de conversión de bosques naturales. 2.2.6 Estimación de las emisiones con miras a mejorar las reservas de carbono (forestación de tierras no forestadas previamente, reforestación de tierras convertidas previamente de bosque a otros usos de las tierras) Dado que esto entraña una conversión de otros usos de las tierras a bosque, se corresponde directamente con la sección 3.2.2 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura de 2003 sobre tierras convertidas en tierras forestales (Tierras convertidas en tierras forestales) correspondiente a la sección 4.3 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. En aplicación de la metodología del IPCC, los países deberán: 1) Por medio del sistema nacional de vigilancia forestal, recopilar información sobre el establecimiento de bosques en tierras que no estaban previamente forestadas, o en tierras que alguna vez estuvieron forestadas pero se habían convertido para otros usos. La información puede ser valiosa para las partes interesadas, los departamentos gubernamentales o las autoridades forestales (todos los cuales deberían estar representados en el NFMS) que realizan el seguimiento de las concesiones y los permisos de plantación. Puede ocurrir que la teledetección no sea siempre una fuente de datos útil para este paso, por cuanto los bosques en fase inicial de crecimiento no se distinguen fácilmente mediante teledetección. Tal vez se puedan detectar signos de preparación y trabajos de plantación utilizables como información de apoyo. La información requerida debería incluir el tipo de bosque establecido, la fecha de plantación y, de ser posible, un plan de gestión. 2) A medida que crezca el bosque, tras su establecimiento, se utilizarán datos de teledetección para confirmar las superficies forestales y el calendario de actividades de recolección, y se aclarará cualquier discrepancia con la información obtenida con arreglo al párrafo 1). Esto mejorará la exactitud de los resultados. 3) Al realizar estimaciones nacionales, las emisiones y absorciones relacionadas con esta actividad se deberían incluir junto con las que conciernen a la gestión sostenible de los bosques, el mejoramiento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y la conservación de las reservas forestales de carbono. 2.2.7 Conversión de bosques naturales En los Acuerdos de Cancún, la conversión de bosques naturales figura entre las disposiciones de salvaguardia, no como una actividad de REDD+. Los Acuerdos señalan 60 la necesidad de promover y respaldar salvaguardias que incluyan...la compatibilidad de las medidas con la conservación de los bosques naturales y la diversidad biológica, velando por que las actividades de REDD+ no se utilicen para la conversión de bosques naturales, sino que sirvan, en cambio, para incentivar la protección y la conservación de esos bosques y los servicios derivados de sus ecosistemas y para potenciar otros beneficios sociales y ambientales. La superficie anual convertida se puede calcular como la suma Ʃi=1,5 A(1,i) 59 60 Véase el párrafo 2 e) del apéndice 1 de los Acuerdos de Cancún contenidos en la decisión 1/CP.16. Véase el párrafo 2 e) del apéndice 1 de los Acuerdos de Cancún contenidos en la decisión 1/CP.16 62 donde j=1 será el índice para el bosque primario en el paso 5 anterior relativo a la estimación de emisiones derivadas de la deforestación, más las tasas de transferencia de bosque natural a bosque plantado y de bosque primario a bosque plantado ΔAMNF>PlantF and ΔAPF>PlantF, estimadas respectivamente en los pasos 5 y 6 relativos a la estimación de emisiones derivadas de la degradación. Esto abarca la conversión de bosques naturales a usos no forestales de las tierras y a otros tipos de bosques. Las emisiones asociadas con esas transferencias se pueden estimar mediante la aplicación de los métodos del IPCC identificados anteriormente para esas superficies transferidas. 3. Suministro de datos para la estimación de emisiones y absorciones Uno de los temas principales del presente capítulo es la estimación de las superficies de distintas medidas de REDD+, así como la cuantificación de la incertidumbre de dichas estimaciones. En la sección 3.1 se resumen los tipos de datos de actividad que se necesitan. En muchos casos, para estimar los datos de actividad hará falta elaborar mapas mediante teledetección. En la sección 3.2 se resumen los tipos de datos de teledetección que pueden ser de utilidad para cartografiar las medidas de REDD+. En la sección 3.3 se ofrece una visión general de los tipos de preproceso que normalmente se tienen que aplicar a los datos de teledetección. La sección 3.4 incluye un análisis más exhaustivo de los tipos de productos cartográficos que se pueden obtener a partir de datos de teledetección en apoyo de la estimación para las medidas de REDD+. La sección 3.5 está dedicada a los métodos cartográficos asociados a los distintos tipos de medidas de REDD+. En la sección 3.6 se establecen varios principios rectores generales en relación con las fuentes de los datos de teledetección y los métodos conexos. Cabe destacar la sección 3.7 porque ofrece información sobre cómo integrar los datos de evaluación de la exactitud y los mapas para proporcionar estimaciones objetivas de las superficies de las medidas de REDD+, así como para cuantificar la incertidumbre en las estimaciones de las superficies. La sección 3.8 está dedicada a la recogida de observaciones sobre el terreno y la obtención de factores de emisión y absorción, mientras que en la sección 3.9 se presentan consejos para estimar la variación de los depósitos de carbono y de las emisiones de gases de efectos invernadero (GEI) distintos del CO2. 3.1 Necesidades de datos de actividad La descripción de las medidas de REDD+ y el debate sobre la utilización de métodos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) para estimar las emisiones asociadas a ella (véase la sección Error! Reference source not found.) motivaron las necesidades de datos de actividad especificados en el Cuadro 1. 63 Cuadro 1: Principales necesidades de datos de actividad para las medidas de REDD+ Fila Necesidad de datos 1 Superficies de bosque primario, bosque natural modificado y bosque plantado , subestratificadas, según proceda, por tipo de bosque y régimen de ordenación. 2 Conversión anual de bosques primarios, bosques naturales modificados y bosques plantados en usos no forestales de la tierra (tierras agrícolas, praderas, humedales, asentamientos y otras tierras). 3 Transferencia anual de bosques primarios a bosque naturales modificados y bosques plantados. 4 Transferencia anual de bosques naturales modificados a bosques plantados. 5 Conversión anual de usos no forestales de la tierra en bosques plantados o expansión natural dentro de superficies de tierras gestionadas. a a Son los tipos de bosque utilizados en los análisis metodológicos porque se corresponden con los de los informes que se presentan a la Evaluación de los recursos forestales mundiales. Los países pueden adoptar otras estratificaciones que se adapten a sus circunstancias nacionales. Los datos de actividad que figuran en el Cuadro 1 incluyen superficies de tipo forestal (subestratificadas según proceda), superficies transferidas de uso forestal a otros usos de la tierra, y superficies transferidas de un tipo o subestrato forestal a otro. Será necesario estratificar los datos de actividad conforme a factores como el ecosistema forestal y el nivel de alteración, que afectan a la densidad de carbono. En la mayoría de los casos, la teledetección desempeñará una función importante al estimar los datos de actividad. Una recomendación fundamental del documento sobre métodos y orientación es que, al estimar las superficies de las actividades del cuadro 5, la teledetección sea solo una de las etapas. En todos los casos en que se recurra a la teledetección para elaborar mapas de los datos de actividad, es fundamental emprender una segunda etapa consistente en evaluar la exactitud y utilizar posteriormente los datos de actividad para corregir los sesgos que pueda haber en los mapas. Este procedimiento presenta como beneficio añadido que permite cuantificar las incertidumbres (en forma de intervalos de confianza) respecto de los datos de actividad. 3.2 Fuentes de datos de teledetección En el documento sobre métodos y orientación se prevé que los datos ópticos y de radar de resolución media y alta serán los principales tipos de datos de teledetección que se utilizarán al objeto de aplicar los métodos de estimación para las medidas de REDD+ que se describen en él. Actualmente hay más experiencia con la utilización de datos ópticos de resolución media por las siguientes razones: hay países que tienen experiencia con la utilización de este tipo de datos para llevar a cabo estimaciones de emisiones nacionales procedentes de la deforestación y de actividades de uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura; 64 Landsat proporciona un archivo histórico de datos de este tipo desde comienzos de la década de 1970 y, a raíz de las exitosas operaciones del Landsat 8, el último Landsat, se confía en continuar disponiendo de datos a corto plazo; los datos de Landsat se adquieren a nivel mundial y están libremente disponibles en un formato preprocesado; asimismo, las nuevas técnicas de extracción o composición de datos pueden mitigar en gran medida los problemas de interferencias causados por la nubosidad. La interpretación visual también puede ayudar a aumentar la exactitud si la cobertura temporal es deficiente debido a la nubosidad. Es probable que la disponibilidad a corto plazo de datos de radares de abertura sintética (SAR) de una longitud de onda mayor (banda L) tenga como consecuencia su creciente inclusión en los sistemas nacionales de vigilancia forestal. Actualmente no hay ningún satélite en funcionamiento que suministre datos de SAR de banda L, pero hay dos misiones previstas para 2014 y 2015 (ALOS-2 y SAOCOM-1). El SAR de banda L puede cartografiar la cubierta forestal y terrestre y los cambios que se producen en ellas, en particular en zonas con nubosidad persistente. Existen numerosas demostraciones preoperativas de la utilidad del SAR de banda L para las actividades relacionadas con REDD. El historial de coberturas mundiales de SAR de banda L está disponible desde mediados de la década de 1990 y para el período 2007-2011 para establecer un nivel de referencia forestal y para la vigilancia decenal del cambio en la cubierta forestal. Hay investigaciones en curso sobre la utilización de SAR de banda L para detectar la degradación y estimar la biomasa aérea. Del mismo modo, a medida que el desarrollo de métodos avanza en la utilización de series cronológicas densas de SAR de banda C para vigilar los datos de actividad, los países pueden estudiar la utilización de adquisiciones futuras de Sentinel-1. Es probable que la utilización conjunta de datos de las bandas C y L aumente la exactitud al clasificar las tierras forestales y no forestales. Los países tropicales han manifestado su voluntad de utilizar datos de SAR junto con datos ópticos para subsanar la falta de datos y suministrar información complementaria sobre estratificación y biomasa forestal. Cada vez hay más experiencia en la aplicación de datos ópticos de alta resolución61,que probablemente aumentarán la exactitud al identificar la tierra degradada, y pueden ser necesarios para la detección completa de bosques cuando se utilice una superficie mínima reducida para la definición nacional de bosque. En el recuadro 6 se resume la experiencia de Guyana con el empleo de datos de alta resolución en un sistema operativo de medición, notificación y verificación (MNV) que puede cartografiar la degradación. A continuación se describen los principales tipos de datos. En el anexo B se resume la disponibilidad de datos ópticos y de radar en el momento de la elaboración del presente documento, con información sobre la resolución y la disponibilidad espaciales y temporales; asimismo, se incluyen enlaces al sitio web del Comité sobre Satélites de Observación de la Tierra (CEOS), en el que se puede consultar información más pormenorizada. 61 Por ejemplo, Guyana y México están utilizando datos de alta resolución; en el primer caso, para vigilar la degradación, mientras que México recurre a ellos debido a la superficie mínima reducida que utiliza para la definición nacional de bosque. 65 3.2.1 Datos ópticos de baja resolución Por baja resolución se entiende un píxel mayor de 250 m, aproximadamente, tamaño que se suele considerar demasiado grande para generar datos de actividad de las medidas de REDD+. Las variaciones de los índices espectrales originadas por la utilización de datos de baja resolución, p. ej., de MODIS62 y CBERS-2, pueden servir para detectar superficies en las que se están produciendo cambios en los bosques, lo cual puede servir para realizar estratificaciones u orientar el muestreo. La alta resolución temporal de MODIS puede contribuir a compensar su baja resolución espacial, al suavizar la serie cronológica63. Los datos de alta frecuencia y baja resolución se pueden utilizar para generar un mapa con indicadores de cambio de la cubierta forestal en tiempo casi real, que sirve para la alerta temprana y la detección de claros en los bosques y degradación forestal. 3.2.2 Datos ópticos de resolución media La gama de resolución media oscila entre 10 y 80 m. Las imágenes más habituales que se pueden utilizar para la vigilancia de medidas de REDD+ son de una resolución de 30 m, obtenidas de los satélites de la serie Landsat (GOFC-GOLD Sourcebook, 2012). Entre las ventajas asociadas a los datos de Landsat cabe destacar: a) su larga tradición de uso; b) la adquisición mundial, el preproceso y el archivado de datos, y c) el acceso libre a los datos en el archivo de Estados Unidos de América. En muchos casos, solo se dispondrá del conjunto de datos de Landsat para estimar los datos de actividad históricos. Las series de datos se remontan a la década de 1970 y el exitoso lanzamiento del Landsat 8 en febrero de 2013 prolonga la serie cronológica a corto plazo. La utilización de sensores ópticos supone una limitación en zonas con nubosidad persistente. Sin embargo, Landsat suele ser la primera fuente de datos que se tiene en consideración para un sistema nacional de vigilancia forestal, gracias a su accesibilidad y cobertura mundial. En general, Landsat servirá para satisfacer las necesidades nacionales de datos de teledetección asociadas a la recopilación de datos de actividad de las medidas de REDD+. Los satélites CBERS-4 y Sentinel 2 aumentarán la disponibilidad de datos de resolución media, en particular al ofrecer gratuitamente datos de resolución de 10 m y facilitar aplicaciones que hasta ahora solo se habían considerado factibles con datos de alta resolución. En algunos casos, los índices espectrales obtenidos de datos ópticos se pueden asociar a la biomasa, pero surgen problemas de saturación por encima de una densidad de biomasa determinada y actualmente no se utilizan para la estimación de los inventarios de GEI (Powell y otros, 2010). Entre los países que cuentan con programas operativos nacionales para vigilar la cubierta forestal con datos de Landsat o similares a Landsat se encuentran Australia (Furby y otros, 2008), Brasil (DMC y CBERS; Souza, 2006), Estados Unidos de América (Fry y otros, 200964) e India (IRS; Pandy, 2008). Los datos de teledetección se deben preprocesar según se detalla en la sección 3.3, a fin de obtener una referencia común para su comparación con otros datos. 62 Disponible gratuitamente en el sitio web de la NASA en http://reverb.echo.nasa.gov/reverb/. http://ivfl-info.boku.ac.at/index.php/eo-data-processing 64 Disponible en http://pubs.usgs.gov/of/2008/1379/pdf/ofr2008-1379.pdf 63 66 Recuadro 6: Desarrollo de un sistema operativo de MNV con la incorporación de datos de alta resolución: estudio de caso de Guyana En 2008, Guyana puso en marcha su Estrategia de desarrollo con bajas emisiones de carbono, que proporciona el marco para las medidas de REDD+. Guyana cuenta con un sistema de MNV que establece la referencia para a la medición de los resultados. El desarrollo del sistema de MNV tiene su origen en una hoja de ruta para la creación de los medios necesarios durante el período comprendido entre 2010 y 2013, e incluye el sistema de vigilancia de las reservas forestales de carbono y la evaluación de la cubierta forestal. El trabajo estuvo respaldado conforme a las condiciones establecidas en la nota conceptual conjunta que Guyana y Noruega b firmaron en 2009 . Como muchos otros países, Guyana comenzó a desarrollar sus referencias históricas (1990) de cambios en la cubierta terrestre a partir de imágenes de Landsat con una resolución de 30 m de acceso libre. Después de su c primer año de funcionamiento (2011), la Comisión Forestal de Guyana (GFC) revisó los avances del sistema de MNV y decidió utilizar imágenes RapidEye de alta resolución para abarcar las superficies de cambios más activas. En la actualidad, el sistema de MNV cumple con el procedimiento 3 del IPCC. Todos los cambios en la cubierta terrestre posteriores a 1990 (incluidos los que no tienen origen antropógeno) que abarcan una superficie mayor a 1 ha se detectan, cartografían y almacenan en un sistema de información geográfica (SIG). Desde 2011, el sistema de MNV permite cartografiar y vigilar la degradación forestal (o la alteración del dosel) asociada a actividades de deforestación a nivel nacional. Una evaluación independiente de la exactitud realizada en 2013 d cuantificó la exactitud de los mapas de deforestación y degradación forestal en un 99% y un 80% , respectivamente. e El proceso diseñado y adoptado por la GFC ha evolucionado con el paso del tiempo, e integra la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura vinculada a actividades de investigación operativa centradas en el desarrollo de métodos apropiados para los factores causantes de la degradación forestal en Guyana. El diseño del sistema de MNV reconoce los problemas de la nubosidad persistente, la escala espacial y la intensidad del cambio en la cubierta terrestre. Para abordarlos, se recurre a una cobertura frecuente de imágenes de alta resolución. Como en muchos otros países, una parte significativa de la experiencia que atesora Guyana radica en la utilización de SIG y no en el empleo de tecnologías de teledetección. Habida cuenta de estos problemas, un sistema de MNV basado en un SIG cuenta con la ventaja de ser adaptable, de fácil manejo y lo suficientemente flexible para incorporar una gama de distintos tipos de datos necesarios para cumplir con las necesidades del IPCC. La cadena de procesamiento de detección de los cambios está semiautomatizada e integra y procesa en lotes cada una de las imágenes de los satélites. El proceso incluye la conversión de imágenes para determinar la reflectancia y la normalización atmosférica, y para detectar y delimitar los cambios en la cubierta terrestre mediante índices de vegetación, así como la conversión de estos cambios a un formato de SIG. La calidad de la delimitación de los cambios se evalúa de forma sistemática y es editada por analistas cualificados, que también atribuyen un factor de cambio a cada polígono. Las opciones de atribución se explican en documentos con directrices sobre cartografía, y el proceso de atribución se controla con una barra de herramientas adaptada del SIG. Dicha barra de herramientas contiene todos los atributos pertinentes y ayuda al operador a asegurarse de que selecciona el cambio de cubierta terrestre y las combinaciones de factores correspondientes. En la figura 1.1 se puede observar un resumen del flujo cartográfico, desde las imágenes satelitales (A) hasta la creación de una capa preprocesada del cambio (B) y la generación de un producto multitemporal del cambio forestal (C). Figura 1.1 Proceso de cartografía Imágenes normalizadas (A) Detección del cambio (B) 67 Cambio con atributos (C) Los mapas de degradación forestal se elaboran conjuntamente con los mapas de deforestación. Se sabe que la escala (<1 ha) y la intensidad de la degradación varían según el factor (esto es, prospecciones mineras, extracción de madera o agricultura migratoria). Los bosques degradados se identifican a partir la persistencia de la alteración del dosel. Se continúan llevando a cabo actividades de vigilancia para determinar si los cambios en el dosel se pueden considerar degradación forestal, vinculada a una reducción significativa del porcentaje de las reservas de carbono en las superficies afectadas, o solo a alteraciones temporales que se corrigen en un corto período de tiempo. Para detectar la degradación forestal en las imágenes satelitales, las alteraciones se deben producir a una escala que genere un cambio visible en el dosel. Utilizar el método adoptado, la resolución del píxel y la frecuencia temporal de sensores como Landsat o DMC resulta insuficiente para detectar la degradación forestal asociada a la alteración del dosel. Notas: a. http://www.forestry.gov.gy/publications.html. b. En la nota conceptual conjunta se establecen varias medidas provisionales para su utilización mientras se desarrolla el sistema completo de MNV. c. El organismo de ejecución, que cuenta con asistencia técnica prestada por Indufor Asia Pacific. d. Los resultados de la evaluación independiente de exactitud se presentaron en el tercer año del sistema de MNV de Guyana. e. http://www.forestry.gov.gy. 3.2.3 Datos ópticos de alta resolución Los datos de alta resolución (con una resolución superior a 10 m) pueden mejorar la detección de cambios asociados a la degradación, y, por lo general, permiten vigilar los datos de actividad de las medidas de REDD+ con más exactitud y con una diferenciación más clara que la que se consigue con datos de resolución media. Los costos de adquisición y proceso son más altos, y puede que no se disponga de datos de alta resolución para todo el territorio de los países durante un número suficiente de períodos de tiempo que permita estimar directamente los datos de actividad de las medidas de REDD+ a partir de una cobertura completa (continua). Por estos motivos, hasta la fecha los datos ópticos de alta resolución se han utilizado principalmente para verificaciones basadas en muestras o evaluaciones de exactitud, para muestreo de transectos, zonas locales o regiones de interés, y para la evaluación de puntos críticos en los que se producen cambios o en los que es más probable que tengan lugar. Varios países utilizan actualmente datos de alta resolución para elaborar cartografía continua65 (véase el recuadro 6, en el que figura el estudio de caso sobre el procedimiento cartográfico de Guyana). Los datos de alta resolución también puede ser valiosos para obtener datos de entrenamiento para algoritmos de detección de cambios y se pueden utilizar para generar factores de emisión y absorción —p. ej., la aplicación del lidar (véase más adelante) para estimar la profundidad de la turba quemada por los incendios en Indonesia, y las emisiones resultantes de CO 2 y GEI distintos del CO2 (Ballhorn y otros, 2009)—. Se continúan investigando las aplicaciones de los datos de alta resolución. 3.2.4 Radar de abertura sintética Una ventaja adicional de la independencia del radar con respecto a la nubosidad es que puede adquirir grandes regiones en breves períodos de tiempo (entre varias semanas y varios meses), lo que reduce la necesidad de compensar la falta de datos con datos de distintos años o estaciones. Existen archivos coherentes de datos continuos a nivel mundial o regional pertenecientes a varias misiones históricas con SAR que comprenden determinados períodos de tiempo (JERS-1 SAR, ALOS PALSAR); mediante la estrategia de datos del CEOS para la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques, la utilización de estas estrategias de adquisición sistemática se está generalizando en varias misiones básicas y no básicas con SAR (Sentinel-1, SAOCOM-1, ALOS-2, RCM) que se llevarán a cabo en un futuro próximo. 65 Entre ellos, Guyana y México. 68 En zonas de abundante nubosidad, el SAR de banda L proporciona una valiosa fuente de datos alternativa para estratificar por tierras forestales y no forestales. Aunque actualmente no se utiliza a nivel operativo, existen varios ejemplos subnacionales de mapas continuos de zonas forestales (Mitchell, 2012; GEO, 2011; Walker y otros, 2010) y de cambios (Kellndorfer y otros, 2008) elaborados a partir de series cronológicas de datos de haz fino con doble polarización de ALOS PALSAR. Se están perfeccionando los métodos de cartografía forestal basados en SAR de banda L, y en la actualidad sus principales limitaciones se deben al suministro de datos (de ahí que se consideren preoperativos). Con el próximo lanzamiento de nuevos satélites con SAR de banda L (SAOCOM-1A y -1B, ALOS-2), unido a la adquisición continua sistemática a nivel regional y mundial, los métodos preoperativos basados en SAR se podrán adoptar en más flujos de procesos operativos. Las series cronológicas densas de datos de SAR de banda L también se pueden emplear para detectar cambios en las zonas forestales en relación con una superficie forestal predeterminada. Cuando se encuentre disponible, es probable que la integración de datos ópticos y de SAR de banda L resulte ventajosa; actualmente, es objeto de investigaciones en curso. 3.2.4.1 SAR de banda L El SAR de banda L, que presenta una longitud de onda de aproximadamente 23,5 cm, penetra a través del dosel forestal y suele distinguir claramente las superficies con vegetación de las superficies sin vegetación. Se utiliza habitualmente para cartografiar tierras forestales y no forestales, mientras que se utiliza conjuntamente con series cronológicas de datos para detectar cambios en la cubierta forestal. Se prefieren al menos dos polarizaciones, puesto que se considera que el canal de polarización cruzada es particularmente sensible a los parámetros de las estructuras forestales, como ramillas, ramas y tallos, y en consecuencia es indirectamente sensible a los tipos de bosques y a las categorías de edad de estos. El SAR de banda L también está vinculado a la biomasa aérea hasta un nivel de 100 toneladas por hectárea, aproximadamente, aunque este es un ámbito en el que se están desarrollando investigaciones (Lucas y otros, 2010; GEO, 2011) y los niveles de exactitud actuales son insuficientes para estimar los inventarios de GEI. Entre 2007 y 2011, se efectuaron observaciones continuas con periodicidad semestral de la cubierta forestal con SAR de banda L ALOS (PALSAR). Tanto ALOS-2 (lanzamiento en 2014) como SAOCOM-1A y -1B (lanzamiento en 2015 y 2016) cuentan con estrategias similares de adquisición mundial sistemática que continuarán suministrando una cobertura sin nubes de las regiones mundial (ALOS-2) y pantropical (SAOCOM) varias veces al año. Los datos de SAR de banda L de alta frecuencia temporal y baja resolución (100 m) adquiridos mediante el modo denominado ScanSAR han demostrado su capacidad potencial para la alerta temprana de claros en los bosques (p. ej., el sistema INDICAR del IBAMA, Brasil (de Mesquita, 2011)). Se considera que el SAR de banda L tiene capacidad operativa para cartografiar la cobertura forestal y los cambios que se producen en ella (GEO, 2011; Walker y otros, 2010), y capacidad preoperativa para obtener la cubierta terrestre (GEO, 2011) y datos de actividad (Mitchell y otros, 2012; Lucas y otros, 2010), y generar productos de subestratificación forestal (GEO, 2012; Hoekman, 2012) que sirven de datos de entrada para estimar las emisiones. La combinación de distintos tipos de sensores (p. ej., SAR de banda L y óptico, SAR de banda L y de banda C) puede mejorar la distinción entre tipos de cubierta forestal y terrestre (Holecz y otros, 2010). 69 3.2.4.2 SAR de banda C y banda X Los sistemas de SAR que funcionan en longitudes de onda cortas (banda C: 5,6 cm, banda X: 3,1 cm), suelen reflejarse en la superficie y en la capa superior del bosque (hojas y ramillas) y por tanto proporcionan información sobre la estructura del dosel. Aunque el contraste entre la vegetación arbórea y la vegetación baja suele diferenciarse con más dificultades que si se utiliza un SAR con una longitud de onda mayor, la doble polarización mejora la distinción. Los datos de SAR de banda X se pueden adquirir a una resolución espacial superior a 5 m, lo que permite una caracterización más pormenorizada de la estructura del dosel forestal y, pese a que todavía se consideran objeto de investigación, tienen potencial para suministrar información sobre la degradación forestal (p. ej., tala selectiva (Baldauf, 2013)). Se ha puesto de manifiesto la capacidad de las series cronológicas frecuentes de datos de SAR de banda C para detectar cambios en la cubierta forestal; asimismo, tienen capacidad potencial para la alerta temprana de claros en los bosques. Para evitar confusiones con cambios producidos en otros tipos de cubierta terrestre, la detección de cambios se puede aplicar en una superficie forestal predeterminada obtenida mediante, p. ej., datos ópticos o de SAR de banda L. Una vez en funcionamiento a plena escala, está previsto que las misiones básicas de banda C Sentinel-1A y -1B (lanzamiento en 2013 y 2014) suministren observaciones intraanuales de todas las superficies terrestres mundiales, con observaciones potenciales de mayor frecuencia de los países o regiones seleccionados. Entre las misiones no básicas, la constelación de satélites TanDEM-X ha obtenido una cobertura mundial completa de datos de SAR de banda X. 3.2.5 Lidar Los sensores lidar emiten impulsos en longitudes de onda cercanas al infrarrojo que interactúan con diferentes estratos y a partir de los que se puede calcular información cuantitativa sobre la estructura forestal (p. ej., altura de los árboles, volumen del dosel) y la biomasa. La estimación de biomasa con ayuda del lidar mediante cobertura continua de datos satelitales es un tema de investigación de interés para futuros sistemas de vigilancia forestal; esta aplicación del lidar se analiza en el anexo F. Aunque existe un archivo histórico del lidar satelital66, en la actualidad no hay ningún satélite operativo con lidar. Para principios de 2016 está previsto el lanzamiento de la misión ICESAT-2 para poner en órbita un sistema lidar a bordo de un vehículo espacial. El lidar a bordo de un vehículo espacial, sujeto a la demostración de técnicas adecuadas, podría utilizarse con fines de estimación y comparación con otros métodos. El lidar aeroportado se puede utilizar para verificar las estimaciones de biomasa y reducir la necesidad de muestreo sobre el terreno para estimar la biomasa, en particular en zonas en las que el acceso al terreno resulta difícil y, por ende, caro. 3.3 Preproceso de datos satelitales Las observaciones satelitales a partir de un período de tiempo deben alinearse a fin de que se puedan comparar y utilizar para determinar superficies y cambios. Las medidas necesarias para conseguirlo se denominan preproceso. 66 Consúltese el archivo de datos de ICESAT-GLAS. Disponible en: http://icesat.gsfc.nasa.gov/. 70 El preproceso implica la calibración geométrica y radiométrica y, en el caso de los datos de SAR, el filtrado de titilaciones. La calibración geométrica, también denominada ortorrectificación, corrige el ángulo de visión del sensor del satélite, el relieve del terreno y las distorsiones de las lentes para que se puedan comparar las imágenes de distintos sensores tomadas en momentos diferentes, de la misma manera que se pueden comparar los mapas elaborados con la misma proyección y escala. La calibración radiométrica es necesaria debido a que la apariencia de la misma imagen varía en función del ángulo de visión y las condiciones de iluminación. La ortorrectificación y la calibración radiométrica se suelen efectuar conjuntamente porque ambas requieren un modelo digital del terreno. Se puede utilizar un modelo digital del terreno típico facilitado por la Misión topográfica del transbordador radar a una resolución de 3 segundos de arco (alrededor de 90 m) o de 1 segundo de arco, si está disponible, en virtud de un acuerdo de acceso a los datos. Entre otros modelos digitales del terreno adecuados a nivel mundial y disponibles cabe destacar el modelo ASTER de 1 segundo de arco, que se puede descargar del Explorador de datos mundiales (Global Data Explorer67) del Servicio Geológico de los Estados Unidos. Los países que cuentan con modelos digitales del terreno de mayor exactitud (p. ej., obtenidos de estereogrametría o lidar) podrían querer utilizarlos para ortorrectificar los datos si consiguieran aumentar la exactitud y obtuvieran beneficios demostrados que amortizaran el costo añadido. En caso de que la ortorrectificación no se efectúe debidamente, pueden sobreestimarse las superficies con cambios en el uso de la tierra y es factible que se asigne incorrectamente el uso de la tierra. Los datos corregistrados de forma deficiente suelen originar sobreestimaciones de los cambios, dado que ninguno de los cambios aparentes debido al desajuste de los píxeles (denominados falso cambio) se notificará junto con los cambios efectivos en la cubierta terrestre. El principal objetivo al seleccionar y aplicar la metodología de preproceso para la calibración geométrica debe ser reducir al mínimo los falsos cambios por errores geométricos al cartografiar la cubierta forestal y terrestre. Como resultado, debe conseguirse que el corregistro de las series cronológicas de todos los datos teledetectados alcance una exactitud mayor a un error máximo de 1 píxel. Cuando se corregistren imágenes deben adoptarse controles habituales, p. ej., equiparar características fácilmente identificables. Dado que la serie cronológica evolucionará de forma progresiva, será necesario establecer una referencia topográfica para corregistrar todas las demás imágenes. Cuando se combinen sensores con geometrías de visión oblicuas, el corregistro se puede mejorar si se utiliza un modelo digital del terreno con una exactitud mayor que el modelo digital del terreno de referencia; este paso debe llevarse a cabo en caso de que mejore la exactitud del corregistro en relación con la referencia. 3.3.1 Preproceso de imágenes ópticas obtenidas por satélite La calibración espacial y temporal constante permite cuantificar las tendencias en la cubierta terrestre y automatizar la caracterización de la cubierta forestal, y provoca que se reduzcan las necesidades de datos sobre el terreno porque resulta más fácil detectar las superficies con características similares. La calibración radiométrica puede ser absoluta, en caso de que los valores radiométricos se conviertan a una cantidad geofísica típica, p. ej., la reflectancia de la superficie, o relativa, si 67 http://gdex.cr.usgs.gov/gdex/. 71 los valores radiométricos se ajustan a una patrón de referencia mediante la comparación de las firmas de referencia del reflector sobre el terreno para comprobar si existen diferencias significativas entre los sensores. Las imágenes deben calibrarse en relación con la referencia para poder comparar directamente los píxeles de distintas imágenes, independientemente del día o la estación en la que se obtuvo la imagen o de la geometría del sol-sensor-objetivo. La geometría de visualización varía considerablemente a lo largo de la trayectoria del satélite, lo que da lugar a valores de reflectancia muy diferentes para la misma característica de la cubierta terrestre. En caso de que las características de las pasa-bandas68 sean considerablemente diferentes, puede ser necesario realizar ajustes para diferenciarlas al comparar las tendencias de reflectancia de distintos sensores ópticos. La necesidad de corregirlas se puede determinar al comparar las firmas de referencia de la reflectancia sobre el terreno al objeto de observar si existen diferencias entre los sensores. En caso afirmativo, la diferencia se puede eliminar multiplicándola por la relación de las firmas de reflectancia típicas. Cuando el terreno presenta un relieve considerable, también será necesario normalizar la iluminación diferencial del terreno mediante el mismo modelo digital del terreno utilizado para otras fases del preproceso. Muchos proveedores de datos aplican algunas o todas las fases de preproceso analizadas en la presente sección. Los usuarios deben tener en cuenta las ventajas de utilizar conjuntos de datos preprocesados al facilitar objetivos de vigilancia. Por ejemplo, las imágenes de satélites de la serie Landsat se suministran gratuitamente a través del Centro para la Observación y Ciencia de los Recursos Terrestres del Servicio Geológico de los Estados Unidos69 (Woodcock y otros, 2008). Las imágenes se facilitan preprocesadas. Las imágenes procesadas hasta el nivel 1G (en el caso de Landsat, este nivel se denomina L1G) están calibradas radiométricamente y corregidas geométricamente para eliminar distorsiones como temblores del sensor, efectos del ángulo de visión y la curvatura de la Tierra (Landsat Science Data Users Handbook70). Con el formato L1T de Landsat se suministran datos disponibles a nivel mundial, ortorrectificados hasta un patrón geométrico coherente mediante puntos de control sobre el terreno y el modelo digital del terreno derivado de la Misión topográfica del transbordador radar. De este modo se establece un patrón de facto para el preprocesado de imágenes ópticas, que constituye un patrón mundial. El Sistema de proceso adaptativo de alteraciones de los ecosistemas de Landsat (LEDAPS) permite estimar automáticamente la reflectancia de la superficie a partir de imágenes L1T, sin necesidad de disponer de información complementaria. El Servicio Geológico de los Estados Unidos suministra actualmente imágenes TM y ETM de Landsat procesadas por el LEDAPS en las unidades de reflectancia superficial mediante Earth Explorer (véase la nota de pie de página 67), y a corto plazo estarán disponibles imágenes Landsat-8/OLI corregidas atmosféricamente. Los datos L1T de Landsat corregidos atmosféricamente proporcionan imágenes geométrica y radiométricamente coherentes muy adecuadas para cartografiar las medidas de REDD+. Otras imágenes satelitales utilizadas para cartografiar datos de actividad tienen que procesarse hasta un nivel equivalente al L1T. El proveedor suele llevar a cabo dicho trabajo; no obstante, de no ser así, el usuario tiene que emprender estas fases de proceso después del suministro de los datos. Esta labor se puede realizar con la mayoría de los programas 68 Las pasa-bandas se refieren a la frecuencia o la gama de longitudes de onda que admite un filtro. http://earthexplorer.usgs.gov/ o http://glovis.usgs.gov/. 70 http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov/. 69 72 informáticos habituales de procesamiento de imágenes, como ENVI y ERDAS. Para obtener asesoramiento práctico se pueden consultar libros de texto sobre proceso de imágenes, como el de Jensen (2005), y manuales de programas informáticos. 3.3.2 Preproceso de imágenes de SAR obtenidas por satélite Como todos los radares, el SAR depende de la relación entre una señal de radio emitida y una señal de radio reflejada para detectar propiedades destacables de la región de interés. Las señales de radar deben preprocesarse para determinar las distorsiones geométricas (p. ej., el desplazamiento vertical71 y el escorzo), y las diferencias en las condiciones de iluminación causadas por la topografía y la superficie que se ilumina a un lado del satélite o la aeronave. Debe llevarse a cabo otra fase para eliminar el ruido provocado por el reflejo de características que carecen de interés, p. ej. irregularidades de importancia secundaria. Este ruido se denomina ruido de titilación y se elimina mediante un proceso llamado filtrado de titilaciones. Se pueden obtener más detalles sobre el preproceso de señales de radar en Mitchel y otros (2012); existen programas informáticos de preproceso gratuitos72. Está extendida la idea equivocada de que el preproceso y la interpretación de datos de radar es sumamente compleja. La Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques suministrará datos de radar preprocesados a los países interesados, apropiados para generar productos de cartografía forestal. La visualización y la interpretación de datos de radar resulta más sencilla si se conocen y comprenden los principios de formación e interacción de los radares. La Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques facilitará creación de capacidad e impartirá formación en programas informáticos y flujos de trabajo de proceso para utilizar y aplicar datos de radar en sistemas de vigilancia forestal existentes a aquellos países que pretenden desarrollar capacidades internas de utilización de radares. Una secuencia habitual de proceso aplicada a los datos de SAR entraña observaciones múltiples, filtrado de titilaciones, ortorrectificación y calibración geométrica, corrección de la iluminación del terreno y preparación de mosaico fotográfico73. El producto de observación única con formato complejo de resolución máxima presenta bastante ruido. Con los promedios de las observaciones múltiples de una gama y las celdas azimut se mejora la resolución radiométrica y se obtienen píxeles casi cuadrados. Los filtros adaptativos utilizan estadísticas locales para filtrar los datos y reducir así la titilación de las imágenes; además, en algunos casos, se conservan o mejoran los márgenes y otras características. Como en el caso de los datos ópticos, los datos de SAR se ortorrectifican y calibran radiométricamente al objeto de producir imágenes adecuadas para su comparación. Se utiliza el mejor modelo digital del terreno disponible para corregir las distorsiones espaciales en los sentidos de la gama (trazado transversal) y el azimut (trazado longitudinal) Mediante este proceso, los datos de los píxeles se transforman de geometría de alcance oblicuo a geometría de alcance terrestre, y se convierten en un sistema cartográfico definido (con coordenadas geográficas). Durante la calibración radiométrica, se utilizan las ecuaciones 71 Una distorsión provocada por el haz del radar al llegar a la cima de un objeto antes de alcanzar la base. El escorzo se produce cuando el haz llega a la base antes de alcanzar la cima. 72 Por ejemplo, en http://nest.array.ca/web/nest. 73 Con la preparación de mosaico fotográfico se genera una imagen mayor mediante la combinación de distintas imágenes. 73 estándar del radar para corregir los errores sistemáticos y las variaciones de brillo provocadas por el terreno presentes en los datos de los píxeles. Se aplica otra fase de corrección de la iluminación del terreno para enmendar las distorsiones geométricas y radiométricas presentes en imágenes recogidas en terrenos escarpados. Estas distorsiones ocultan la valiosa retrodifusión relacionada con la cubierta terrestre o las características geofísicas, y deben corregirse para elaborar mapas de cubierta terrestre de forma eficaz y llevar a cabo actividades de vigilancia con datos de SAR. Hay modelos publicados para corregir las variaciones de brillo provocadas por el terreno en imágenes de SAR de terrenos escarpados y con vegetación. Para obtener una cobertura más amplia de la superficie se pueden preparar mosaicos fotográficos con datos corregidos de SAR adquiridos de distintas trayectorias satelitales. Hay métodos automatizados y manuales para subsanar las zonas de las imágenes que se superponen, y generar así un mosaico listo para ser analizado. 3.4 Productos cartográficos estimados mediante teledetección Los datos de teledetección tienen que estar en un formato que se pueda utilizar conforme a lo descrito en la sección 3.1 para poder estimar las emisiones y absorciones asociadas a las medidas de REDD+. Para ello se proponen los productos cartográficos enumerados en el cuadro 6. Se presume que los datos de entrada procederán del Landsat-8 o los futuros Sentinel-1/-2 y CBERS-4, que son las misiones básicas que el Grupo de Coordinación de Datos Espaciales del CEOS catalogó con este cometido. Los productos indicados en el cuadro 6 se pueden obtener a partir de estos conjuntos de datos satelitales, en la mayoría de los casos respaldados por datos complementarios e información sobre el terreno; el propósito previsto para cada producto cartográfico se describe en las notas posteriores. Los organismos espaciales del CEOS facilitarán gratuitamente los datos de las misiones básicas necesarios para generar estos productos; el punto de contacto en primera instancia es la Oficina de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques74. Opcionalmente, los países pueden decidir utilizar datos de misiones comerciales no básicas, como RapidEye, SPOT, TerraSAR-X y la futura ALOS-2, que incluyen adquisiciones continuas sistemáticas y sirven para este mismo propósito. En el anexo B figura más información sobre los datos de teledetección que se prevé que estarán disponibles por conducto del acuerdo de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques con el Grupo de Coordinación de Datos Espaciales del CEOS. En el cuadro 7 se indica el estado operativo actual de los distintos tipos de sensores para cada producto cartográfico forestal. 74 Los datos de contacto de la Oficina de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques se pueden consultar en el sitio web http://gfoi.org/. 74 Cuadro 2: Productos cartográficos forestales recomendados, compatibles con los métodos descritos en las secciones 2.2 y 2.3.1 Nombre del mapa Propósito Descripción o comentario Unidad cartográfica mínima Periodicidad de producción Tierras forestales/no forestales Reconocimiento visual de tendencias; referencia a para otros productos Mapas de cubierta forestal a lo largo del tiempo < 0,5 ha Anual Cambios en las tierras forestales y no forestales Datos de actividad en relación con la deforestación y el aumento de la superficie forestal, expresados en hectáreas o como porcentaje Mapas de los cambios en la b superficie de tierras forestales < 0,5 ha Anual Reconocimiento visual de recursos forestales; referencia para otros a productos Mapa de tierras forestales y no forestales; no obstante, los bosques aparecen estratificados por bosques primarios, bosques naturales modificados, bosques plantados (o la estratificación nacional equivalente), y cualquier subestratificación < 0,5 ha Anual Todas las categorías de uso de la tierra Reconocimiento visual del uso nacional de la tierra; referencia para a otros productos El modelo es el Sistema de clasificación de la cubierta terrestre de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), o una clasificación nacional equivalente que permita la agregación en las seis categorías de uso de la tierra del IPCC. Se incluyen los bosques a través de mapas de tierras forestales y no forestales, estratificados del mismo modo que en los mapas de estratificación forestal < 0,5 ha Anual Cambios en el uso de la tierra entre tierras forestales y otros usos de la tierra Datos de actividad en relación con la deforestación y el aumento de las reservas forestales de carbono gracias a la forestación o reforestación; si procede, datos de actividad sobre actividades no forestales de uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura Mapas de las conversiones entre las seis categorías de uso de la tierra del IPCC, con los bosques estratificados del mismo modo que en los mapas de estratificación forestal y los mapas de todas las categorías de uso de la tierra < 0,5 ha Anual Cambios en las tierras Datos de actividad en relación con la Mapas de las conversiones entre estratos forestales en el < 0,5 ha Anual Estratificación forestal 75 Nombre del mapa Propósito Descripción o comentario forestales degradación forestal, la ordenación sostenible de los bosques, el aumento de las reservas forestales de carbono en las tierras forestales que siguen siendo tierras forestales, y la conservación mapa de estratificación forestal, en los que se observan las actividades en curso, como la explotación, dentro de las categorías Indicadores de cambio en la cubierta forestal en tiempo casi real Alerta temprana de deforestación y degradación forestal No se necesita para medir las emisiones, pero resulta útil para la alerta temprana y la detección de claros en los bosques y la degradación forestal, por lo que puede servir para la ejecución de REDD+. a Unidad cartográfica mínima Periodicidad de producción > 0,5 ha Bimensual o mayor En consonancia con el principio rector 1, son las imágenes que sirven de base para generar este producto que sirven de referencia para otros productos, no para el mapa en sí. b Puede ser preciso recurrir a datos complementarios obtenidos sobre el terreno si existen amplias superficies objeto de explotación a la espera de que se reconstituya su espesura. 76 Cuadro 3: Resumen de los tipos de datos de teledetección y su estado operativo percibido al estimar las medidas de REDD+75 (véase el recuadro 7 con las definiciones de los productos cartográficos) Producto cartográfico Datos ópticos de baja resolución Datos ópticos de resolución media Datos ópticos de alta resolución Radar de banda L Radar de banda C Tierras forestales y no forestales Operativo Operativo Operativo I+D Cambios en las tierras forestales y no forestales Operativo Operativo Operativo I+D Operativo 76 Operativo 77 Todas las categorías de uso de la tierra Operativo 77 Operativo 78 Cambios en el uso de la tierra entre tierras forestales y otros usos de la tierra Operativo 79 Operativo 79 Cambios en las tierras forestales Operativo 78 Operativo 78 Estratificación forestal Indicadores de cambio en la cubierta forestal en tiempo casi real Operativo Operativo 77 Operativo Preoperativo Radar de banda X Lidar I+D Preoperativo I+D Preoperativo I+D Preoperativo I+D Preoperativo I+D I+D Entrenamiento o verificación de productos 78 cartográficos Operativo 75 Operativo El estado operativo percibido se define en el documento Review of Priority Research & Development Topics de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques (GEO, 2013). 76 Operativo cuando la estratificación se limita a bosques primarios y bosques plantados, pero preoperativo si se utiliza para distinguir los distintos subestratos de bosque natural. 77 La elaboración anual de mapas de todas las categorías de uso de la tierra y de cambios en las escalas inferiores a la hectárea se considera viable desde el punto de vista técnico, pero todavía no se ha aplicado a los inventarios de GEI (véase el documento sobre I+D disponible en el sitio web de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques). 78 Aparece sombreado porque en el cuadro 6 no figura ningún mapa asociado. 77 Recuadro 7: Definiciones de los mapas Tierras forestales y no forestales. En este mapa se muestra la extensión de todos los tipos de bosque que encajan en la definición nacional de un determinado país. Puede ser necesario complementar los datos de teledetección con datos obtenidos sobre el terreno por medio del sistema nacional de vigilancia forestal, a fin de contribuir a delimitar las superficies forestales que son objeto de explotación y se encuentran temporalmente sin espesura. Este mapa se utilizará para reconocer visualmente la extensión de las tierras forestales, y los conjuntos de datos que sirven de base para generarlo servirán de referencia para productos posteriores. Cambios en las tierras forestales y no forestales. Este mapa debe elaborarse mediante el análisis de los datos que subyacen al mapa de tierras forestales y no forestales. Se puede utilizar para indicar el aumento o el descenso de superficie forestal en relación con otros usos de la tierra. El descenso corresponde a la deforestación y se expresa en unidades de superficie o como porcentaje. No se trata de deforestación expresada como emisiones de GEI, dado que las superficies forestales todavía no se han estratificado por tipo de bosque, y por tanto no se han asignado las densidades de carbono. Estratificación forestal. La categoría de los bosques asignada en el mapa de categorías de uso de la tierra servirá como referencia para el mapa de estratificación forestal. La finalidad de la estratificación radica en lograr variaciones relativamente reducidas de la densidad de la biomasa de un estrato, a fin de aumentar la eficiencia del muestreo y así lograr estimaciones más exactas. Las categorías principales de estratificación que sugiere la Evaluación de los recursos forestales mundiales de la FAO son bosque primario (BP), bosque natural modificado (BNM) y bosque plantado (BPlant). Los países también pueden establecer estratificaciones nacionales. Puede ser necesario una estratificación ulterior a partir de tipos y clases de bosques de interés. Las clases de bosques variarán en función de los países y las regiones ecológicas; cuando proceda, se contarán entre ellas tipos importantes de bosque de ámbito regional, como pantanos de turba, manglares y bosques de baja densidad. La probabilidad de alteraciones y los bosques secundarios y el recrecimiento también se pueden tomar como referencia para la estratificación. La teledetección puede contribuir a detectar la fuente o los indicadores de actividad humana que causan la degradación, entre ellos vías de saca, síntomas de cambios en el dosel, incendios o proximidad a actividades o infraestructura agrícolas. La estratificación implica la elaboración de mapas más perfeccionados y es necesaria para reflejar las diferencias en cuanto a crecimiento, reservas de carbono y factores de emisión y absorción. A fin de estimar las pérdidas de carbono asociadas a la deforestación y la degradación forestal, deben conocerse las densidades de carbono de los bosques antes y después de las alteraciones. Por tanto, la estratificación también se toma como referencia para recoger las densidades de carbono mediante mediciones sobre el terreno. Todas las categorías de uso de la tierra. Es necesario disponer de este producto cartográfico para elaborar otros productos de la cartografía nacional de referencia. Los propios países deciden el nivel de detalle o el sistema de clasificación que quieren emplear, pero 79 deben considerar la utilización del Sistema de clasificación de la cubierta terrestre de la FAO para etiquetar las distintas clases de cubierta terrestre identificadas. Las tierras forestales son tierras que se utilizan para bosques compatibles con la definición nacional (véase el capítulo 1). Para notificar las emisiones y absorciones, el sistema de clasificación y los mapas digitales deben permitir la agregación de clases importantes a las seis categorías de uso de la tierra del IPCC, definidas en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (tierras forestales, tierras agrícolas, praderas, humedales, asentamientos y otras tierras). Puede ser preciso subdividir la categoría de tierras forestales en tipos de bosque para estratificarla a fin de aumentar la exactitud. Para ello es probable que se necesiten conocimientos sobre el terreno de los tipos de bosque que se pueden utilizar para elaborar mapas, por ejemplo, los bosques naturales y plantados, así como para diferenciar entre categorías de edad de los bosques y tipos de bosque con distintos niveles de reservas de carbono. Cambios en el uso de la tierra entre tierras forestales y otros usos de la tierra. Para calcular las emisiones y absorciones procedentes de la deforestación o el aumento de la superficie forestal mediante el método de las ganancias y las pérdidas, los países necesitan datos de actividad. La mayoría de los datos de actividad son superficies lo suficientemente desglosadas que sirven para estimar emisiones o absorciones al combinarse con los factores de emisión y absorción y con otros parámetros que se suelen expresar por unidad de superficie. El mapa debe incluir categorías de conversión de tierras forestales a alguna de las demás categorías de tierras (tierras agrícolas, praderas, humedales, asentamientos y otras tierras), con lo que se obtienen cinco categorías de cambio; la conversión de tierras agrícolas, praderas, humedales, asentamientos y otras tierras a tierras forestales suma otras cinco categorías de cambio. Este mapa también puede incluir categorías de cubiertas terrestres estables. Si se dispone de datos espaciales recopilados por comunidades locales sobre superficies que han sufrido una conversión del uso de la tierra, deben incorporarse al mapa de conversiones. En consonancia con el principio rector descrito en la sección 3.6, el mapa de conversiones debe crearse preferentemente mediante el análisis de una serie cronológica de imágenes satelitales lo más extensa posible, dado que es poco probable que un par de imágenes suministren información suficiente para distinguir las distintas conversiones y los cambios de uso de la tierra y los cambios en la cubierta terrestre. 79 Véase http://www.fao.org/docrep/003/x0596e/x0596e00.htm. 78 Cambios en las tierras forestales. Como se detalla en la sección Error! Reference source not found., la degradación, en la práctica, entraña la pérdida a largo plazo de las reservas forestales de carbono. Los procesos de degradación o mejora se pueden estimar por medio de una combinación de transiciones entre estratos con distintas densidades de carbono. Los datos obtenidos sobre el terreno se utilizan para calcular la densidad de carbono en un determinado estrato. Por tanto, se puede cartografiar la degradación mediante una combinación de datos de teledetección (para detectar síntomas de alteraciones y así indicar la extensión de la superficie potencialmente degradada) y datos obtenidos sobre el terreno (para detectar los efectos en las reservas de carbono). En la actualidad, 80 no se puede estimar directamente la degradación de las reservas forestales de carbono utilizando solo datos de teledetección . Indicadores de cambio en la cubierta forestal en tiempo casi real (alerta temprana). Este producto no se necesita para los informes de REDD+ de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), pero es útil para la alerta temprana y la detección de cambios potenciales y efectivos en la cubierta forestal o degradación. Se requieren mediciones frecuentes de baja resolución para esta finalidad (p. ej., MODIS, PALSAR ScanSAR). 3.5 Métodos para cartografiar los datos de actividad Entre los factores que influyen en las decisiones de un país en relación con los datos y métodos utilizados para cartografiar los datos de actividad, cabe citar la naturaleza de los bosques en el país, las prácticas de ordenación forestal, la disponibilidad de distintos tipos de datos satelitales, las capacidades existentes de análisis de las imágenes satelitales, la disponibilidad de datos obtenidos sobre el terreno y el nivel general de capacidad tecnológica. Los principios rectores presentados al final de la presente sección analizan aspectos que pueden ayudar a un país a determinar la combinación de fuentes de datos y métodos que utilizará para respaldar los informes sobre las emisiones y absorciones de GEI. 3.5.1 Mapas de tierras forestales y no forestales, uso de la tierra o estratificación forestal El objetivo fundamental de la utilización de imágenes de teledetección es la traducción de las mediciones teledetectadas en información sobre las condiciones en la superficie. Generar los distintos tipos de datos de actividad necesarios para estimar las emisiones y absorciones de GEI implica un trabajo de categorización. Por ejemplo, para estimar la superficie forestal, se suele elaborar un mapa que incluye las categorías de tierras forestales y tierras no forestales. Se utiliza el tipo itálico para destacar los nombres de las categorías (también denominadas clases) en un mapa. Para que se correspondan con las categorías superiores adoptadas en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura, los mapas de la cubierta terrestre deberían contar al menos con las siguientes categorías: tierras forestales, tierras agrícolas, praderas, humedales, asentamientos y otras tierras. Puede existir la necesidad de estratificar las superficies forestales conforme a tipos de ecosistemas u otras categorías que reduzcan al mínimo la variabilidad del contenido de carbono. En consecuencia, son particularmente importantes los métodos que sirven para definir las categorías, o clases, mediante teledetección. De forma colectiva, estos métodos se denominan clasificación de imágenes, y se utilizan desde hace mucho tiempo en teledetección. También se ha llevado a cabo una amplia labor de investigación sobre los mejores métodos de clasificación de imágenes y como resultado existe una amplia gama de opciones. La mayoría de los paquetes de proceso de imágenes incluyen varios algoritmos de 80 Las investigaciones en curso pueden dan lugar a la detección directa de la degradación mediante datos de radar o cambios en los índices espectrales. 79 clasificación de imágenes. Los algoritmos habituales de clasificación de imágenes permiten realizar estimaciones por el método de máxima verosimilitud e incluyen árboles de decisiones, máquinas de soporte vectorial y redes neuronales. Muchos de ellos se encuentran disponibles en paquetes típicos de programas informáticos de proceso de imágenes. La clasificación de imágenes comienza con la definición de las categorías o clases que se incluirán en el mapa. En la clasificación supervisada tienen que suministrarse muestras de entrenamiento de cada una de las clases que se incluirán. Estas muestras pueden proceder de distintas fuentes, por ejemplo, de emplazamientos de muestreo de un inventario de los bosques nacionales, o se pueden obtener a partir de imágenes de alta resolución. Para las clases simples de tierras forestales/no forestales, o el reducido número de categorías superiores utilizadas en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura, a menudo se pueden conseguir ejemplos fácilmente en las imágenes que se clasifican. Para la clasificación de imágenes se suelen utilizar imágenes de una sola fecha. Sin embargo, en la clasificación de imágenes también se pueden utilizar varias imágenes de distintas estaciones a fin de reflejar las clases con su dinámica estacional. A medida que aumenta el nivel de estratificación de los bosques, se necesitarán fuentes alternativa de datos de referencia para el entrenamiento de los clasificadores, como mapas de vegetación o parcelas anteriores. La clasificación se puede realizar mediante interpretación visual, pero en este caso se pueden necesitar numerosos recursos humanos debido a que la cantidad de píxeles puede ser muy elevada y las interpretaciones pueden variar en función del criterio de cada individuo. Esta limitación se puede salvar con la utilización de algoritmos automatizados en los procedimientos no supervisados y supervisados, con el fin de obtener resultados coherentes con los de los intérpretes humanos al asignar un píxel a un tipo de bosque u otro, o para segmentar los datos. Los procedimientos no supervisados recurren a algoritmos de clasificación para asignar los píxeles de las imágenes a una de las agrupaciones de clases sin etiquetar. A continuación, los intérpretes de imágenes experimentados asignan a cada una de las agrupaciones de píxeles un valor correspondiente a la clase de tierra deseada. Los procedimientos supervisados utilizan superficies debidamente definidas de tipos conocidos de vegetación para ajustar los parámetros de los algoritmos de clasificación, que a continuación identifican y etiquetan automáticamente las superficies similares a los datos de entrenamiento de entrada. La mejor forma de abordar los distintos problemas que se plantean a estos procedimientos es mediante ensayos iterativos: puede que en la clasificación supervisada se pretenda utilizar más clases que las estadísticamente aislables; los métodos sin supervisión pueden generar menos clases que las deseadas y un tipo de cubierta determinado se puede dividir en varias agrupaciones. En ambos casos, los intérpretes humanos pueden comprobar si los resultados de la aplicación del algoritmo parecen lógicos desde el punto de vista de la distribución de los tipos de bosque prevista a partir de la información anterior, y se traducen en la ausencia de características improbables. La ventaja relativa depende de si el tiempo empleado en comprobar las clasificaciones automáticas supera el tiempo empleado en lograr resultados coherentes con la participación exclusiva de intérpretes humanos81. El primer intento de clasificación de imágenes casi nunca sirve para generar el mapa final. 81 Véase la sección 2.1 del GOFC-GOLD Sourcebook (GOFC-GOLD, 2012). 80 El análisis minucioso de los resultados de la clasificación suele poner de manifiesto obstáculos y problemas que se pueden resolver con la introducción de cambios en el proceso de clasificación. Existen muchas formas de intentar mejorar los resultados de una clasificación que presenta problemas notables, incluida la incorporación de más datos de entrenamiento o de mejor calidad. También resulta útil incluir tipos adicionales de datos en la clasificación, como datos topográficos o climáticos. Para el reconocimiento de distintos estratos de bosques naturales modificados, a menudo deberán tenerse en cuenta los píxeles circundantes, puesto que habrá características, como la alteración de la cubierta de copa, la fragmentación o la infraestructura de tala, que no figurarán en todos los píxeles de la superficie afectada. En consecuencia, cuando se analicen los límites entre los bosques naturales modificados y los bosques primarios deberá establecerse un radio dentro del cual se recojan pruebas de modificación que resulten de interés para el píxel en cuestión. Si la clasificación basada en píxeles se va a utilizar posteriormente, el radio se utiliza directamente; en caso de que se segmenten antes los píxeles (agrupados por propiedades comunes), el radio se convierte en un dato de entrada para el proceso de segmentación (véase el recuadro 8 sobre métodos basados en píxeles y objetos y segmentación). Conceptualmente, este radio es la distancia necesaria para recuperar las características del bosque primario, representadas para finalidades de REDD+. Se puede utilizar un radio por defecto de 500 m, pero el valor dependerá del ecosistema forestal y del tipo de modificación, y se establece mejor por medición82, especialmente si se utiliza un método de nivel 2 o 3 del IPCC. Si a raíz de utilizar un radio particular de influencia aparecen fragmentos de bosque nominalmente primario a lo largo de los límites entre el bosque primario y el bosque natural modificado, probablemente el radio de influencia utilizado es demasiado pequeño. Esto se debe a que dentro de un paisaje fragmentado es más probable que los bosques sean modificados que primarios. Después de establecer las características de las imágenes de los tipos de bosque y el radio de influencia, se puede asignar un tipo de bosque (y subestratos) a cada píxel para toda la superficie forestal del país, como se detalla anteriormente. 82 Por ejemplo, a raíz del trabajo en Guyana con métricas de cambio, se concluyó que prácticamente toda la degradación asociada a nuevas infraestructuras se produce en una zona de protección de aproximadamente 100 m de profundidad (Winrock International, febrero de 2012). 81 Recuadro 8: Métodos basados en píxeles y objetos y segmentación Las exactitudes adecuadas para la cubierta terrestre y los cambios que se producen en esta se pueden conseguir mediante métodos de clasificación basados en píxeles o en objetos. Los métodos basados en objetos agrupan en primer lugar, en un proceso denominado segmentación, los píxeles que presentan características comunes. En ocasiones, en la clasificación de la cubierta terrestre se pueden lograr exactitudes totales mayores con objetos de una resolución media como la definida en a el presente documento que si se utilizan métodos basados en píxeles . La segmentación también sirve para reducir el ruido de titilación en las imágenes de radar antes de su clasificación. No obstante, si la cantidad más pequeña de píxeles que se van a agrupar (la unidad mínima de cartografía) es demasiado alta, existe el riesgo de sesgar los resultados de la clasificación. En la práctica, esto significa que la unidad mínima de cartografía no puede ser mayor que el objeto más pequeño discernible en las imágenes. Los segmentos de las imágenes suponen una ventaja cuando en una parte de una cadena de proceso se requieren las aportaciones de intérpretes humanos. Esto se debe a que los segmentos de las imágenes se pueden combinar en polígonos mayores que se pueden examinar y revisar con facilidad en busca de errores b de clasificación (FAO y Centro Común de Investigación, 2012) . El seguimiento de cambios al nivel de los píxeles abre perspectivas de mejorar la representación de la dinámica de los depósitos de carbono, aunque hace falta procesar una cantidad de datos considerablemente mayor. Los procedimientos basados en píxeles son potencialmente más útiles cuando existen varios cambios en el uso de la tierra durante un corto período de tiempo (por ejemplo, ciclos de desbroce recurrente de 10-15 años). Son más apropiados cuando existen datos exhaustivos (algunas veces denominados continuos), y hacen falta métodos para garantizar la coherencia de las series cronológicas al nivel de los píxeles. El procedimiento también se puede aplicar a los métodos basados en muestras si se utilizan métodos para garantizar la coherencia de las series cronológicas al nivel de los píxeles; en este caso, se puede ampliar la escala de los resultados en función del tamaño de las muestras. Estos resultados también se pueden resumir en matrices de cambios en el uso de la tierra. De hecho, el método es equivalente a la representación en c matrices al nivel de los píxeles . Además de los principios generales de representación coherente de la tierra al utilizar datos de teledetección para representar tierras o realizar un seguimiento de unidades de tierra mediante un procedimiento basado en píxeles, el documento sobre métodos y orientación recomienda lo siguiente: 1. una vez que se incluya un píxel, este debe ser objeto de seguimiento continuo. De esta forma se evitará la duplicación del recuento de actividades en el inventario y las estimaciones de las emisiones serán más exactas. 2. Se pueden atribuir reservas a los píxeles, pero solo se notifican los cambios en las reservas y las emisiones y absorciones resultantes. Así se evitan emisiones y absorciones falsas de gran tamaño, dado que la tierra se desplaza entre categorías. 3. Durante el seguimiento debe poder diferenciarse los cambios en la cubierta terrestre que suponen cambios en el uso de la tierra, y los cambios en la cubierta terrestre que provocan emisiones dentro de una categoría de uso de la tierra. De esta forma se evita la asignación incorrecta de tierras, así como la aplicación de factores incorrectos de emisión o absorción o de modelos que puedan sesgar los resultados. 4. Debe seguirse una serie de normas para garantizar una clasificación coherente mediante la eliminación de la oscilación de los píxeles entre usos de la tierra cuando se encuentren próximos a las marcas de las delimitaciones. 5. Resulta difícil conseguir que las estimaciones de los inventarios y las previsiones de emisiones o absorciones futuras sean coherentes entre sí debido a que se tienen que desarrollar normas para su aplicación al nivel de los píxeles. Referencias: a Véase Yan Gao y Jean Francois Mas, 2008. A Comparison of the Performance of Pixel Based and Object Based Classifications over Images with Various Spatial Resolutions. Online Journal of Earth Sciences, 2: 27-35. b Véase http://www.fao.org/docrep/017/i3110s/i3110s.pdf. C Oficina Australiana para el Efecto Invernadero (AGO), 2002. 3.5.2 Mapas de cambios Para ser compatible con la orientación del IPCC, el mapa de transiciones de uso de la tierra está conformado por categorías que señalan cambios. Las categorías superiores corresponden a la conversión de tierras forestales a tierras agrícolas, praderas, asentamientos, humedales u a otras tierras, y viceversa. Para elaborar este tipo de mapa, se utilizan imágenes de distintas fechas y las 82 variaciones entre ellas se utilizan para detectar cambios. La detección de cambios es una de los aplicaciones más comunes de la teledetección; en la bibliografía sobre la materia se han utilizado, probado y propuesto numerosos métodos, aunque apenas hay información acerca de cuáles de ellos tienen un desempeño mejor en las distintas situaciones. En general, se necesitan al menos dos fechas de imágenes (puntos finales) para cartografiar los cambios. Muchos métodos utilizan los cambios en una banda espectral, bandas o índices como referencia para el proceso de detección de cambios (Lambin y Strahler, 1994). Los métodos de clasificación de imágenes son de uso habitual, y se emplean varias imágenes para asignarlas a clases estables (emplazamientos en los que no se han producido cambios) y a clases de cambio (como tierras forestales a praderas) (Woodcock y otros, 2001). El GOFC-GOLD Sourcebook incluye descripciones y ejemplos de distintos métodos de detección de cambios para la vigilancia de la deforestación83. Puede ser un recurso útil cuando se estudien distintas combinaciones de métodos y datos de teledetección para cartografiar los cambios. Más recientemente, se han desarrollado y probado métodos que utilizan muchas imágenes, o una serie cronológica de imágenes (Chen y otros, 2004; Kennedy y otros, 2007; Furby y otros, 2008; Zhuravleva y otros, 2013). Estos procedimientos presentan numerosas ventajas, dado que no dependen de las condiciones existentes en el momento en que se tomaron las distintas imágenes. Como indica el principio rector 2 (véase la sección 3.6), la utilización de una serie cronológica de imágenes puede contribuir a evitar determinados tipos de errores en la vigilancia del cambio en la cubierta forestal. Las superficies georreferenciadas de bosque plantado anualmente o que se dejan regenerar de forma natural dentro de bosques ordenados (fila 5 del Cuadro 1) deben ser facilitadas por las autoridades forestales nacionales y las partes interesadas por conducto del sistema nacional de vigilancia forestal, y debe confirmarse la existencia de bosques plantados o en regeneración en estas superficies, dado que la apariencia de los píxeles correspondientes se confunde con la apariencia de otros píxeles con este tipo de bosque. Esto también se aplica a superficies que pueden parecer deforestadas, pero que de hecho han estado sujetas a alteraciones naturales como incendios de monte, ciclones o pululaciones de plagas. Resultará útil recurrir a información local, como tipos de bosque o intenciones de ordenación forestal, fenómenos climáticos extremos, como la sequía, y registros de alteraciones naturales, para contribuir a traducir las imágenes en datos de actividad fidedignos. El tipo de bosque y las superficies de cambio cartografiados ("píxeles contados") a través de los métodos descritos en la sección 3.5 contendrán sesgos provocados por errores de clasificación. Estos errores se pueden estimar y corregir mediante una muestra de observaciones de referencia, como se indica en la sección 3.7. 83 Véanse las secciones 2.1 y 2.2. del GOFC-GOLD Sourcebook (2012). En concreto, en el cuadro 2.1.3 se enumeran los principales métodos de análisis para imágenes de resolución media. 83 3.5.3 Mapas de degradación forestal Los métodos descritos en la sección Error! Reference source not found. para estimar las emisiones y absorciones de GEI asociadas a la degradación requieren la estratificación (o categorización) de los bosques en bosques primarios, bosques naturales modificados y bosques plantados, u otra estratificación utilizada por el país en cuestión. Puede aplicarse una subestratificación para reflejar los distintos ecosistemas forestales o tipos de intervención humana. De este modo la teledetección puede desempeñar una función transcendental al evaluar el impacto de la degradación forestal mediante la identificación de la extensión de los estratos y subestratos, y como referencia para la selección de muestras. En este procedimiento, la teledetección suministra datos de actividad (superficies) de tierras forestales que se han degradado para el método de las ganancias y las pérdidas. Las muestras recogidas sobre el terreno se utilizan posteriormente para asignar factores de emisión y absorción a las distintas clases del mapa. La estratificación mediante teledetección también se puede utilizar al objeto de diseñar estrategias de muestreo para el procedimiento basado en la variación de las reservas. Entre los métodos que permiten aprovechar la teledetección para detectar superficies que han sufrido degradación forestal u otros cambios, cabe destacar los índices espectrales (combinaciones de bandas espectrales diseñadas para acentuar las características de la superficie), los análisis de mezclas espectrales y los análisis de texturas. Los métodos visuales también pueden resultar eficaces para estratificar los bosques tomando la degradación como referencia. Se pueden encontrar ejemplos de identificación de superficies forestales degradadas en Winrock International (2012), Souza y otros (2013)84, y Bryan y otros (2013)85. 3.6 Principios rectores para las fuentes de datos de teledetección y los métodos conexos Se proponen los siguientes principios rectores con el fin de ayudar a los países a determinar la combinación de fuentes de datos y métodos para respaldar los informes sobre las emisiones y absorciones de GEI: Principio rector 1: detectar cambios y comparar imágenes, pero no mapas Cuando se cartografían el cambio en la cubierta forestal, generalmente la exactitud será mayor si se detectan los cambios mediante la comparación de imágenes en vez de la comparación de mapas estimados a partir de las imágenes. Es normal confiar en que se pueden detectar cambios mediante una simple comparación de dos mapas de la misma superficie elaborados en momentos diferentes. No obstante, este procedimiento es propenso a la inexactitud y puede inducir a errores (Fuller y otros, 2003). El eje del problema radica en que los errores en los distintos mapas provocan la identificación de cambios falsos, es decir, superficies que parecen haber sufrido cambios, pero que en realidad no han variado. Por tanto, es mejor considerar un mapa como un producto final resultante del análisis de imágenes. Los mapas pueden resumir cambios y utilizarse como datos de actividad, pero los análisis de los nuevos cambios se deben basar en las imágenes en que aquellos se asientan. Un simple ejemplo puede ayudar a ilustrar el problema. Si un mapa de tierras forestales y no forestales con un 95% de exactitud (un nivel de exactitud difícil de alcanzar en muchos entornos en 84 85 http://www.mdpi.com/2072-4292/5/11/5493; véase también http://www.obt.inpe.br/degrad/. http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0069679#s1. 84 los que existen gradientes de cubierta forestal y densidad) se compara con un mapa similar del mismo lugar, correspondiente a una fecha posterior y que presenta el mismo nivel de exactitud, en caso de que presuponga que los errores en los dos mapas son independientes, la exactitud prevista del mapa resultante de la comparación de los dos sería el producto de ambas, o 90,25%, aproximadamente. Si los mapas están correlacionados, el nivel de exactitud será mayor. En general, un 90% es un nivel muy alto de exactitud para los mapas estimados mediante teledetección. No obstante, en la mayoría de las partes del mundo este nivel de exactitud no es suficiente para estimar la superficie de cambio en la cubierta forestal anualmente, dado que la magnitud de estos cambios, generalmente, será inferior al error acumulativo de los distintos productos cartográficos. Para ofrecer cierta perspectiva: la Evaluación de los recursos forestales mundiales de la FAO define la “rápida deforestación” como la pérdida de más del 0,5 % de las tierras forestales al año. Principio rector 2: análisis y coherencia de las series cronológicas Cuando existen datos procedentes de muchos intervalos, es mejor utilizar la información de toda la serie cronológica de imágenes en lugar de comparar únicamente las fechas de finalización. Esta premisa es especialmente importante al reconstruir el historial forestal, puesto que se puede utilizar la serie cronológica para reducir la notificación de cambios improbables en el uso de la tierra (por ejemplo, una conversión de tierras no forestales → tierras forestales → tierras no forestales en un período de tiempo inferior a un ciclo de crecimiento forestal) que no se reflejarían al comparar solo dos fechas. Asimismo, también se pueden detectar procesos a más largo plazo por medio del estudio de tendencias temporales que los que se pueden extraer gracias al análisis de cambios entre dos fechas. La representación coherente de tierras es un componente fundamental de cualquier inventario de GEI (Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura, Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero) y tiene por objeto: evitar la omisión de tierras afectadas por actividades; evitar la duplicación del recuento de tierras; asignar correctamente las tierras a los distintos usos de la tierra, y reducir al mínimo el sesgo en la estimación de las emisiones. Cuando se utilicen imágenes obtenidas mediante teledetección para determinar la extensión geográfica de las actividades de gestión, debe procurarse garantizar que los límites geográficos se cartografían de forma coherente a lo largo del tiempo. Para ello, es necesario asegurarse de que: 85 Las imágenes están georreferenciadas y ortorrectificadas de forma exacta mediante un modelo digital del terreno86, a fin de que no se detecten falsos cambios durante los procesos de detección de cambios, como resultado de una desalineación de las imágenes. Las mejoras al cartografiar los límites geográficos resultantes de la mayor resolución de los nuevos sensores satelitales se corrigen de forma retroactiva en mapas anteriores de uso de la tierra elaborados a partir de imágenes con una resolución menor. Recuadro 9: Mantener la coherencia de las series cronológicas de datos de actividad obtenidos a partir de imágenes teledetectadas La coherencia requiere que las estimaciones sean comparables con el transcurso del tiempo. En el caso de REDD+, esto significará que las estimaciones anuales actuales y futuras deberán compararse en relación con un nivel de referencia establecido a partir de estimaciones históricas. Este requisito para lograr una serie cronológica de datos coherente durante muchos años es fundamental para la ejecución de REDD+ y para determinar su éxito, dado que los países deberán demostrar una reducción de las emisiones a largo plazo. Guyana ha elegido aplicar un procedimiento de muestreo aleatorio estratificado junto con cartografía continua basada en la clasificación de imágenes de Landsat de una resolución de 30 m para períodos históricos (a fin de establecer referencias) y de RapidEye de una resolución de 5 m para la vigilancia en curso. Una característica del MNV de Guyana es que estos conjuntos de datos se consideran necesarios para cumplir con la definición de bosque, los requisitos de presentación de informes y los objetivos más generales del MNV. Las series cronológicas de datos de varios años son necesarias para generar los productos de conversión y transición entre categorías de uso de la tierra del IPCC. Los procedimientos para detectar cambios y llevar a cabo análisis multitemporales se encuentran bastante bien establecidos, pero la apertura del archivo de Landsat requiere la aparición de nuevos métodos para aprovechar estas series cronológicas prolongadas. Ejemplos nacionales operativos Sistema nacional de contabilidad del carbono de Australia: los mapas de la cubierta terrestre de todo el país se suelen elaborar a partir del archivo de Landsat (Furby y otros, 2008). El elevado nivel de exactitud del corregistro y de coherencia radiométrica permite analizar en profundidad la serie cronológica y evaluar píxel por píxel los cambios en la cubierta terrestre. Se prevé una mejora continua a medida que se disponga de nuevos datos (p. ej., modelos digitales del terreno de alta resolución y datos hiperespectrales) y se desarrollen métodos para su integración. Entre 1990 y 2008, Nueva Zelandia utilizó imágenes de Landsat con una resolución de 30 m para elaborar su inventario de los bosques nacionales. Entre 2010 y 2011, se adquirieron 54 nuevas escenas de imágenes del satélite SPOT-5 de cuatro superficies prioritarias de Nueva Zelandia. A raíz del cambio de resolución, la extensión geográfica de la superficie forestal cartografiada entre 1990 y 2008 a partir de imágenes satelitales de Landsat con una resolución de 30 m parecía ser mayor en algunos casos que la misma superficie cartografiada en 2008 a partir de imágenes de SPOT con una resolución de 10 m. En los casos en que la extensión forestal efectiva no presenta cambios, corregir los mapas de los bosques en 1990 a partir del trazado más nítido de los límites en las imágenes de 2008 constituye una buena práctica. 86 Tener en cuenta variaciones significativas en la pendiente y la elevación de la superficie. 86 Recuadro 10: Utilización de una combinación de conjuntos de datos para garantizar la continuidad Actualmente, los datos ópticos de resolución media son la principal fuente de datos para vigilar los cambios en la cubierta forestal de las regiones tropicales (De Sy y otros, 2012). La utilización de una serie cronológica coherente de observaciones es esencial para obtener resultados exactos a fin de evaluar los cambios en las superficies forestales a largo plazo (DeFries y otros, 2007; Verbesselt y otros, 2010; Achard y otros, 2010; GOFC-GOLD, 2012). Los datos ópticos se pueden utilizar por separado si se obtiene una cobertura sin nubes. Se prefiere una cobertura plurianual conformada por series cronológicas. La escala y la tasa de los cambios en la cubierta forestal afectan a su detección mediante datos ópticos obtenidos por satélite. Los cambios obvios en la extensión forestal debidos a desmontes o a la conversión a otros usos de la tierra se pueden detectar mediante observaciones de series cronológicas de datos ópticos de resolución media (p. ej., Landsat, SPOT-5) a baja (p. ej., MODIS). Se pueden realizar observaciones bianuales o anuales de cambios con series cronológicas largas. Los datos de baja resolución también se pueden utilizar al objeto de marcar puntos críticos para realizar análisis más pormenorizados con datos de alta resolución. Para detectar cambios más sutiles en la cubierta forestal se necesita una cobertura más frecuente a una resolución mayor (p. ej., Quickbird, RapidEye). Los datos de mayor resolución también sirven para la detección temprana de cambios en la cubierta forestal y la validación de resultados. No obstante, el elevado costo de los datos y su escasa cobertura limitan su utilización (De Sy y otros, 2012). Un sistema nacional de vigilancia forestal probablemente necesitará una combinación de conjuntos de datos para garantizar la continuidad de la cobertura. Programas nacionales operativos Existen programas nacionales operativos que utilizan datos ópticos de teledetección básicos (Landsat, CBERS) y no básicos (IRS, MODIS) de la Iniciativa Mundial de Observación de los Bosques a fin de vigilar los cambios en la cubierta forestal en Brasil (PRODES) (http://www.obt.inpe.br/prodes/index.php), Australia (Sistema nacional de contabilidad del carbono de Australia) (Lehmann y otros, 2013; Furby y otros, 2008) e India (Programa de cartografía de la cubierta forestal nacional) (Pandey, 2008). Programa de Vigilancia del Amazonas, Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil (INPE): se trata de un ejemplo destacado a nivel mundial de vigilancia operativa regional de los bosques tropicales. Se recurre a la segmentación y la clasificación no supervisada de las series cronológicas de imágenes de Landsat, DMC y CBERS-2 para estimar las tasas anuales de deforestación (Souza, 2006). Se aplica una unidad mínima de cartografía de 6,25 ha. El procedimiento se podría mejorar si se incluyeran clases de bosques degradados, la cuantificación explícita de la exactitud, un mejor trazado de los límites de las tierras forestales y no forestales y la futura integración de datos de SAR (con penetración en las nubes y el humo) y CBERS-4 (alta resolución y cobertura frecuente). El INPE desarrolló el programa informático de código abierto TerraAmazon para manipular los datos satelitales de varias escalas al objeto de vigilar la deforestación. La integración de varias combinaciones de datos ópticos y de SAR puede mejorar la cartografía del uso de la tierra y de los cambios en el uso de la tierra. En este caso, por interoperabilidad se entiende la utilización de datos ópticos multiescalares y datos de radar multifrecuencia, y la integración de datos ópticos y de SAR para mejorar la cartografía del uso de la tierra y de los cambios en el uso de la tierra. Esta última aprovecha la textura y la polarimetría del radar, así como la respuesta espectral única de los datos ópticos, para conseguir una mayor divisibilidad de las clases y, por tanto, una detección más exacta de los cambios. Principio rector 3: evaluar siempre los resultados obtenidos a partir de la teledetección El objetivo del análisis de teledetección radica en estimar las superficies de las clases en datos de actividad (para el método de las ganancias y las pérdidas) o suministrar información que se pueda utilizar para orientar las estrategias de muestreo (para el método basado en la variación de las reservas). Existen varias maneras de llevar a cabo esta labor. Debe descartarse la forma aparentemente más sencilla, que consiste en utilizar las superficies indicadas en los mapas como la estimación final de superficie. La asignación de clases, en primer lugar, debe someterse a una evaluación exhaustiva para corregir los sesgos en las estimaciones de superficies y permitir la caracterización de la incertidumbre. En la sección 3.7 se describen cómo evaluar la exactitud, ajustar los sesgos en las estimaciones de superficie y cuantificar su incertidumbre a partir de datos de 87 referencia. Los datos de referencia utilizados para este propósito pueden ser datos obtenidos sobre el terreno o datos de teledetección de una resolución mayor o clasificados con mayor exactitud. Se necesita disponer de un corregistro exacto; de no ser así, se podrán introducir errores graves. Principio rector 4: documentar y archivar los pasos adoptados Para garantizar la transparencia, deben documentarse y archivarse los conjuntos de datos y los análisis utilizados para estimar las emisiones y absorciones de GEI asociadas a las medidas de REDD+, al objeto de que un tercero comprenda el proceso y, en caso necesario, pueda repetir los pasos adoptados. Esta información debe incluir las imágenes utilizadas, los tipos de preproceso aplicados, los métodos mediantes los que se realizó el corregistro, los métodos de clasificación de imágenes empleados y el procedimiento de inferencia estadística. 3.7 Superficie, incertidumbres e inferencia estadística para datos de actividad La definición de buenas prácticas del IPCC requiere que los inventarios de emisiones cumplan dos criterios: 1) que no contengan cálculos excesivos ni demasiado bajos en la medida en que puede determinarse, y 2) que las incertidumbres se reduzcan lo más posible (Penman y otros, 2003). Para cumplir con estos criterios, deben compensarse los errores de clasificación al estimarse la superficie de las actividades a partir de mapas y deben estimarse las incertidumbres mediante métodos eficaces y estadísticamente rigurosos. Los medios principales para estimar las exactitudes, compensar los errores de clasificación y estimar la incertidumbre son las comparaciones de las clasificaciones de los mapas y las observaciones de referencia correspondientes a una muestra de evaluación de la exactitud. Los factores que influyen en el cumplimiento de estos dos criterios son el diseño del muestreo y el tamaño de las muestras correspondientes a la muestra de evaluación de la exactitud, y la exactitud de los mapas. A fin de conseguir una evaluación de la exactitud y una estimación válidas de una superficie de interés el marco familiar basado en el diseño o la probabilidad (McRoberts, 2014), los datos de referencia deben recopilarse a través de un diseño de muestreo probabilístico, independientemente de cómo se recojan los datos de entrenamiento. Los tipos de diseño de muestreo probabilístico más habituales son los de muestreo aleatorio simple, muestreo automático, muestreo aleatorio estratificado (muestreo aleatorio simple dentro de estratos) y muestreo automático estratificado (muestreo automático dentro de estratos). Un aspecto fundamental al seleccionar un diseño de muestreo es que el tamaño de la muestra de cada actividad debe ser lo bastante grande para elaborar estimaciones suficientemente precisas de la superficie de las actividades. Los diseños de muestreo aleatorio simple y automatizado general generan tamaños de muestras de las distintas actividades con una proporcionalidad aproximada a su incidencia. Si se obtiene una muestra general muy grande, el muestreo aleatorio simple o automatizado puede producir tamaños de muestras lo bastante grandes de las distintas actividades a fin de elaborar estimaciones con una precisión suficiente. No obstante, salvo que el tamaño de la muestra general sea grande, los tamaños de las muestras de las actividades que representan pequeñas proporciones de la superficie total pueden ser demasiado pequeñas para cumplir con el criterio de precisión. En consecuencia, habida cuenta de que es probable que algunas actividades sean poco comunes y de los ingentes costos asociados a las muestras grandes, debe estudiarse con detenimiento el muestreo estratificado para que los estratos se correspondan con las clases de actividades del mapa. 88 Los resultados satisfactorios de cualquier diseño de muestreo dependen de la exactitud del mapa, determinada por la medida en que las actividades previstas (clases del mapa) se corresponden con las actividades efectivas (observaciones de referencia) en cada emplazamiento. Las evaluaciones de exactitud de los mapas se suelen restringir a las matrices de errores o confusiones en las que se resumen los resultados y se facilita la estimación de las exactitudes, las superficies de las actividades y las incertidumbres. A pesar de que una matriz de errores no proporciona estimaciones directas de las superficies de las actividades o sus incertidumbres, la información contenida en una matriz de este tipo se puede utilizar para tal fin (McRoberts y Walters, 2012; Olofsson y otros, 2013). Cabe destacar que las exactitudes de grandes mapas generales no garantizan estimaciones exactas y precisas de las superficies de las distintas actividades. Se pueden considerar dos procedimientos generales para elaborar mapas de cambios: la clasificación directa entraña la elaboración del mapa directamente a partir de un conjunto de datos de cambio de entrenamiento o de al menos dos conjuntos de datos de teledetección, mientras que el procedimiento de clasificación posterior entraña la elaboración del mapa mediante la comparación de al menos dos mapas de cubierta forestal distintos, cada uno de ellos elaborado a partir de conjuntos individuales de datos de cubierta forestal de entrenamiento y datos de teledetección. Aunque se suele preferir la clasificación directa, el procedimiento de clasificación posterior puede ser la única alternativa debido a factores como la incapacidad de observar los mismos emplazamientos de muestra en dos ocasiones, la cantidad insuficiente de observaciones de cambio de entrenamiento o un requisito de utilizar un mapa de referencia histórico. La naturaleza de los datos de referencia necesarios para estimar las superficies de las actividades a partir de los mapas de cambios depende del método utilizado para elaborar el mapa. En el caso de los mapas elaborados mediante clasificación directa, los datos de referencia deben consistir en observaciones de cambios basadas en observaciones de la cubierta terrestre de dos fechas en los mismos emplazamientos de muestra. En el caso de los mapas elaborados mediante el procedimiento de clasificación posterior, los datos de referencia pueden ser los mismos datos de referencia utilizados para elaborar los mapas mediante clasificación directa u observaciones de la cubierta terrestre de dos fechas, cada una en emplazamientos distintos. En cuanto a estos últimos datos de referencia, los cambios no se pueden estimar directamente, sino que se estima la extensión de la cubierta terrestre en cada fecha, y el cambio se estima como la diferencia entre las dos estimaciones (Coppin y otros, 2004; McRoberts y Walters, 2012; McRoberts, 2014). Independientemente de la evaluación de exactitud y del procedimiento de estimación utilizados, los estimadores (fórmulas estadísticas) utilizados para calcular las estimaciones deben corresponderse con el diseño de muestreo de evaluación de la exactitud. Se pueden adquirir observaciones de referencia de distintas fuentes, pero su calidad deberá ser mayor que la de los datos del mapa y la de los datos utilizados para elaborar el mapa. Aunque se suele considerar como datos estándar aquellos datos obtenidos sobre el terreno mediante equipos de cambio que se pueden corregistrar con exactitud con el mapa, también se han utilizado datos de teledetección con una resolución mayor y datos de teledetección clasificados con mayor exactitud (Stehman, 2009; Sannier y otros, 2014). Dos ejemplos ilustran los métodos para estimar las superficies de las actividades, uno basado en un procedimiento de estratificación (Cochran, 1977; Olofsson y otros, 2013) y el otro en un procedimiento asistido por modelos (Särndal y otros, 1992; Sannier y otros, 2014). El procedimiento 89 estratificado mencionado en el ejemplo 1 utiliza las clases discretas de una variable de respuesta para asignar píxeles al objeto de cambiar las categorías que constituyen los estratos. Este procedimiento resulta particularmente útil cuando los estratos corresponden a actividades y cuando existe una gran cantidad de observaciones de referencia para cada actividad. No obstante, también se puede calcular la estimación de las superficies mediante unidades de muestreo mayores que los píxeles de los mapas, del mismo modo que cuando los datos de referencia se obtienen de imágenes con una resolución muy alta. El procedimiento asistido por modelos del ejemplo 2 es especialmente útil cuando la variable de respuesta para estas unidades más grandes es continua y cuando se puede aprovechar la relación entre los datos de referencia y los datos del mapa utilizados como información complementaria para aumentar la precisión. Ejemplo 1: Procedimiento estratificado para evaluar la exactitud y estimar superficies Datos y diseño del muestreo Un mapa de cambios basado en imágenes de 30 m × 30 m para el período entre 2000 y 2010 contaba con dos clases de cambio y dos clases de invariabilidad: 1) deforestación, con una superficie de 18 000 ha; 2) ganancia forestal, con una superficie de 13 500 ha; 3) tierras forestales estables, con una superficie de 288 000 ha, y 4) tierras no forestales estables, con una superficie de 580 500 ha. Dado que las superficies de las clases de cambio del mapa son reducidas —juntas sumaban tan solo un 3,5% de la superficie total—, se eligió un diseño de muestreo aleatorio estratificado con las cuatro clases del mapa como estratos, a fin de adquirir una muestra de evaluación de la exactitud. El tamaño de la muestra debe ser suficientemente grande para ofrecer estimaciones lo bastante precisas de las superficies de las clases, pero suficientemente pequeña para ser manejable. Se estimó como manejable un tamaño arbitrario de muestra de 500 píxeles y se distribuyó de la siguiente forma: 75 píxeles para cada una de las dos clases de cambio, 125 píxeles para la clase de tierras forestales estables y 225 píxeles para la clase de tierras no forestales estables. Estimación Los datos de referencia estaban conformados por clasificaciones manuales de los píxeles de Landsat seleccionados para la muestra. Los mismos datos de Landsat que sirven de base se utilizaron para elaborar el mapa y las clasificaciones de referencia, aunque partiendo de la premisa, basada en tres evaluaciones independientes, de que las clasificaciones de referencia eran de mayor calidad que las clasificaciones del mapa. Para la muestra de evaluación de la exactitud se elaboró una matriz de errores a partir de una comparación píxel por píxel del mapa y las clasificaciones de referencia (cuadro 8). 90 Cuadro 4: Ejemplo 1: Matriz de errores de recuentos de muestras Referencia Deforesta Ganancia ción Deforestación Ganancia forestal forestal Tierras Tierras no forestales forestales estables estables Total , [píxeles] 66 0 5 4 75 200 000 0,020 0 55 8 12 75 150 000 0,015 1 0 117 7 125 3 200 000 0,320 2 1 9 213 225 6 450 000 0,645 69 56 139 236 500 10 000 000 1,000 Mapa Tierras forestales estables Tierras no forestales estables Total Todos los registros de las celdas de la matriz de errores se basan en la muestra de evaluación de la exactitud. El estimador basado en la muestra (fórmula estadística) para la proporción de la superficie, p , se denota como p , donde i denota la fila y j la columna de la matriz de errores. La forma específica del estimador depende del diseño del muestreo. Para diseños de muestreo de idéntica probabilidad, incluidos los diseños aleatorios simples y los diseños automatizados, y para diseños aleatorios estratificados en los que los estratos se corresponden con las clases del mapa, como en el caso de este ejemplo, p =W ∙ , (3) W es la proporción de la superficie cartografiada como clase i (véase la última columna del cuadro 8) y n ∙ es la suma de nij y j. En consecuencia, la matriz de errores se puede expresar mediante proporciones estimadas de las superficies, p (cuadro 9), en lugar de mediante meros recuentos, n (cuadro 8). 91 Cuadro 5: Ejemplo 1: Matriz de errores de las proporciones estimadas de las superficies Referencia Deforestación Deforestación Ganancia forestal Ganancia forestal Tierras Tierras no Total ( forestales forestales estables estables ) , [píxeles] 0,0176 0,0000 0,0013 0,0011 0,020 200 000 0,0000 0,0110 0,0016 0,0024 0,015 150 000 0,0026 0,0000 0,2995 0,0179 0,320 3 200 000 0,0057 0,0029 0,0258 0,6106 0,645 6 450 000 0,0259 0,0139 0,3283 0,6320 1,000 10 000 000 Mapa Tierras forestales estables Tierras no forestales estables Total Una vez que p se estima para cada elemento de la matriz de errores, se pueden estimar las exactitudes, las superficies de las actividades y los errores típicos de las superficies estimadas. Tanto la exactitud del usuario (U = (O = ∑ ∙ ) como la exactitud del productor (P = ∙ ) y la exactitud general p , donde q indica el número de clases), son proporciones estimadas de las superficies. En este ejemplo, la estimación de la exactitud del usuario es de 0,88 para la deforestación, 0,73 para la ganancia forestal, 0,94 para las tierras forestales estables y 0,95 para las tierras no forestales estables. La estimación de la exactitud del productor es de 0,68 para la deforestación, 0,79 para la ganancia forestal, 0,91 para las tierras forestales estables y 0,97 para las tierras no forestales estables. La exactitud general estimada es de 0,94. Las proporciones estimadas de las superficies que figuran en el cuadro 9 se utilizan posteriormente para estimar la superficie de cada clase. El total de las filas de la matriz de errores del cuadro) son las proporciones estimadas de las superficies cartografiadas (W i), mientras que el total de las columnas son las proporciones estimadas de las superficies a partir de los datos de referencia. Un estimador estratificado de la proporción de las superficies para la clase j es, p∙ = ∑ W (4) ∙ (Cochran, 1977, ecuación 5.52). La estimación de las superficies correspondiente para la clase j basada en los datos de referencia se calcula como el producto de p∙ y la superficie total del mapa. Por ejemplo, la superficie de deforestación estimada a partir de los datos de referencia es A = p∙ × A = 0,0259 × 10 000 000 píxeles = 258 933 píxeles = 23 304 ha. Por tanto, la superficie cartografiada de deforestación (A , ) de 200 000 píxeles (18 000 ha) se subestimó en 58 933 píxeles o 5 304 ha. 92 La siguiente fase consiste en estimar un intervalo de confianza para la superficie estimada de cada clase. El error típico (ET) del estimador estratificado de la proporción estimada de la superficie (los totales de las columnas del cuadro 9) se estima como, SE p∙ = ∑ ∙ (5) (Cochran, 1977, ecuación 5.57). De la ecuación (5), ET(p∙ ) = 0,0048 y el error típico para la superficie estimada de pérdida de cubierta forestal es ET A = ET(p∙ ) × A = 0,0048 × 10 000 000 = 48 463 píxeles. Un intervalo de confianza del 95% de la superficie estimada de pérdida de cubierta forestal es 1,96 × 48 463 = 94 987 píxeles = 8 548 ha. En el cuadro 10 figuran las estimaciones y los intervalos de confianza correspondientes a todas las clases. Cuadro 6: Ejemplo 1: Estimaciones e intervalos de confianza Clase Proporción de superficie Superficie (ha) pˆ . j SE pˆ . j Deforestación 0,0259 0,0048 14 755 31 853 Ganancia 0,0139 0,0030 7 243 17 717 0,3283 0,0110 275 991 314 865 0,6320 0,0118 548 058 589 518 Intervalo de confianza forestal Tierras forestales estables Tierras no forestales estables Los estimadores estratificados que se presentan en la presente sección también se pueden aplicar si el diseño de muestreo es aleatorio simple o automatizado y el mapa se utiliza para definir los estratos (este procedimiento se suele denominar “postestratificación” para distinguir la utilización de los estratos para estimar su utilización de su utilización para aplicar el diseño de muestreo). Se puede encontrar un programa informático para realizar estos cálculos en http://people.bu.edu/olofsson/ (pulsar en Research > Accuracy/Uncertainty). 93 Ejemplo 2: Procedimiento asistido por modelos para evaluar la exactitud y estimar las superficies Datos y diseño del muestreo En el ejemplo 2, una región de 100 000 km2 de un país tropical se dividió en bloques de 20 × 20 km y estos, a su vez, se subdividieron en segmentos de 2 × 2 km. Se elaboró una clasificación de tierras forestales y no forestales de 30 × 30 m de toda la región para 1990, 2000 y 2010 utilizando imágenes de Landsat y un algoritmo de clasificación sin supervisión. Para cada intervalo, los datos del mapa ˆ para el segmento ith consistían en la proporción de los píxeles, y i , cuya clasificación cambió de tierras forestales a no forestales. Los datos de referencia correspondientes a cada año se adquirieron mediante la selección aleatoria de un segmento de cada bloque y la interpretación visual de todos los píxeles del segmento como tierras forestales o no forestales, a partir de datos de Landsat, fotografías aéreas y otros datos espaciales. Se utilizó S para denotar la muestra de los segmentos; para cada intervalo, los datos de referencia para el segmento ith consistían en la proporción de los píxeles, y , cuya interpretación visual cambió de tierras forestales a no forestales. Estimación Para cada intervalo, la estimación basada en el mapa de la proporción de la superficie deforestada era, pˆ map 1 M yˆ i , M i1 (6) donde M=25 000 era el número total de segmentos de la superficie analizada. Sin embargo, las estimaciones del mapa están supeditadas a errores de clasificación que introducen sesgos en el procedimiento de estimación. Un término de ajuste para compensar este sesgo es, Bˆi as pˆ map 1 yˆ i y i , m iS (7) donde m=250 es el número de segmentos de la muestra. La estimación ajustada equivale a la estimación del mapa menos el término de ajuste, pˆ adj pˆ map B ˆi as pˆ map 1 M M yˆ i i 1 1 yˆ i y i m iS (8) El error típico (ET) de pˆ adj es, SE p = Var p = 1 i 2 mm 1 iS 1 i . ˆ i yi y Donde i y m iS 94 (9) El estimador parte de la premisa de que se utiliza un muestreo aleatorio simple. Para el muestreo estratificado, como en el caso de este ejemplo, las varianzas y los errores típicos pueden ser sobreestimaciones conservadoras. En el cuadro 11 figuran las estimaciones de la superficie deforestada correspondientes a cada intervalo. Cuadro 7: Ejemplo 2: Estimaciones regionales de superficie deforestada Intervalo Estimación (proporción de superficie deforestada) pˆ map Bˆias pˆ map pˆ adj 1990-2000 0,0017 –0,0015 0,0033 2000-2010 0,0003 –0,0009 1990-2010 0,0020 –0,0024 SE pˆ adj Intervalo de 2 confianza (km ) Límite inferior Límite superior 0,0012 95 565 0,0011 0,0012 –125 345* 0,0044 0,0016 126 754 * Dado que el intervalo comprende el 0, la estimación de la superficie deforestada no era considerablemente diferente de 0 desde el punto de estadístico. En la bibliografía sobre estadística, estos estimadores se caracterizan como los estimadores de regresión asistida por modelos, aunque se pueden utilizar técnicas de predicción distintas a la regresión y el modelo puede estar implícito (Särndal y otros, 1992; sección 6.5). Resumen de los ejemplos Existe una importante distinción entre los procedimientos ilustrados en los dos ejemplos en relación con la utilización de los datos del mapa. En el primer ejemplo, los datos del mapa al nivel de los píxeles se encuentran en forma de clases discretas y solo se utilizan para elaborar y ponderar los estratos, y para reducir la varianza de la superficie estimada relativa a la varianza de la estimación basada únicamente en las observaciones de referencia. Cabe señalar que, con el estimador estratificado del primer ejemplo, las estimaciones dentro de los estratos se basan por completo en las observaciones de referencia. En el segundo ejemplo, los datos del mapa se utilizan como una variable continua y complementaria a nivel de segmento. El estimador asistido por modelos facilita un mayor aprovechamiento de la relación entre la proporción de referencia a nivel de segmento de la superficie y la proporción del mapa a nivel de segmento de la superficie. Los resultados concluyen que hace falta compensar los efectos del error de predicción de los modelos a nivel de segmento en el estimador asistido por modelos, pero también que este ejerce una mayor influencia en las estimaciones finales gracias a una mayor reducción del error de varianza de la estimación de las superficies. 95 3.8 Recopilación de observaciones sobre el terreno y obtención de factores de emisión y absorción Las observaciones sobre el terreno representan una aportación esencial para estimar las emisiones y absorciones. A menudo se pueden extraer datos útiles de colecciones obtenidas con otros propósitos, como la vigilancia de la producción del volumen de madera o investigaciones científicas. A pesar de que su disponibilidad variará de un país a otro, las observaciones sobre el terreno de interés pueden ser: inventarios de los bosques nacionales o subnacionales, o evaluaciones, como mediciones de parcelas o transectos, estudios de crecimiento y rendimiento, extracciones de madera y ecuaciones para su conversión en biomasa; mapas espaciales de tipo de bosque, ordenación forestal, historial de alteraciones, tipo de suelo y contenido de carbono, uso de la tierra; datos de investigaciones y operaciones que se pueden utilizar para estimar factores de emisión y absorción del carbono en la biomasa, la materia orgánica muerta y los suelos; mediciones pormenorizadas que se pueden convertir en factores de emisión de GEI distintos del CO2 procedentes de los suelos e incendios. Los datos obtenidos sobre el terreno se pueden utilizar para elaborar mapas, obtener factores de emisión y absorción, generar modelos de crecimiento para distintos tipos de bosque o para parametrizar modelos como los modelos de carbono en el suelo. Puede ser preciso estratificar estos datos según el tipo de bosque, las condiciones edafológicas y climáticas, la topografía, y la naturaleza de las alteraciones forestales causadas por la ordenación o factores naturales. Se trata de una labor esencial para garantizar que los datos se aplican a los dominios (estratos) pertinentes del bosque nacional. Los tipos de datos recogidos y los métodos utilizados variarán ampliamente. Por ejemplo, para estimar los factores de emisión de gases distintos del CO2 procedente de la quema de biomasa, será preciso disponer de métodos científicos complejos y equipo; para recoger otros datos sobre los tipos de bosque para mejorar los mapas será necesario contar con personal con capacidades y conocimientos específicos sobre cómo determinar los tipos de bosque desde el terreno. Aunque puede que los datos existentes no se encuentren en un formato listo para su utilización, probablemente la utilización de datos existentes cuando sea posible resultará mucho más rentable, y en general será más eficiente para que el sistema nacional de vigilancia forestal reúna la información pertinente disponible. El sistema nacional de vigilancia forestal debe establecer: las medidas de REDD+ que se está estudiando incluir como medidas nacionales de mitigación. Normalmente, este tema se encuadra en cuestiones de política nacional; los datos necesarios para estimar las emisiones y absorciones asociadas. En el capítulo 2 del presente documento figuran recomendaciones al respecto, así como en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura. El 96 análisis de las categorías principales (véase la sección Error! Reference source not found.) contribuirá a establecer las prioridades en cuanto a las necesidades de datos; los conjuntos de datos que existen para atender estas necesidades; para ello será necesario ponerse en contacto con los ministerios, los organismos de estadística, las instituciones académicas y las partes interesadas pertinentes por conducto del sistema nacional de vigilancia forestal. El sistema nacional de vigilancia forestal debe posteriormente reunir los datos existentes y adquirir nuevos datos cuando sea necesario. Debido a las sinergias, probablemente resultará rentable integrar un inventario de los bosques nacionales, cuando exista, en el sistema nacional de vigilancia forestal; no obstante, una aplicación rentable de los métodos del IPCC no entraña necesariamente elaborar un inventario de los bosques nacionales si este no existe. En la Error! Reference source not found. se representa un árbol de decisiones que contribuye a tomar una decisión respecto de esta cuestión. 3.9 Consejos generales sobre la utilización de observaciones sobre el terreno para estimar la variación en los depósitos de carbono y las emisiones de gases de efectos invernadero distintos del CO2 3.9.1 Biomasa El carbono en la biomasa suele constituir un depósito importante, y se necesitan métodos para estimar las reservas de carbono en la biomasa y su variación. Por ejemplo, para aplicar el método de las ganancias y las pérdidas descrito en la sección Error! Reference source not found. se requieren los siguientes datos: 1. las densidades de carbono en la biomasa en los bosques primarios, bosques naturales modificados y bosques plantados, subestratificadas, según proceda, por tipo de bosque y régimen de ordenación o probabilidad de alteraciones; 2. las tasas anuales de variación de las densidades de carbono en la biomasa en los bosques naturales modificados, subestratificadas, según proceda, por tipo de bosque y régimen de ordenación o probabilidad de alteraciones; 3. los promedios a largo plazo de las densidades de carbono en la biomasa y las tasas de variación correspondientes en los bosques plantados, subestratificados, según proceda, por tipo de bosque y régimen de ordenación o probabilidad de alteraciones. 97 La estratificación en bosques primarios, bosques naturales modificados y bosques plantados es compatible con la Evaluación de los recursos forestales mundiales de la FAO. Los países pueden utilizar otras estratificaciones conforme a sus circunstancias nacionales, p. ej., si existe un sistema de estratificación nacional establecido o si el empleo de una estratificación alternativa reduce el número de subestratos necesarios. 3.9.1.1 Estimación del carbono en la biomasa a partir de mediciones indirectas Desde el punto de vista práctico, la biomasa debe estimarse de forma indirecta, a menudo mediante modelos alométricos que relacionan la biomasa con mediciones indirectas, por lo general el diámetro del tronco y, en algunos casos, también la altura. Dichos modelos se establecen mediante muestreo destructivo, pero se trata de un método caro y no resulta práctico depender únicamente de mediciones directas. Entre las fuentes de incertidumbre al estimar la biomasa aérea en un paisaje forestal (o en uno de sus estratos) mediante mediciones indirectas cabe citar (Chave y otros, 2004; Molto y otros, 2013): la calidad de las mediciones de los árboles realizadas en los inventarios de los bosques (diámetros o alturas); la fiabilidad del modelo alométrico seleccionado para convertir las mediciones de los árboles en biomasa; el tamaño de la superficie analizada (parcela); la representatividad de las parcelas analizadas en relación con el conjunto del paisaje forestal o los estratos adoptados. El muestreo de los bosques mediante parcelas debe ser el punto de partida para estimar la densidad de carbono en la biomasa. Se requieren parcelas grandes en las que la distribución de la biomasa sea desigual en el espacio (p. ej., debido a la distribución heterogénea de los árboles en bosques secos o que sufrieron alteraciones con anterioridad, o debido a una distribución irregular de los árboles de gran tamaño). Existe una compensación recíproca entre el tamaño de las parcelas y el tamaño de las muestras, pero, por ejemplo, las parcelas de pluviselvas tropicales deben tener una superficie mínima de 0,25 ha (Chave y otros, 2004). Chave y otros (2003) llegaron a la conclusión de que se necesitaban 26 parcelas de esta superficie (50 × 50 m) o 160 parcelas de 20 × 20 m para estimar la biomasa aérea con un error del 20% y un intervalo de confianza del 95% en la pluviselva de Panamá. Los análisis posteriores (Chave y otros, 2004) dieron a entender que, en general, dado que se aplicaban modelos alométricos fiables, la superficie total del bosque estudiado debe ser de 5 ha, aproximadamente. Debe realizarse un muestreo preliminar en cada estrato forestal para establecer la pauta de intensidad necesaria del muestreo. Se pueden utilizar herramientas como la calculadora del mecanismo para un desarrollo limpio (MDL) al objeto de estimar el número óptimo de parcelas para lograr la exactitud requerida87. Las parcelas se deben localizar mediante GPS y marcarse sobre el terreno, salvo si tienen carácter temporal (véase más abajo)88. Como se analiza en la sección 5.3.3.2 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura, los costos se pueden 87 La herramienta del MDL para calcular el número de parcelas de muestreo para las mediciones se puede conseguir en http://cdm.unfccc.int/methodologies/ARmethodologies/tools/ar-am-tool-03-v2.1.0.pdf/history_view. Aunque esta herramienta se destina a proyectos de forestación y reforestación, los principios se pueden aplicar en otras circunstancias. 88 El GPS debe utilizarse en el emplazamiento de la parcela. Deben utilizarse técnicas más exactas (es decir, brújula y cintas métricas) para establecer los límites de la parcela. 98 reducir si las parcelas se ubican en pequeños grupos de 4 o 5 parcelas, siempre que la separación entre las parcelas de cada grupo sea suficiente para evitar correlaciones significativas. Las parcelas anidadas, en las que los árboles pequeños solo se miden en un subconjunto de la parcela, constituyen otra manera de reducir el costo de medición en un punto. La forma de las parcelas no supone una cuestión determinante; tanto las parcelas cuadradas como circulares pueden ser adecuadas. En caso de que el nivel de variabilidad espacial sea alto, puede ser necesario aplicar el muestreo estratificado que aprovecha los datos de teledetección u otros datos especiales para alcanzar los niveles deseados de precisión correspondientes a los costos fijos (véase el recuadro 4). Por ejemplo, para reducir la incertidumbre será mucho más eficiente utilizar un método de estratificación que establezca diferencias en el tipo y la edad de los bosques o en la distribución del tamaño de los árboles que aumentar simplemente el tamaño de la muestra. Puede ser preciso aplicar distintos modelos alométricos en cada estrato, de modo que la disponibilidad de modelos alométricos adecuados puede ser una limitación práctica respecto del número de estratos forestales utilizados, y podrá ser necesario desarrollar nuevas ecuaciones alométricas. Puede que ya se disponga de un muestreo suficiente por medio de un inventario de los bosques nacionales; debe consultarse al organismo a cargo del inventario, por conducto del sistema nacional de vigilancia forestal, por la relación entre los datos del inventario y la estratificación propuesta, así como por la disponibilidad de modelos alométricos adecuados para estimar la biomasa para los fines de las medidas de REDD+. Dicho contacto debe establecerse antes de llevar a cabo nuevas actividades sobre el terreno o de que se decida aplicar un nuevo modelo de estratificación. Se mide el diámetro de los tallos de todos los árboles de los que al menos una mitad se encuentra dentro de la parcela y se determina la biomasa mediante modelos alométricos apropiados. Por lo general, el diámetro de los árboles debe medirse al menos 130 cm por encima del suelo y por debajo del primer punto de ramificación. La altura elegida debe ser coherente con la utilizada para desarrollar el modelo alométrico empleado. Es importante que la gama de tamaños de los árboles utilizada para desarrollar el modelo alométrico comprenda la existente en el bosque, porque si el muestreo de los árboles de gran tamaño (muchos árboles superan los 100 cm de diámetro en los bosques tropicales; Henry y otros, 2010) no se realiza adecuadamente, las estimaciones de la biomasa obtenidas serán sumamente inciertas. En el caso de los pluvibosques tropicales, Chave y otros (2004) determinaron que el coeficiente de variación89 asociado al modelo alométrico era aproximadamente del 20% cuando se utilizaba una muestra de 20 árboles para establecerlo; sin embargo, este descendía al 10% cuando el tamaño de la muestra era de cerca de 50 árboles. A pesar de que el diámetro de los tallos suele ser suficiente para predecir la biomasa, las incertidumbres se pueden reducir considerablemente si se tiene en consideración la altura, aunque esta es difícil de medir (véase el anexo G, en el que figura más información sobre la obtención y aplicación de modelos alométricos). Se recomienda a los países utilizar el diámetro y, cuando resulte viable, utilizar también la altura. Los países deberán utilizar ecuaciones que representen sus tipos de bosque de la mejor manera posible y sean compatibles con las prácticas establecidas y validadas. Puesto que también se deben estimar las variaciones de la biomasa, los emplazamientos de las parcelas deben ser generalmente permanentes para que se puedan tomar periódicamente nuevas muestras de los árboles que se encuentran en la misma superficie. 89 La desviación típica dividida por la media. 99 La biomasa aérea y subterránea debe estimarse mediante modelos alométricos, de preferencia, que se desarrollarán para especies arbóreas y circunstancias pertinentes. La FAO y el Centro de cooperación internacional en investigación agrícola para el desarrollo han publicado un manual sobre cómo llevar a cabo este proceso y una base de datos de las ecuaciones existentes, que incluye información sobre las circunstancias en las que se aplican90. En el caso de los bosques autóctonos, que pueden contener muchas especies diferentes, es posible que la aplicación de modelos alométricos específicos para las especies no resulte práctica, en cuyo caso se pueden utilizar modelos alométricos inespecíficos y pertinentes para el ámbito regional (Chave y otros, 2004). Las ecuaciones genéricas se basan en grandes cantidades de árboles utilizados como muestra en los paisajes, y tienden a ser más fiables que las ecuaciones desarrolladas a nivel local si estas se basan únicamente en un número reducido de árboles (Chave y otros, 2005). En muchas ocasiones solo se dispone de modelos alométricos para estimar la biomasa aérea; no obstante, la biomasa subterránea se puede estimar mediante relaciones raíz-vástago, valores por defecto del IPCC91 a los que se puede recurrir, aunque este procedimiento aumentará notablemente las incertidumbres. Para convertir a densidades de carbono las densidades de la biomasa, estas deben multiplicarse por la masa del carbono por masa de biomasa. La relación por defecto en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura es de 0,592. El IPCC facilita cifras más específicas de los componentes de los árboles y los dominios de los bosques93. 3.9.1.2 Estimación de variaciones de las densidades de carbono en la biomasa Los métodos descritos en la sección Error! Reference source not found. requieren estimaciones anuales de la variación de la densidad de carbono en la biomasa en bosques naturales modificados y bosques naturales. Se calculan como el promedio de las diferencias entre las densidades de carbono, en dos puntos cronológicos, correspondientes a las parcelas permanentes de muestreo. Las parcelas se deben medir cada 5-10 años y la tasa de variación debe estimarse a partir del par de mediciones más recientes, dividida por el número de años entre ellas. Se obtendrá una tasa de variación para cada parcela. La tasa de variación estimada para el estrato es la media ponderada de las tasas de variación de las distintas parcelas, y la gama de incertidumbres con un intervalo de confianza del 95%94 se puede estimar a partir de su distribución en torno a la media. Se pueden utilizar parcelas permanentes, determinadas de forma sistemática, para aumentar la exactitud de la estimación de las variaciones mediante su medición reiterada a lo largo del tiempo. No obstante, si estas parcelas se tratan de una forma diferente al resto del bosque (p. ej., no sufren el mismo grado de explotación ni de raleo), o si la población original cambia debido a la eliminación de determinados tipos de tierra sin la consiguiente eliminación de parcelas, las parcelas permanentes dejarán de ser representativas del bosque actual. Se pueden utilizar datos de teledetección, como los relativos a la cubierta o alteración del dosel, a fin de determinar si las parcelas permanentes han sido tratadas de una manera no representativa. Si las parcelas permanentes dejan de ser representativas del conjunto del bosque, puede ser necesario un nuevo conjunto de parcelas para representar de una 90 El manual se encuentra en http://www.fao.org/docrep/018/i3058s/i3058s.pdf y la base de datos internacional asociada de ecuaciones alométricas aplicadas a los árboles se puede consultar enhttp://www.globallometree.org/. 91 Consúltese el capítulo 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero; en concreto, el cuadro 4.4. 92 En las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se utiliza 0,47. Los países deben ser coherentes respecto del valor que aplican. 93 Consúltese el capítulo 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero; en concreto, el cuadro 4.3. Disponible en: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/spanish/pdf/4_Volume4/V4_04_Ch4_Forest_Land.pdf 94 En la documentación de orientación del IPCC se suele utilizar un intervalo de confianza del 95%. 100 forma más exacta la situación actual; este nuevo conjunto puede consistir en un conjunto provisional de parcelas, en caso de que las parcelas permanentes puedan continuar generando estimaciones fiables del cambio en la cubierta forestal respecto de la superficie de bosque que representan. Otra posibilidad consiste en la incorporación de las parcelas permanentes a un procedimiento basado en modelos que utilice una variable teledetectada en un modelo para establecer una relación con la situación actual de forma exacta. El muestreo con sistemas de sustitución parcial, en los que en cada período de medición se sustituye una proporción de las parcelas permanentes, se han utilizado en el pasado como término medio para estimar los cambios y la situación actual, pero se ha llegado a la conclusión de que representan un término medio complejo y difícil de mantener. 3.9.1.3 Estimación de variaciones a largo plazo en las densidades de carbono en la biomasa en bosques plantados Los datos sobre la densidad de la biomasa por debajo del suelo en el momento de la fase final de explotación (P), el período entre la replantación y la fase de explotación (t) y la demora media entre la fase final de explotación y la replantación (δt) para cada tipo de plantación existente (P, t1 y δt, respectivamente, en el recuadro 5) deben obtenerse a partir de las partes interesadas por conducto del sistema nacional de vigilancia forestal y utilizarse en los cálculos descritos en el recuadro 5. Los valores de P se pueden comparar con las densidades de la biomasa sobre el suelo facilitadas en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura para los tipos comunes de plantación, utilizando los valores para más de 20 años cuando se faciliten de forma independiente. Dado que las prácticas de ordenación pueden cambiar con el paso del tiempo, y las tasas de crecimiento son sumamente específicas para cada emplazamiento, esta es solo una verificación aproximada. La existencia de grandes diferencias debe analizarse con las partes interesadas. Se pueden verificar los valores de (t1+δt) mediante datos de teledetección de resolución media archivados, dado que se trata del período entre las fases de explotación, que deben ser identificables en las imágenes. Deben obtenerse las incertidumbres de P y (t1+δt) mediante el análisis de registros históricos (p. ej., el volumen de madera retirada durante la fase de explotación) y las opiniones de los especialistas. 3.9.1.4 Métodos de teledetección para respaldar la estimación de la biomasa Los datos de teledetección, además de utilizarse con el fin de elaborar la cartografía espacial necesaria para estimar las reservas de carbono y su variación, pueden contribuir a estimar la densidad de la biomasa. No excluyen la necesidad de estimar la biomasa sobre el terreno en parcelas de muestreo, pero tienen la capacidad potencial de complementar esta tarea, especialmente cuando el acceso resulta difícil o caro, p. ej., en zonas montañosas. La estimación directa de la biomasa sobre el suelo y su variación mediante teledetección plantea dificultades desde el punto de vista técnico. En el anexo F figura un breve resumen de los principales escollos y medios actuales; en él se concluye que los mapas de biomasa existentes obtenidos a partir de datos de teledetección no se deben utilizar salvo si se someten a pruebas exhaustivas a nivel nacional para confirmar su fiabilidad al objeto de aplicarse en tipos de bosque específicos y a distintas escalas espaciales. En la actualidad, los datos adquiridos mediante SAR y el lidar representan las tecnologías con mejores perspectivas. Los productos basados en SAR se han verificado a los niveles subnacional (GEO, 2011; Mitchell y otros, 2012) y de proyecto (GEO, 2012; Englhart y otros, 2011; Williams y 101 otros, 2009) mediante datos adquiridos por fuentes satelitales (ALOS PALSAR, TerraSAR-X) y aeroportadas (GeoSAR). Es necesario continuar investigando la interoperabilidad de los sensores para mejorar la estimación de la biomasa y lograr estimaciones coherentes en distintos tipos de vegetación. Se ha utilizado un sistema lidar aeroportado de forma operativa (véase el recuadro 11 y Jochem y otros, 2010). El supuesto básico es que la masa de la biomasa es proporcional a su volumen; se estima integrando en la superficie conocida la diferencia de altura entre el nivel del suelo, obtenido a partir de un modelo digital del terreno, y la parte superior del dosel de distintos árboles, medida mediante el tiempo de retorno del reflejo de una señal de luz enviada desde una aeronave. Es probable que el factor de proporcionalidad sea distinto entre los diferentes estratos y subestratos utilizados y, por tanto, deberá establecerse de forma empírica, de ahí la necesidad de disponer de datos sobre el terreno para fines de calibración. Las relaciones empíricas servirán para descubrir las incertidumbres. Recuadro 11: Lidar: utilización operativa en Nueva Zelandia e investigaciones en República Unida de Tanzanía Nueva Zelandia declara utilizar un sistema lidar aeroportado, junto con mediciones sobre el terreno, para estimar las variaciones de las reservas de carbono en los bosques plantados desde el 1 de enero de 1990. El Sistema de contabilidad del carbono relativo a los usos de la tierra de Nueva Zelandia utiliza imágenes del lidar para medir la altura de los árboles y caracterizar los doseles arbóreos. Los resultados se han calibrado tomando como referencia mediciones sobre el terreno y modelos para determinar la cantidad total de carbono en la biomasa en plantaciones forestales. Se utiliza el lidar para analizar un inventario de aproximadamente 600 parcelas definido a partir de una cuadrícula de 4 km superpuesta sobre todos los bosques que se plantaron en Nueva Zelandia desde 1990. Los datos del lidar se calibran tomando como referencia las mediciones sobre el terreno de parcelas forestales inaccesibles, y se procesarán para proporcionar la cantidad total de carbono por parcela; el proceso de medición se repetirá en las mismas parcelas hasta la conclusión del primer período de compromiso del Protocolo de Kyoto. Nueva Zelandia informa de que esta técnica es rentable en zonas forestales sumamente inaccesibles. Para más información, véase: http://www.mfe.govt.nz/publications/climate/looking-at-lucas/looking-at-lucas-issue-2.html. Un proyecto de investigación de MNV financiado por Noruega y desarrollado en República Unida de Tanzanía comprende una serie de actividades de investigación centradas en el lidar y en tecnologías y técnicas de radar incipientes. En el momento de la concepción del proyecto, se descubrió que muchas de estas tecnologías estaban evolucionando y no se habían ejecutado de forma operativa en los sistemas de MNV. No obstante, se consideraba que las técnicas desarrolladas facilitarían nuevas investigaciones en estos ámbitos. En lo relativo a las actividades, la adquisición del lidar se diseñó a fin de someter a prueba y documentar la exactitud del sistema lidar aeroportado para estimar la variación de la biomasa y las reservas de carbono. El lidar es una tecnología avanzada para la que se requieren conocimientos especializados (es decir, procesos y creación de modelos) y que se encuentra relativamente poco consolidada en los países participantes en REDD+. No obstante, existe un nivel bastante alto de sofisticación asociado a la adquisición, el proceso y la interpretación de los resultados. La eficiencia de la tecnología lidar y su consiguiente utilización solo se pueden dar si las instituciones nacionales cuentan con los conocimientos técnicos y la capacidad para acometer análisis de un nivel similar a los que realizan las instituciones de Noruega. Para más información, véase: http://www.norway.go.tz/News_and_events/Climate-Change/Mid-Term-Review-of-the-REDDResearch-Project-/#.Um3NchCzIvl La estimación continua de la biomasa mediante el lidar puede llenar un vacío en los proyectos ejecutados a nivel local dentro de cada país. Se prefieren los procedimientos basados en muestras, junto con parcelas de terreno coincidentes y datos exhaustivos de SAR (ALOS PALSAR (Anderson y otros, 2012; Siqueira y otros, 2010) u ópticos (RapidEye (Kandel y otros, 2013)); dichos procedimientos constituyen un tema de investigación vigente. Actualmente no existe ningún satélite de lidar en funcionamiento. Para estimar la biomasa sobre el suelo se combinaron muestras de la altura de vegetación espesa obtenidas mediante IceSAT GLAS (satélite que ya no se encuentra en funcionamiento) con datos ópticos y de SAR (GEO, 2012; Mitchard y otros, 2012). Es necesario 102 someter a pruebas adicionales la posibilidad de transferir a los bosques tropicales los algoritmos para estimar la biomasa que se desarrollaron en bosques boreales. Probablemente, el mejor procedimiento consistirá en combinar los sensores (óptico-radar-lidar) y las observaciones sobre el terreno, pero todavía se encuentra en fase de investigación. La estimación continua de la biomasa mediante el lidar puede llenar un vacío en los proyectos ejecutados a nivel local dentro de cada país. Se prefieren los procedimientos basados en muestras, junto con parcelas de terreno coincidentes y datos exhaustivos de SAR (ALOS PALSAR (Anderson y otros, 2012; Siqueira y otros, 2010) u ópticos (RapidEye (Kandel y otros, 2013)); dichos procedimientos constituyen un tema de investigación vigente. Actualmente no existe ningún satélite de lidar en funcionamiento. Para estimar la biomasa sobre el suelo se combinaron muestras de la altura de vegetación espesa obtenidas mediante IceSAT GLAS (satélite que ya no se encuentra en funcionamiento) con datos ópticos y de SAR (GEO, 2012; Mitchard y otros, 2012). Es necesario someter a pruebas adicionales la posibilidad de transferir a los bosques tropicales los algoritmos para estimar la biomasa que se desarrollaron en bosques boreales. Probablemente, el mejor procedimiento consistirá en combinar los sensores (óptico-radar-lidar) y las observaciones sobre el terreno, pero todavía se encuentra en fase de investigación. Las incertidumbres deben estimarse a partir de la varianza de la media de las estimaciones espaciales. 3.9.2 Depósitos de madera muerta y capas de humus Para estimar las variaciones de las reservas de carbono en los depósitos de madera muerta y capas de humus se pueden utilizar el método de las ganancias y las pérdidas y el método basado en la variación de las reservas. El método elegido para estimar las variaciones de las reservas de carbono en la biomasa puede influir en la elección del método para estimar las variaciones en los depósitos de materia orgánica muerta. Constituye una buena práctica que la estratificación de la superficie forestal adoptada para la materia orgánica muerta sea la misma que la utilizada para estimar las variaciones de las reservas de carbono en la biomasa. Aparte de la información sumamente genérica que figura en el cuadro 2.2 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, el IPCC no facilita datos por defecto sobre estos depósitos, aunque estos contribuyen a las emisiones y absorciones asociadas a las medidas de REDD+. Las estimaciones de las reservas de carbono y de la variación de las reservas en estos depósitos deben obtenerse mediante muestreo, y lo ideal sería utilizar los emplazamientos de muestreo establecidos para la estimación de la biomasa, conforme a lo descrito anteriormente. En caso de que todavía no se hayan establecido métodos para efectuar las estimaciones correspondientes a estos depósitos, p. ej., mediante el inventario de los bosques nacionales, se recomienda a los países que apliquen los métodos establecidos por la CMNUCC para su utilización en proyectos de forestación y reforestación en el marco del MDL 95. Las incertidumbres deben estimarse a partir de la varianza de la media de las estimaciones espaciales. 95 “Estimation of carbon stocks and change in carbon stocks in dead wood and litter in A/R CDM project activities”, anexo 23 del informe del 67º período de sesiones de la Junta Ejecutiva del MDL, disponible en http://cdm.unfccc.int/methodologies/ARmethodologies/tools/ar-am-tool-12-v2.0.0.pdf. 103 3.9.3 Variaciones de las reservas de carbono en el suelo No suele resultar práctico vigilar directamente las variaciones del carbono en el suelo en los diversos y extensos paisajes forestales. Excepto si se disponen de datos específicos de cada país sobre las variaciones en los depósitos de carbono en el suelo (nivel 2)96, se recomienda a los países con suelos minerales que utilicen el método de nivel 1 descrito en la sección 3.3.3.1 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura97 para las conversiones a tierras agrícolas y en la sección 3.4.1.2 para las conversiones a praderas, al objeto de estimar los efectos de la deforestación. El desarrollo de un procedimiento de modelización de nivel 3 para suelos minerales constituye una empresa importante para la que se requiere una cantidad ingente de conocimientos y datos. Los elementos básicos son: estratificación por zonas climáticas, por tipos de bosque principales y por regímenes de ordenación, coherente con la utilizada en otros depósitos de carbono del inventario, especialmente para los de la biomasa; determinación de los tipos de suelo dominante en cada estrato; caracterización de los correspondientes depósitos de carbono en el suelo e identificación de los procesos determinantes de las tasas de entrada y salida de carbono orgánico en el suelo y de las condiciones en que se producen estos procesos, y determinación y aplicación de métodos adecuados para estimar las variaciones de las reservas de carbono en cada estrato, como procedimientos de evaluación de modelos, y establecimiento de emplazamientos de referencia en los que se pueda estudiar la potencial variación de las reservas de carbono en el suelo y que se puedan utilizar para perfeccionar los modelos. Los modelos deben ser examinados por homólogos y validados con observaciones independientes que sean representativas de los ecosistemas estudiados. En la bibliografía científica se pueden consultar orientaciones sobre la vigilancia del suelo (Kimble y otros, 2003; Lal y otros, 2001; McKenzie y otros, 2000). Las fuentes de los factores de emisión para actividades en suelos orgánicos establecidas por el IPCC se enumeran en la sección 2.2.4, en el cuadro 3 anterior. Las gamas de incertidumbres son amplias, aunque manejables, puesto que los coeficientes se utilizan de forma coherente y no cambian a lo largo del tiempo. En turberas tropicales drenadas, los incendios pueden originar grandes emisiones de GEI sumamente variables espacial y temporalmente, como resultado de la combinación de CO 2 y gases distintos del CO2. El suplemento dedicado a los humedales del IPCC proporciona las últimas orientaciones sobre la estimación de emisiones de GEI provocadas por los incendios de suelos orgánicos. Los factores de emisión por defecto para calcular estas se encuentra en los cuadros 2.6 y 2.7 del capítulo 2. 96 Estos métodos pueden implicar la utilización de modelos complejos como Century o RothC que determinan la diferencia neta entre las tasas de entrada de carbono al suelo como capa de humus y las tasas de pérdida de carbono por descomposición. Sería necesario realizar estudios de investigación dentro de cada país para definir los principales factores (tipo de suelo, transiciones de tierras y prácticas de ordenación) que influyen en los factores de emisión y absorción, así como para calibrar y poner a prueba estos modelos. 97 Correspondiente a la sección 2.3.3.1 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 104 En la sección 3.9.4 del presente documento se analizan los factores de emisión de gases distintos del CO2 correspondientes a los incendios en turberas. Actualmente no se dispone de conocimientos suficientes para realizar estimaciones fiables de las incertidumbres para estas emisiones. En teoría, debería desarrollarse una metodología de nivel 3 a fin de estimar las emisiones de CO2 en países con grandes superficies de suelos orgánicos alterados por la ordenación forestal. Para ello se tendrían en cuenta todas las actividades antropógenas que suelen alterar el régimen hidrológico, la temperatura de la superficie y la composición de la vegetación, además de alteraciones como los incendios. 3.9.4 Emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO2 Las emisiones de gases distintos del CO2 (CH4 y N2O) pueden originarse por la combustión de materia orgánica (en la gestión de incendios o incendios de monte) y por el drenaje o la rehumidificación del suelo. Otras emisiones de gases distintos del CO2 asociadas al uso de la tierra están relacionadas con emisiones agrícolas provocadas por la fertilización, la fermentación entérica o la gestión del estiércol. Emisiones provocadas por incendios Las emisiones provocadas por incendios no contienen solo CO2, sino que también incluyen otros gases de efecto invernadero que se originan a partir de la combustión incompleta de la materia orgánica. Entre estos se encuentran el monóxido de carbono (CO), el metano (CH4), hidrocarburos no metánicos y partículas de carbono, así como nitrógeno (p. ej., N2O, NOx) y especies de azufre. Deben estimarse y notificarse las emisiones de GEI tanto en el caso de incendios gestionados como en el de incendios de monte que se producen en tierras objeto de ordenación. A continuación se resumen los métodos de los distintos niveles utilizados por el IPCC98. Método de nivel 1 Este método utiliza datos de actividad (superficie quemada en el país) y valores por defecto generalizados para bosques tropicales a fin de determinar la cantidad de combustible quemado y los factores de emisión: Emisiones de GEI = superficie quemada × combustible disponible para su combustión por unidad de superficie × fracción quemada × factor de emisión (masa de cada GEI emitida por unidad de combustible quemado) 99. 98 Véanse los capítulos 4.2.1 y 4.2.4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 99 Consúltese la sección 3.2 (Tierras forestales) del capítulo 3 de la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura, en concreto la ecuación 3.2.20 para obtener orientaciones específicas acerca del uso de esta ecuación. Las correspondientes orientaciones en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se encuentran en la sección 2.4 del volumen 4. 105 Las emisiones de cada gas se estiman individualmente, y a continuación se suman para obtener la cantidad total de emisiones de GEI provocadas por incendios. Las emisiones de GEI resultantes de la combustión de la biomasa sobre el suelo y la capa de humus se describen en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (sección 2.4 del volumen 4). La publicación del suplemento sobre humedales del IPCC ha subsanado lagunas existentes en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura y las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero en relación con las orientaciones para estimar las emisiones provocadas por los incendios de suelos orgánicos. En concreto, en el capítulo 2 figuran orientaciones sobre la estimación de emisiones por fuegos de turba, y se incluyen los valores por defecto del consumo de combustible (cuadro 2.6 de la sección 2.2.2.3) y de los factores de emisión (cuadro 2.7 de la sección 2.2.2.3). Métodos de nivel 2 y 3 Para estos niveles se utiliza la ecuación anterior, pero se requieren datos específicos de cada país. Estos modelos son necesarios en caso de que los incendios constituyan una de las categorías principales de emisiones de GEI. Generalmente se utilizan factores de emisión en todos los métodos debido a la complejidad de los procesos de emisión de modelización directa, por lo que resulta esencial disponer de factores de emisión fiables para estimar las emisiones provocadas por los incendios de forma fidedigna. Emisiones de gases distintos del CO2 procedentes de los suelos En condiciones idóneas, los suelos pueden desprender cantidades considerables de N2O y CH4. Hay microorganismos en el suelo que producen N2O mediante los procesos de nitrificación y desnitrificación. Las emisiones pueden ser directas (procedentes de procesos locales de gestión de suelos) o indirectas (originadas por la deposición atmosférica de nitrógeno o de aportes de nitrógeno producidos por lixiviación o escorrentía en otras partes). Las emisiones de N2O están aumentando debido a la adición de fertilizantes nitrogenados, o por las prácticas de ordenación forestal que aumentan la disponibilidad de nitrógeno inorgánico en el suelo. El IPCC100 proporciona orientación sobre cómo estimar las emisiones de N2O procedentes de los suelos gestionados. Las fuentes de N2O relacionadas con las medidas de REDD+ proceden del empleo de fertilizantes nitrogenados en tierras agrícolas objeto de cambios del uso de la tierra (para su conversión en tierras forestales o a partir de tierras forestales) o tierras forestales (principalmente en bosques plantados), del nitrógeno mineralizado durante la pérdida de materia orgánica del suelo por cambios del uso de la tierra o la ordenación forestal, y del drenaje o la gestión de suelos orgánicos, como la turba. La complejidad de estimar las emisiones de N2O se traduce en que la mayoría de los países utilizarán procedimientos de nivel 1, excepto si acometen estudios sobre el terreno reproducidos para demostrar que los factores por defecto del IPCC no resultan apropiados para sus circunstancias. En las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se especificaba que el 1% del nitrógeno añadido a los fertilizantes o mineralizado durante la pérdida de 100 Véanse las secciones 4.7 y 4.8 del capítulo 4 de la Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas y la gestión de la incertidumbre en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. La sección correspondiente en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se puede encontrar en el capítulo 11 del volumen 4. 106 materia orgánica del suelo se liberaba directamente como N2O-N. Se liberan cantidades más pequeñas de forma indirecta por lixiviación, escorrentía y volatilización. Los datos de actividad necesarios para poder que se pueda aplicar el procedimiento de nivel 1 son la cantidad de fertilizante nitrogenado utilizado y de otras correcciones orgánicas añadidas, y una estimación de la superficie en que se puede haber producido un descenso de la materia orgánica. Los suelos pueden ser una fuente o un sumidero de CH4. Por lo general, las tasas de absorción (oxidación) de CH4 del suelo son bajas y se pueden ignorar, pero a veces, en condiciones anaeróbicas (p. ej., después de una inundación), las emisiones de CH4 pueden ser considerables (véase, p. ej., Couwenberg y otros, 2009; Peat & GHG Group, 2011). El suplemento dedicado a los humedales del IPCC aprovecha el análisis presentado en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero101 y presenta un método para estimar las emisiones de CH4 de las turberas sujetas a drenaje o rehumidificación. En el nivel 1, se supone que las emisiones son insignificantes, pero se insta a los países a evaluar sus circunstancias particulares. En la sección 2.2.2.1 del suplemento dedicado a los humedales del IPCC se presenta una ecuación de nivel 1 (ecuación 2.6) así como factores de emisión por defecto (cuadro 2.3) para estimar las emisiones de CH4 a partir de suelos orgánicos drenados en todas las categorías de uso de la tierra. Selección y aplicación de factores de emisión y absorción para cada medida de REDD+ En el anexo E figuran observaciones más pormenorizadas, incluido un análisis sobre cómo puede contribuir la información de apoyo a elegir y aplicar adecuadamente los factores de emisión y absorción en determinadas situaciones forestales. El análisis se ha estructurado mediante la agrupación de las medidas de REDD+ en estas tres categorías: conversión de usos de tierras forestales en no forestales (deforestación). Para ello es preciso estimar las emisiones de GEI producidas directamente por la propia deforestación, así como las emisiones y absorciones resultantes del nuevo uso de la tierra (p. ej., agricultura). Conversión de tierras no forestales en tierras forestales que acarrea un aumento de las reservas forestales de carbono (forestación o reforestación de tierras que en el pasado se convirtieron de un uso forestal a otro uso de la tierra). Para ello es preciso calcular la variación de las emisiones y absorciones de GEI entre los usos de la tierra anteriores y actuales. Variaciones de las emisiones y absorciones de GEI en tierras forestales que siguen siendo tierras forestales. Esta categoría abarca la degradación forestal, la ordenación sostenible de bosques, el aumento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y la conservación de las reservas forestales de carbono. Los resultados correspondientes a los GEI pueden ser positivos (p. ej., la protección de las reservas forestales de carbono existentes o su aumento gracias al cambio de ordenación; la reducción de las emisiones procedentes de la descomposición de turba o de los incendios en bosques de turba degradados) o negativos (p. ej., la pérdida paulatina de carbono en la biomasa por la degradación forestal; la conversión en plantaciones de bosques autóctonos con grandes cantidades de biomasa; la pérdida de carbono en el suelo debido al drenaje de los suelos orgánicos). 101 Este análisis se puede consultar en el capítulo 7 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 107 4 Incertidumbres generales 4.1 Incertidumbres de los componentes La inferencia estadística y las incertidumbres asociadas a los datos de actividad se analizan en la sección 3.7. En caso de utilizar valores por defecto, se pueden consultar las incertidumbres de los factores de emisión y absorción y otros parámetros en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (o en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero o en el suplemento dedicado a los humedales); en el caso de los métodos de los niveles 2 y 3, se generarán como parte del proceso de muestreo. Las estimaciones de estas incertidumbres asociadas a los datos de actividad y los factores de emisión y absorción de forma independiente deben combinarse en una estimación general de la incertidumbre asociada a las medidas de REDD+. 4.1.1 Combinación de incertidumbres En términos generales, las estimaciones de emisiones y absorciones de dióxido de carbono se calculan a partir de la diferencia entre las densidades de carbono, multiplicada por la superficie en la que se produjo la variación. De forma genérica, se plantea en términos como los siguientes: Variación del carbono entre t1 y t2 (tiempo) = superficie de un determinado estrato × (densidad de carbono del estrato en t2 – densidad de carbono del estrato en t1) Variación del carbono entre t1 y t2 (tiempo) = (superficie transferida entre dos estratos) × (densidad de carbono del estrato en t2 – densidad de carbono del estrato en t1) o Ambas superficies y densidades de carbono presentan incertidumbres que se deben combinar entre ellas para estimar las emisiones o absorciones de carbono asociadas a cada uno de los depósitos seleccionados (p. ej., biomasa, materia orgánica muerta, capa de humus y carbono en el suelo). Para estimar las emisiones de GEI distintos del CO2 se calculan incertidumbres similares mediante la combinación de los factores de emisión de los componentes y las incertidumbres de los datos de actividad. En la sección 6.3 de la Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas y la gestión de la incertidumbre en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero102 se determinan dos reglas para combinar las incertidumbres: la regla A se aplica cuando se combinan por suma o resta cantidades con una incertidumbre asociada103, la incertidumbre de la suma o diferencia resultante es la raíz cuadrada de la 102 Correspondiente a la sección 3.2.3.1 del volumen 1 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 103 La Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura y las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero utilizan el intervalo de confianza del 95% para definir coherentemente las incertidumbres. 108 suma de los cuadrados de las incertidumbres absolutas104 de cada una de las cantidades que se combinan. La regla B se aplica cuando se combinan cantidades inciertas por multiplicación; el porcentaje de incertidumbre del producto es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados del porcentaje de incertidumbres estimado para cada una de las cantidades que se multiplican. Para aplicar estas reglas se presume que las incertidumbres de las cantidades que se suman o restan, o que se multiplican, no están correlacionadas. La regla A es exacta, mientras que la regla B es una aproximación, siempre que las incertidumbres no sean demasiado grandes. Recuadro 12: Aplicación del análisis de incertidumbre a tierras degradadas. A modo de ejemplo de la aplicación de las reglas A y B, tómese el primer término de la ecuación 2 de la sección Error! Reference source not found.: ΔABP>BNM(CBBP – CBBNM). Se puede considerar que las incertidumbres no están correlacionadas porque las densidades de la biomasa se muestrean de forma independiente en distintos estratos y el término de la transferencia de superficie se estima aparte mediante teledetección. Sobre esta premisa, con los siguientes pasos se obtendrá la incertidumbre general del primer término de la ecuación 2: 1.Llámese I1 y I2 a las incertidumbres absolutas de CBBP y CBBNM, respectivamente. Por tanto, conforme a la regla A, la 2 2 incerteza absoluta en (CBBP – CBBNM) es √ (I1 + I2 ). Llámesele I3. 2. El porcentaje de incertidumbre correspondiente a I3 es 100 × I3/(CBBP – CBBNM).Llámesele P3. 3. Llámese P4 al porcentaje de incertidumbre de ΔABP>BNM. Por tanto, conforme a la regla B, el porcentaje de incertidumbre 2 2 de todo el término ΔABP>BNM(CBBP – CBBNM) será √(P3 + P4 ). Llámesele P5. 4. La incertidumbre absoluta de todo el término será (ΔABP>BNM(CBBP – CBBNM)) × P5/100. En estos cálculos, los parámetros de las ecuaciones se separan en elementos que se pueden analizar mediante la regla A o B, en función de si los parámetros se suman y restan o se multiplican. El proceso se repite en los demás términos hasta acabar obteniendo la incertidumbre correspondiente a la estimación de las emisiones obtenida mediante la ecuación 2, a través de la aplicación de la regla A para combinar las incertidumbres absolutas de los distintos términos (dado que se suman en la ecuación). En el segundo paso del ejemplo anterior puede surgir un problema si CBBP = CBBNM, dado que no se podría calcular el valor P3 porque entrañaría hacer una división por cero. Este tipo de problema se puede evitar si se reescribe el término como ΔABP>BNMCBBP – ΔABP>BNM CBBNM y se aplica en primer lugar la regla B a cada producto, para a continuación aplicar la regla A a la suma. Supóngase que a partir de la densidad del muestreo y el uso de modelos alométricos se obtiene una incertidumbre de aproximadamente el 10% al estimar la densidad de la biomasa (y de carbono, por tanto) de un subestrato. Si se deforestó una superficie ΔA de este subestrato y ΔA también tenía una incertidumbre del 10%, la pérdida de carbono en la biomasa viva antes de que comience a regenerarse la superficie deforestada sería el producto de la densidad de carbono y ΔA, mientras que la incertidumbre combinada resultante de la aplicación de la regla B es √(100+100) ≈ 14%. Si en lugar de deforestarse, la superficie se transfirió a un subestrato forestal, y para el 50% de la densidad de carbono se estimó una incertidumbre del 10%, la incertidumbre de la cantidad de 104 La incertidumbre absoluta se expresa en las mismas unidades que la cantidad incierta, más que en un porcentaje de esta. 109 carbono perdida a raíz de la degradación forestal sería del orden del 30%. Este ejemplo ilustra que, para una densidad de muestreo determinada, los porcentajes de incertidumbre asociados a la degradación, o las absorciones procedentes del crecimiento forestal en bosques naturales modificados o bosques plantados, serán mayores que los asociados a las estimaciones de la deforestación. Si la incertidumbre de la estimación de la biomasa supera la diferencia de las densidades de carbono entre los dos subestratos, la incertidumbre de la estimación de la degradación superará el 100%; es decir, aunque la estimación central continuará indicando que se ha producido una degradación en las reservas forestales de carbono, habrá posibilidades de que se haya producido una ganancia efectiva. Las incertidumbres se pueden reducir mediante: el aumento de la densidad de muestreo sin que aplique una subestratificación complementaria; la subestratificación complementaria para centrar el muestreo en superficies forestales que probablemente serán objeto de medidas de REDD+, tanto antes como después de que se hayan producido las transferencias entre estratos o los cambios del uso de la tierra, y el mantenimiento de la misma estratificación y densidad de muestreo, pero con la utilización de información complementaria para verificar el signo del cambio. Por ejemplo, en el caso de la degradación, en caso de que el signo de la transferencia fuera coherente con la fragmentación avanzada de los bosques, sería poco probable que aumentara la densidad forestal de carbono y debería considerarse truncada la distribución de probabilidades de la estimación de la degradación, a fin de descartar la posibilidad de que se produjeran aumentos. Las emisiones de GEI distintos del CO2 asociadas a los incendios se estiman mediante la multiplicación de los factores de emisión correspondientes al tipo de incendio por las superficies quemadas y la cantidad de combustible quemado por unidad de superficie. Las superficies se estiman mediante teledetección a partir de las cicatrices de fuego y sus incertidumbres asociadas, o mediante estudios sobre el terreno. Los factores de emisión y las gamas de incertidumbre figuran en el cuadro 2.5 correspondiente a la sección 2.4 del capítulo 2 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero105. La incertidumbre combinada asociada a estas emisiones se puede estimar mediante la regla B, e incluirse junto con las incertidumbres de los demás depósitos relacionados con las medidas de REDD+ mediante la regla A, que se puede emplear asimismo para el sumatorio sobre los estratos a nivel regional y, posteriormente, nacional. Las incertidumbres también se pueden combinar mediante simulación probabilística (análisis de Monte Carlo); en la Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas y la gestión de la incertidumbre en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero se describen los pasos correspondientes. Los datos de entrada son los mismos que para el método sencillo que se acaba de describir, y, si hay datos disponibles, el procedimiento también puede tener en cuenta las autocorrelaciones y las correlaciones cruzadas, cuya inclusión en el método simple es compleja. El El método que figura en la Orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (véase la sección 3.2.1.4) indiza las emisiones de gases distintos de CO2 procedentes de incendios con las emisiones de CO2, y no facilita gamas de incertidumbres por defecto. 105 110 IPCC ha demostrado106 que, con los mismos datos de entrada, el método simple y la simulación probabilística arrojan resultados similares. 5 Requisitos de presentación de informes En el 19º período de sesiones de la Conferencia de las Partes se especificaron requisitos de presentación de informes como parte de la decisión sobre MNV 107, en la que se establece que las Partes deben suministrar datos, mediante informes bienales de actualización, tomando en consideración la flexibilidad adicional otorgada a los países menos adelantados y a los pequeños Estados insulares en desarrollo. Se pide a las Partes que quieran obtener pagos por medidas basadas en los resultados que suministren, de forma voluntaria, datos e información en un anexo técnico a los informes bienales de actualización que contenga: 1. un resumen de la información de los niveles de referencia de las emisiones forestales y los niveles de referencia forestal establecidos, entre ellos: a) el nivel de referencia de las emisiones forestales y/o nivel de referencia forestal que se haya establecido, expresado en toneladas de dióxido de carbono equivalente por año; b) la medida o medidas de REDD+ incluidas en el nivel de referencia de las emisiones forestales y/o nivel de referencia forestal; c) la superficie forestal territorial abarcada; d) la fecha en que se presentó el nivel de referencia de las emisiones forestales y/o nivel de referencia forestal y la fecha del informe definitivo de evaluación técnica; e) el período (en años) al que se aplica el nivel de referencia de las emisiones forestales y/o nivel de referencia forestal establecido. También se pide que el anexo técnico incluya: 2. los resultados de las medidas de REDD+, expresados en toneladas de CO2 eq por año, de conformidad con el nivel de referencia de las emisiones forestales y/o nivel de referencia forestal establecido. 3. La demostración de que las metodologías empleadas para obtener estos resultados son coherentes con las utilizadas para establecer el nivel de referencia de las emisiones forestales y/o nivel de referencia forestal establecido. 106 Véase la sección 3.2.3.4, Comparación de los métodos, de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. 107 Decisión 14/CP.19: Modalidades para la medición, notificación y verificación. 111 4. Una descripción de los sistemas nacionales de vigilancia forestal y de las funciones y responsabilidades institucionales relativas a la medición, notificación y verificación de los resultados. 5. La información necesaria para la reconstrucción de los resultados. 6. Se ha tenido en cuenta una descripción de cómo se establecieron los elementos108 en el párrafo 1 c) y d) de la decisión 4/CP.15 anterior. La documentación presentada por conducto del informe bienal de actualización estará sujeta a un análisis técnico para determinar la medida en que: a) hay coherencia en cuanto a las metodologías, las definiciones, la exhaustividad y la información facilitada entre el nivel de referencia evaluado y los resultados de la aplicación de las medidas de REDD+; b) los datos y la información facilitados en el anexo técnico son transparentes, coherentes, exhaustivos (en el sentido de que permite reconstruir los resultados) y exactos; c) los datos y la información facilitados en el anexo técnico son coherentes con las directrices a que se hace referencia en el párrafo 9 supra; d) los resultados son exactos, en la medida de lo posible. Los resultados de la evaluación técnica se publicarán por medio de la plataforma web de la CMNUCC. En el 19º período de sesiones de la Conferencia de las Partes también se decidió que las medidas basadas en los resultados a las que se les pueden aplicar los enfoques de mercado apropiados podrán estar sujetas a otras modalidades de verificación específica. 108 Los elementos de la decisión 4/CP.15 a los que se hace referencia son: a) determinar los factores indirectos de la deforestación y la degradación de los bosques que generen emisiones, así como los medios para erradicarlos; b) determinar las actividades que, dentro del país, generen una reducción de las emisiones y un aumento de la absorción, y la estabilización de las reservas forestales de carbono; c) utilizar la orientación y las directrices más recientes del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático que haya aprobado o alentado la Conferencia de las Partes, según corresponda, como base para estimar las emisiones antropógenas por las fuentes y la absorción antropógena por los sumideros de gases de efecto invernadero relacionadas con los bosques, las reservas forestales de carbono y los cambios en las zonas forestales. 112 6 Referencias Achard, F. y otros. 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El IPCC elaboró las directrices más recientes en 2006 (Directrices del IPCC de 2006), si bien en la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003, según la Decisión 2/CP.17, se indicaba que era para que los países en desarrollo pudieran utilizarlas en la elaboración de inventarios nacionales de gases de efecto invernadero en el marco de los informes bienales de actualización. En 2013, el IPCC acordó elaborar un suplemento109 a las Directrices del IPCC de 2006 para ampliar la cobertura a los humedales y los suelos orgánicos y reflejar la nueva información científica en esos ámbitos. Los métodos del IPCC aspiran a adaptarse a todas las circunstancias nacionales proporcionando métodos para aumentar los niveles de complejidad. Estos abarcan desde los métodos del Nivel 1, que establecen procesos simples y parámetros por defecto, hasta los del Nivel 3, para los que pueden utilizarse modelos específicos del país y métodos de medición. Para las categorías esenciales es preciso aplicar los niveles superiores (Nivel 2 y 3), a menos que los recursos solicitados sean desproporcionados. Se consideran categorías esenciales aquellas que contribuyen en mayor medida a las emisiones totales del país o a la tendencia de las emisiones. Si se aplican correctamente, se espera que la exactitud y precisión mejorarán al pasar del Nivel 1 al Nivel 3. A1.1 Orientación sobre las buenas prácticas Atendiendo a una petición del Órgano Subsidiario de Asesoramiento Científico y Tecnológico (OSACT) de la CMNUCC, el IPCC definió el concepto de orientación sobre las buenas prácticas.110 Los inventarios acordes con las buenas prácticas son los que no contienen estimaciones por encima o por debajo de las emisiones reales en la medida en que puede determinarse y en los que las incertidumbres se reducen lo más posible (Penman y otros, 2000; Eggleston y otros, 2006). Cinco principios subyacen en la orientación sobre buenas prácticas del IPCC: a) Transparencia: existe suficiente documentación clara para que las personas o los grupos que no sean de los compiladores del inventario entiendan cómo se compiló el inventario y puedan asegurarse de que cumple con los requisitos de buenas prácticas. b) Exhaustividad: se declaran las estimaciones con cobertura nacional para todas las categorías pertinentes de fuentes y sumideros, y de gases. En los casos en los que falten elementos, se debe documentar claramente su ausencia junto con la respectiva justificación de la exclusión. 109 2013 Supplement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Wetlands (Suplemento de 2013 de las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero: Humedales). Se puede consultar en http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/ 110 CMNUCC, Informe del Órgano Subsidiario de Asesoramiento Científico y Tecnológico en su octavo período de sesiones, Bonn, 2 a 12 de junio de 1998 (FCCC/SBSTA/1998/6). 121 c) Coherencia: se realizan las estimaciones para diferentes años, gases y categorías de inventarios, de tal forma que las diferencias de resultados entre los años y las categorías reflejan las diferencias reales en las emisiones. Las tendencias anuales de los inventarios, en la medida de lo posible, deben calcularse por el mismo método y las mismas fuentes de datos en todos los años, y deben tener por objeto reflejar las fluctuaciones anuales reales de emisiones o absorciones, sin estar sujetas a los cambios resultantes de las diferencias metodológicas. d) Comparabilidad: se declara el inventario nacional de gases de efecto invernadero de forma tal que permite su comparación con los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero correspondientes a otros países. Esta comparabilidad debe verse reflejada en la selección adecuada de categorías principales y en la utilización de la orientación y cuadros para generación de informes, y en el uso de la clasificación y definición de categorías de emisiones y absorciones que figuran en las directrices. e) Exactitud: el inventario nacional de gases de efecto invernadero no contiene estimaciones excesivas ni insuficientes, en la medida en la que pueda juzgarse. Esto significa que es necesario seguir las directrices aun para identificar las categorías esenciales. Actualmente, muchos países en desarrollo disponen de datos y estimaciones que no se ajustan plenamente a los principios de elaboración de informes mencionados.111 Las deficiencias más comunes se describen a continuación: Las opiniones de expertos, las evaluaciones independientes o las estimaciones obtenidas mediante modelos se utilizan comúnmente como fuentes de información para elaborar datos del carbono forestal y ello puede provocar una falta de transparencia. La falta de datos adecuados para medir periódicamente la variación de la superficie forestal y las variaciones del carbono almacenado en los bosques de muchos países es evidente. Los datos del carbono almacenado encima y debajo del suelo generalmente se basan en estimaciones o conversiones que utilizan los datos por defecto del IPCC y son pocos los países capaces de proporcionar información sobre los cinco depósitos de carbono o estimaciones de la combustión de la biomasa. Por ello, los inventarios están a menudo incompletos. Las estimaciones proporcionadas por muchos países se basan en mediciones realizadas en una sola fecha o que integran fuentes de datos heterogéneas, en lugar de utilizar una metodología de medición y supervisión sistemática y coherente y, por ello, la coherencia no puede garantizarse. Pocos países han utilizado o utilizan actualmente la orientación sobre buenas prácticas del IPCC como enfoque común para realizar las tareas de estimación y supervisión. La información sobre las fuentes de error y los grados de incertidumbre de las estimaciones presentadas por los países, así como sobre los enfoques para analizar, reducir y manejar esas fuentes para presentar informes internacionales es limitada. 111 Documento técnico de la CMNUCC de 2009 (FCCC/TP/2009/1) El costo de la aplicación de las metodologías y los sistemas de vigilancia relacionados con la estimación de las emisiones debidas a la deforestación y la degradación forestal, la evaluación de las reservas de carbono y las emisiones de gases de efecto invernadero a partir de los cambios en la cubierta forestal y el aumento de las reservas forestales de carbono. 122 El documento sobre métodos y orientación tiene por objeto asesorar sobre la utilización conjunta de datos de teledetección y datos terrestres para ayudar a subsanar esas deficiencias. A1.2 Representación de la tierra A1.2.1 Tierra gestionada Los inventarios de GEI solo incluyen las emisiones o las absorciones para la tierra gestionada a fin de cumplir con el requisito de incluir únicamente las emisiones y las absorciones antropógenas. Si bien es cierto que este enfoque para diferenciar las emisiones naturales de las emisiones y las absorciones antropógenas es indirecto, es el único método práctico que los autores de las directrices han sido capaces de identificar como de aplicación general.112 Las Directrices del IPCC requieren que las tierras de los países se dividan en seis categorías principales, a saber, tierras forestales, tierras agrícolas, praderas, humedales, asentamientos y otras tierras. Las definiciones detalladas utilizadas con este objetivo son específicas de cada país para que reflejen las circunstancias nacionales. Estas categorías pueden subdividirse (estratificarse) según las necesidades del país, por ejemplo, según el tipo de clima, ecosistema o gestión. A1.2.2 Clasificación de la tierra113 i) Tierras forestales Esta categoría comprende toda la tierra con vegetación leñosa coherente con umbrales utilizados para definir las tierras forestales en el inventario nacional de GEI subdivididas a nivel nacional y cultivadas y no cultivadas, y también por tipo de ecosistema, según se especifica en las Directrices del IPCC.114 También comprende sistemas con vegetación actualmente inferior al umbral de la categoría de tierras forestales, pero que se espera que lo rebase. ii) Tierras de cultivo Esta categoría comprende tierras de cultivo y labranza, y sistemas agroforestales donde la vegetación no llega al umbral utilizado para la categoría de tierra forestal, con arreglo a la selección de definiciones nacionales. iii) Praderas Esta categoría comprende los pastizales y la tierra de pastoreo que no se considera tierra agrícola. También comprende sistemas con vegetación inferior al umbral utilizado en la categoría de tierras forestales y no se espera que rebase, sin intervención humana, los umbrales utilizados en la categoría de tierras forestales. Esta categoría comprende asimismo todas las praderas, desde las 112 Documento técnico de 2010 del IPCC Revisión de la Utilización de las Tierras Administradas como alternativa para Estimar las Emisiones y Remociones Antropógenas Nacionales. 113 Las definiciones de las categorías se han extraído de la sección 2.2 de la Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas de 2003. 114 Los tipos de ecosistemas forestales a los que se hace referencia para los ecosistemas tropicales son: húmedo, húmedo con estación seca corta, húmedo con estación seca larga, seco, montano húmedo y montano seco. 123 tierras incultas hasta las zonas recreativas, así como los sistemas agrícolas y de silvopastoreo, subdivididos en gestionados y no gestionados, de acuerdo con las definiciones nacionales. iv) Humedales Esta categoría comprende la tierra cubierta o saturada por agua durante la totalidad o parte del año (p. ej., turbera) que no entra en las categorías de tierras forestales, tierras agrícolas, pastizales o asentamientos. Esta categoría puede subdividirse en gestionados y no gestionados, según las definiciones nacionales. Comprende embalses como subdivisión gestionada y ríos y lagos naturales como subdivisiones no gestionadas. v) Asentamientos Esta categoría comprende toda la tierra desarrollada, con inclusión de la infraestructura de transporte y los asentamientos humanos de todo tamaño, a menos que estén ya incluidos en otras categorías. Esto debe ser coherente con la selección de definiciones nacionales. vi) Otras tierras Esta categoría comprende suelo desnudo, roca, hielo y todas las áreas de tierra no gestionadas que no entran en ninguna de las otras cinco categorías. Cuando se dispone de datos, permite equiparar el total de las áreas de tierra identificadas con el área nacional. A1.2.3 Identificación de áreas de tierra y cambios en las mismas La sección 2.3 de la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 ofrece tres procedimientos para identificar las áreas de tierra y los cambios en su superficie y en su estado, que pueden resumirse como sigue: a) El procedimiento 1 requiere estimaciones nacionales de las superficies que presentan distintas categorías de uso de la tierra en épocas diferentes pero no precisa información sobre la proporción de cada tipo de tierra convertida a otro tipo de uso de la tierra. Este procedimiento tiene importantes limitaciones cuando se producen cambios de uso de la tierra, como sucede en muchos países en desarrollo. b) El procedimiento 2 precisa una matriz de conversión de la tierra que indique la superficie de cada categoría de uso de la tierra que se ha modificado y cómo se ha distribuido este cambio entre los otros tipos de uso de la tierra, pero no es necesario proporcionar la ubicación del cambio. c) El procedimiento 3 requiere que se elaboren series temporales del uso de la tierra y de los cambios significativos del uso de la tierra que pueden obtenerse mediante un muestreo de puntos situados geográficamente, una compilación completa (cartografía total) o una combinación de ambos métodos. El IPCC proporciona métodos para estimar las emisiones de las tierras que permanecen en una categoría determinada y de las que se convierten de una categoría a otra. En el cuadro A.1.1 se muestran las conversiones posibles y los códigos utilizados convencionalmente para esos métodos. Convencionalmente, se supone que la tierra mantendrá su categoría como tierra convertida durante 20 años después de la conversión al nuevo uso de la tierra. Esta hipótesis puede ser más flexible en 124 el Nivel 3. En general, los países han aplicado los métodos del IPCC utilizando datos sobre el uso de la tierra que se actualizan cada pocos años. Cuadro A.1.1. Conversiones del uso de la tierra y definiciones del mismo que se utilizan para la emisión de informes de conformidad con la Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura TFTF = tierras forestales que siguen siendo tierras convertidas forestales TTF = tierras forestales en tierras TATA = tierras agrícolas que siguen siendo tierras TTF = tierras convertidas en tierras agrícolas agrícolas PP = praderas que siguen siendo praderas TP = tierras convertidas en praderas HH = humedales que siguen siendo humedales TH = tierras convertidas en humedales AA = asentamientos que siguen siendo asentamientos TA = tierras convertidas en asentamientos OTOT= otras tierras que siguen siendo otras tierras TOT = tierras convertidas en otras tierras A1.3 Estimación de las emisiones de CO2. En cada categoría, las variaciones de las reservas de carbono se estiman para todos los estratos o subdivisiones de la superficie de la tierra (p. ej., la zona climática, el ecotipo, el tipo de suelo, el régimen de gestión, etc.) elegidos para una categoría de uso de la tierra. Las variaciones de las reservas de carbono dentro de un estrato se estiman teniendo en cuenta los procesos del ciclo de carbono entre los cinco depósitos de carbono, como se describe en el cuadro A.1.2. El diagrama de flujo general del ciclo del carbono (figura A.1) muestra los cinco depósitos y los flujos asociados con las entradas y las salidas del sistema, así como todas las transferencias posibles entre los depósitos. Este diagrama de flujo corresponde a las Directrices del IPCC de 2006, pero se aplica igualmente a la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003. En general, las variaciones de las reservas de carbono de un estrato se estiman mediante la suma de las variaciones de todos los depósitos. Además, las variaciones del carbono almacenado en el suelo pueden desglosarse en variaciones de las reservas de carbono en suelos minerales y emisiones procedentes de suelos orgánicos. Las existencias de productos de madera en uso, o productos de madera recolectada (PMR), se incluyen en un depósito aparte. La Conferencia de las Partes podrá establecer reglas especiales para la contabilidad de los PMR. La Decisión 2/CMP.7 vela por esto para el segundo período de compromiso del Protocolo de Kyoto. 125 Cuadro A1.2 Definiciones de los depósitos de carbono (adaptadas a partir del cuadro 3.1.2, 115 Orientación sobre las buenas prácticas de 2003) Depósito Biomasa Descripción Biomasa por encima Toda la biomasa viva (en toneladas de peso en seco) que se encuentra sobre el suelo, con inclusión de tallos, tocones, ramas, corteza, semillas y follaje. del suelo Nota: cuando el sotobosque es un componente relativamente pequeño del depósito de carbono de biomasa sobre el suelo se puede excluir de las metodologías y datos asociados utilizados en algunos niveles, siempre y cuando los niveles se utilicen de manera coherente en todas las series cronológicas de inventarios. Materia orgánica Biomasa por debajo del suelo Toda la biomasa viva de raíces vivas. A veces se excluyen raíces finas de menos de 2 mm de diámetro (tamaño sugerido) porque con frecuencia no se pueden distinguir empíricamente de la materia orgánica del suelo o mantillo. Madera Comprende toda la biomasa boscosa no viva no contenida en el mantillo, ya sea en pie, superficial o en el suelo. La madera muerta comprende la que se encuentra en la superficie, raíces muertas y tocones de 10 cm de diámetro o más o de cualquier otro diámetro utilizado por el país. muerta muerta Suelos Mantillo Comprende toda la biomasa no viva con un diámetro inferior a un diámetro mínimo elegido por el país (por ejemplo, 10 cm), que yace muerta, en varios estados de descomposición sobre el suelo mineral u orgánico. Comprende las capas de detritos, fúmica y húmica. Las raíces finas vivas (de tamaño inferior al límite de diámetro sugerido para la biomasa bajo el suelo) se incluyen en el mantillo cuando no se pueden distinguir empíricamente de él. Materia Comprende el carbono orgánico en suelos minerales y orgánicos (incluida la turba) a una profundidad especificada elegida por el país y aplicada coherentemente mediante las series cronológicas. Las raíces finas vivas (de tamaño inferior al límite de diámetro sugerido para la biomasa bajo el suelo) se incluyen con la materia orgánica del suelo cuando no pueden distinguirse empíricamente de ella. orgánica del suelo Nota: Las circunstancias de cada país pueden obligar a modificar ligeramente las definiciones de depósito aquí utilizadas. Cuando se utilicen definiciones modificadas, es una buena práctica notificarlas claramente, para asegurarse de que las definiciones modificadas se utilizan de manera coherente a lo largo del tiempo y para demostrar que los depósitos no son omitidos ni objeto de doble cómputo. 115 El cuadro 1.1 , volumen 4, sección 1.3, contiene las definiciones de los depósitos de carbono correspondientes utilizados en las Directrices de 2006 126 Figura A.1. Ciclo de carbono generalizado de los ecosistemas terrestres donde se aprecian los flujos de carbono al y del sistema, así como entre los cinco depósitos de carbono (más los PMR) dentro del sistema (figura 2.1 del volumen 4 de las Directrices del IPCC de 2006). La figura A.1 muestra que algunas de las variaciones en los depósitos se deben a transferencias a otros depósitos, por lo que no todos los cambios reflejan la absorción o la liberación directa de GEI en el reservorio desde de la atmósfera. Por esta razón, es importante tener en cuenta todos los depósitos para estimar el intercambio neto con la atmósfera (emisiones y absorciones o ganancias y pérdidas netas). Para estimar estos cambios puede utilizarse tanto el método de la variación del carbono almacenado como de la ganancia-pérdida. El primero está vinculado generalmente a un inventario forestal nacional y tiene en cuenta las diferencias entre las estimaciones del carbono total almacenado en un estrato del principio al final de un período. El segundo resta las pérdidas de carbono (por ejemplo, debidas a recolecciones y perturbaciones) de las absorciones de carbono (por ejemplo, debidas al crecimiento). 127 Los tres niveles previstos en las directrices se distinguen por el grado de detalle y precisión necesario para convertir los cambios forestales en estimaciones a nivel de país de los flujos de GEI. Conforme a las características generales establecidas en el recuadro 1 del texto principal del documento sobre métodos y orientación para la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 y las Directrices del IPCC de 2006: a) El Nivel 1 presupone que los depósitos de madera muerta y de detritos se pueden agrupar bajo la denominación común de “materia orgánica muerta” la materia orgánica muerta almacenada se mantiene constante para las categorías de uso no forestal de la tierra. Para las tierras forestales convertidas a otro uso de la tierra, se proporcionan valores predeterminados a fin de estimar el carbono almacenado en la materia orgánica muerta. b) El Nivel 2 generalmente utiliza las mismas ecuaciones de Nivel 1, pero requiere información específica de cada país, que sustituye a los parámetros por defecto y también ofrece una cobertura completa de los cinco depósitos. c) El Nivel 3 casi siempre utiliza complejos métodos de elaboración de modelos calibrados para los ecosistemas y las circunstancias nacionales específicas, generalmente a partir de datos obtenidos por teledetección, para proporcionar estimaciones espacialmente explícitas. La creciente disponibilidad de datos de teledetección facilita el acceso al procedimiento 3 (datos espacialmente explícitos) y en principio puede utilizarse en cualquiera de los niveles. Cómo utilizar el procedimiento 3, el objetivo del documento sobre métodos y orientación. Un sistema nacional basado en el procedimiento 3 y el Nivel 3, aunque puede que potencialmente sea el más exacto, utiliza mayor profusión de datos y plantea mayores exigencias en materia de recursos, infraestructura, datos y capacidad nacional. El Nivel 2 y el procedimiento 3, si se estratifican lo suficiente, pueden proporcionar resultados comparables en la práctica. Existe también la posibilidad de utilizar los Niveles 2 y 3 combinados. El concepto gradual, tal y como está contemplado en las decisiones de la Conferencia de la Partes, permitiría a los países progresar a través de los niveles. A1.6 Garantía de la calidad y control de la calidad Los requisitos fundamentales son la participación de un encargado del inventario que sea también responsable de la coordinación de la garantía de la calidad y el control de la calidad (GC/CC) y de las actividades de verificación, así como de la definición de funciones y responsabilidades dentro del inventario. La sección 5.5.2 de la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 introduce la idea de elaborar un plan de GC/CC, que se describe con más detalle en la sección 6.5 del volumen 1 de las Directrices del IPCC de 2006 y que se basa en los siguientes principios: oportunidad exhaustividad coherencia (coherencia interna y coherencia de la serie temporal) comparabilidad 128 exactitud transparencia mejora procedimientos generales de control de calidad aplicables a todas categorías de inventarios (véase el cuadro A.1.3); procedimientos específicos de control de calidad para cada categoría procedimientos de revisión y garantía de calidad interacción del sistema de GC/CC con los análisis de incertidumbre actividades de verificación procedimientos de notificación, documentación y archivo Un plan de GC/CC y de verificación consta normalmente de los elementos mencionados anteriormente. Los procedimientos generales de CC deberían aplicarse sistemáticamente a todas las categorías y a la compilación del inventario en su conjunto. La sección 5.5 de la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 trata de la GC y el CC y las partes correspondientes de las Directrices de 2006 del IPCC son el capítulo 6 del volumen 1, que analiza la GC y el CC en general, y el capítulo 4 del volumen 4, que proporciona material adicional sobre cuestiones de GC/CC relacionadas con los bosques. El organismo encargado del inventario debería, siempre que sea posible, confrontar las estimaciones de todas las áreas de tierra gestionadas con fuentes independientes. Si la fuente principal fuera la base de datos de la FAO, esta debería contrastarse con otras fuentes. Deberían tenerse en cuenta las causas de las diferencias en las estimaciones de las superficies, tomarse medidas en caso necesario y documentarse los resultados para puedan someterse a revisión. Las áreas utilizadas para calcular los datos de actividad totales deberían sumarse para todas las categorías de uso de la tierra a fin de garantizar que la superficie total abarcada por el inventario y su estratificación en función de los tipos de clima y de suelo permanezca constante a lo largo del tiempo. Con ello, se tendrá la certeza de que no se “crean” ni se “pierden” tierras a lo largo del tiempo y podrán evitarse errores importantes en el inventario. 129 Cuadro A.1.3: Procedimientos generales de control de calidad para los inventarios Actividad de CC Comprobar que se documentan los supuestos y criterios de selección de datos de actividad, factores de emisión y demás parámetros de estimación. Comprobar si hay errores de trascripción en las entradas de datos y referencias. Comprobar que las emisiones y absorciones se han calculado correctamente. Comprobar que los parámetros y las unidades de emisión se han registrado correctamente y que se usan factores de conversión apropiados. Procedimientos Confrontar las descripciones de datos de actividad, factores de emisión y demás parámetros de estimación con información sobre las categorías y asegurarse de que se registran y archivan correctamente. Confirmar que las referencias de datos bibliográficos se citan correctamente en la documentación interna. Analizar una muestra de datos de entrada de cada categoría (mediciones y parámetros usados en los cálculos) para comprobar si hay errores de trascripción. Reproducir una muestra de los cálculos de las emisiones o las absorciones. Utilizar un método simple de aproximación que proporcione resultados similares a los del original y un cálculo más complejo para garantizar que no hay errores de ingreso de datos o de cálculo. Comprobar que las unidades rotuladas en las hojas de cálculo. están debidamente Comprobar que las unidades se transportan correctamente desde el principio hasta el final de los cálculos. Comprobar que los factores de conversión son correctos. Comprobar que se usan correctamente los factores de ajuste temporal y espacial. 130 Actividad de CC Procedimientos Examinar la documentación inherente incluida para: Comprobar la integridad de los archivos de la base de datos. Comprobar la coherencia de los datos entre categorías de fuentes. Comprobar que es correcto el movimiento de datos del inventario entre las etapas del proceso. confirmar que las etapas apropiadas del tratamiento de los datos están correctamente representadas en la base de datos. confirmar que las relaciones entre los datos están representadas correctamente en la base de datos. asegurarse de que los campos de datos están debidamente rotulados y tienen las especificaciones de diseño correctas. asegurarse de que se ha archivado suficiente documentación de la base de datos y estructura y operación del modelo. Identificar parámetros (p. ej., datos de actividad constantes) comunes para múltiples categorías y confirmar que hay coherencia entre los valores usados para esos parámetros en los cálculos de las emisiones y las absorciones. Comprobar que los datos de emisiones y absorciones están correctamente agregados desde niveles inferiores de presentación hasta niveles superiores de presentación cuando se preparan resúmenes. Comprobar que los datos de emisiones y absorciones se transcriben correctamente entre diferentes productos intermedios. 131 Actividad de CC Procedimientos Comprobar que son apropiadas las calificaciones de las personas que aportan dictamen de expertos para las estimaciones de la incertidumbre. Comprobar que se estiman y calculan correctamente las incertidumbres de las emisiones y absorciones. Comprobar que se registran las calificaciones, los supuestos y los dictámenes de expertos. Comprobar que las incertidumbres calculadas están completas y han sido calculadas correctamente. Si es necesario, repetir los cálculos de incertidumbre sobre una muestra reducida de las distribuciones de probabilidad usadas en los análisis de Monte Carlo (por ejemplo, utilizando los cálculos de incertidumbre de conformidad con el procedimiento 1). Comprobar la coherencia temporal en los datos de entrada de las series temporales para cada categoría. Comprobar la coherencia de las series temporales. Comprobar la coherencia del algoritmo/método utilizado en los cálculos en todas las series temporales. Comprobar los cambios de metodología y de datos que conllevan la realización de nuevos cálculos. Comprobar que los efectos de las actividades de mitigación se han reflejado en los cálculos de las series temporales. 132 Actividad de CC Comprobar la exhaustividad. Procedimientos Confirmar que se presentan las estimaciones para todas las categorías y para todos los años a partir del año de base apropiado para el período del inventario en curso. Para las subcategorías, confirmar que se abarca toda la categoría. Proporcionar una definición categorías de "otro tipo". Comprobar que se documentan las lagunas conocidas en datos que dan por resultado estimaciones incompletas, en particular la evaluación cualitativa de la importancia de la estimación en relación con las emisiones totales (p. ej., las subcategorías clasificadas como “no estimadas”, véase el capítulo 8 del volumen 1 de las Directrices de 2006, Directrices y cuadros para la presentación de informes). 133 clara de las Actividad de CC Procedimientos Para cada categoría, deberían compararse las estimaciones actuales del inventario con las estimaciones anteriores, si se dispone de ellas. Si hay cambios o desviaciones importantes con respecto a las tendencias previstas, es necesario examinar de nuevo las estimaciones y explicar cualquier diferencia. La existencia de variaciones significativas de las emisiones y absorciones comparadas con años anteriores puede indicar posibles errores de ingreso o de cálculo. Comprobar el valor de los factores de emisión implícitos (las emisiones totales divididas por los datos de la actividad) en todas las series temporales. ¿Algún año muestra valores atípicos que no se explican? Si los valores permanecen estáticos en todas las series temporales, ¿se están detectando las variaciones de las emisiones o las absorciones? Comprobar si se detectan tendencias inusuales o inexplicables en los datos de actividad u otros parámetros en toda la serie temporal. Comprobar las tendencias. 134 Actividad de CC Revisar la documentación y el archivo internos. Procedimientos Comprobar que existe documentación interna detallada para sustentar las estimaciones y permitir la reproducción de las estimaciones de las emisiones y de las absorciones y de la incertidumbre. Comprobar que los datos del inventario, los datos de apoyo y los registros del inventario están archivados y almacenados para facilitar una revisión detallada. Comprobar que el archivo está cerrado y se guarda en un lugar seguro tras la realización del inventario. Comprobar la integridad de todos los arreglos para archivar los datos de las organizaciones externas que participan en la preparación del inventario. Las estimaciones están influidas por la calidad y la coherencia de los datos y de la información disponible en cada país, así como por las lagunas de conocimientos. Además, en función del nivel elegido por cada país, las estimaciones pueden verse afectadas por diferentes fuentes de error, por ejemplo en el muestreo, la evaluación o la clasificación de las imágenes de teledetección y por errores en el modelo que pueden propagarse a la estimación total. A1.7 Validación y verificación Las revisiones internas y externas son actividades de validación y verificación importantes que pueden formar parte de los procedimientos de GC/CC. Los procesos se describen en el capítulo 5 de la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 y el capítulo 6 del volumen 1 de las Directrices del IPCC de 2006. La revisión debería ser realizada por expertos que, a ser posible, no participen directamente en la elaboración del inventario. Dada la complejidad y la singularidad de los parámetros utilizados para calcular los factores específicos de un país para ciertas categorías, debería contarse con especialistas en la materia para realizar las revisiones. Cuando los factores del suelo estén basados en mediciones directas, estas deberían examinarse para asegurar que son representativas de las posibles condiciones del medio ambiente y la gestión del suelo, así como de la variabilidad climática interanual, y que han sido desarrolladas con arreglo a unas pautas reconocidas. Debería considerarse también el protocolo de GC/CC aplicado en los lugares examinados, y las estimaciones resultantes se deberían comparar entre lugares y con las basadas en valores por defecto. 135 Una comparación de las diferentes estimaciones, ya sean estimaciones independientes o aquellas realizadas a partir de los niveles superior e inferior, puede proporcionar medios adicionales de verificación. Esto puede aplicarse para estimar las emisiones y las absorciones o para introducir datos intermedios, especialmente datos de superficie. Actualmente es difícil verificar las estimaciones de las emisiones y las absorciones de forma independiente. En principio, las mediciones de las concentraciones atmosféricas pueden proporcionar estimaciones completamente independientes por medio de métodos como la modelización inversa a escala continental, nacional o regional o la utilización de emisiones representativas. 116 Se están logrando avances en las mediciones obtenidas por satélite de la concentración de GEI, pero todavía son demasiado inciertas como para verificar con precisión las emisiones nacionales. 116 Las emisiones representativas se establecen a partir de las mediciones de un contaminante cuyo índice de emisión y coeficientes de emisión son conocidos y se han comparado con los del contaminante cuyas emisiones se quieren estimar. A continuación, pueden utilizarse mediciones atmosféricas para deducir el índice de emisión del contaminante desconocido. Véase Utilización de bases de datos de emisiones representativas, Directrices de 2006 del IPCC, volumen 1, página 6.23. 136 Anexo B Datos de teledetección que se prevé que estén disponibles mediante el convenio con el Grupo de coordinación de datos espaciales del Comité sobre Satélites de Observación de la Tierra (CEOS) Los cuadros B1.1 y B1.2 proporcionan una visión de conjunto de los principales datos ópticos y de radar que se prevé que estén disponibles en el momento de elaborar la presente publicación (Grupo de coordinación de datos espaciales del Comité sobre Satélites de Observación de la Tierra, 2013). El cuadro B1.3 proporciona detalles para otras misiones de satélites ópticos y SAR de posible interés que actualmente no se consideran fuentes de datos básicos bien porque están en fase de planificación o porque no están disponibles gratuitamente. Estos cuadros permiten seleccionar conjuntos de datos apropiados que pueden ser útiles para obtener datos de actividad. Para muchos de los satélites incluidos en estos cuadros no existe una estrategia de recopilación de datos mundiales, por lo que será necesario confirmar que se dispone de datos para la región de interés. Puede obtenerse información sobre las capacidades de los satélites a través de la base de datos en línea del CEOS sobre misiones, instrumentos y mediciones. Un enlace de interés es el manual sobre la base de datos del CEOS: http://database.eohandbook.com/. Puede consultarse información sobre la cobertura de sensores a través de la herramienta Ambiente de Visualización CEOS (COVE): http://www.ceos-cove.org/index.php/es/covetool/. Cuadro B1.1: Misiones ópticas básicas previstas Agencia Misión Lanzamiento Resolución Barrido Revisita Duración prevista USGS/NASA Landsat-7 1999 15 m, 30 m 185 km 16 días 5 años USGS/NASA Landsat-8 2013 15 m, 30 m 185 km 16 días 5 años INPE/ CBERS-4 2015 5 m 10 m, 20 60-866 km 26 días 3 años 290 km 10 días 7 años 290 km 10 días 7 años CRESDA ESA m, 40 m, 64 m Sentinel 2014 2A ESA Sentinel 2B 10 m, 20 m, 60 m 2015 10 m, 20 m, 60 m 137 Cuadro B1.2: Misiones básicas de radares de apertura sintética previstas Agencia Misión Lanza- Banda miento (longitud Polarización Resolu-ción Revisita Duración de onda) ESA CSA Sentinel-1A 2014 y C (5,6 Polarización 9 m, 20 m, y 1B 2015 cm) simple y dual 50 m Misión 2018 C (5,6 Polarización 1 m, 3 m, 5 cm) simple, dual y m, 16 m, 50 completa m, 100 m Constelación Radarsat 12 días 7 años 12 días 7 años 16 días 5 años (3 satélites) CONAE/AS SAOCOM-1A 2015 y L (23,5 Polarización 10 m, 30 m, I y 1B 2016 cm) simple, dual y 50 m, 100 m completa Para obtener más información, puede consultar el sitio web del CEOS sobre misiones, instrumentos y mediciones: http://database.eohandbook.com. http://database.eohandbook.com. 138 Cuadro B1.3: Otras misiones no básicas que pueden ser de interés Ópticas Agencia Misión Lanzamiento Resolución Barrido Revisita Duración prevista CNES SPOT-5 2002 2,5 m, 5 m, 10 m, 20 m 60 km 26 días Está previsto que se ponga fuera de servicio en 2014. DLR/ asociación públicoprivada RapidEye 2008 5 m, 6,5 m 77 km 5,5 días Hasta 2019, según las últimas informaciones facilitadas por RapidEye INPE Amazonia1 2014 40 m 740 km 26 días 3 años ISRO Resource Sat-2 AWiFS 2012 56 m 740 km 26 días 3 años CNES SPOT-6/7 2012 y 2014 1,5 m y 8m 60 km 26 días 10 años CNES Pleiades 1A,1B 2011 y2012 0,7 m y 2 m 20 km 26 días 5 años DMCii, Deimos Imaging, 117 NASRDA UK-DMC2, Deimos-1 NigeriaSA T-2 2009 2009 2011 22 m 22 m 2,5 my5m 660 km 660 km 20 km Cada día (DMC-2 y Demios-1) 5 años + (diariamente respecto del nadir) 117 DMCii forma parte de Airbus (anteriormente Astrium), una compañía aeroespacial multinacional europea. Deimos Imaging es una entidad comercial española. NASRDA es la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo Espaciales de Nigeria. DMC (Constelación de Vigilancia de Desastres) hace referencia en conjunto a todas esas fuentes de datos obtenidos por satélite. 139 Radar de apertura sintética Agencia Misión Lanza-miento Banda (longitud de onda) Polarización Resolución Revisita Duración CSA RADARS AT-2 2007 C (5,6 cm) Polarización simple, dual y completa 3 m, 5 m, 8 m, 10 m, 25m 24 días 7 años DLR TerraSA R-X (TanDEM -X) 2007 y 2010 X (3,1 cm) Polarización simple, dual y completa 1 m, 3 m, 16 m 11 días 8 años ASI COSMOSkyMed (4 satélites) 2007x,2008 y 2010 X (3,1 cm) Polarización simple, dual y completa 1 -100 m 16 días JAXA ALOS PALSAR 2006 (finaliza en 2011) L (23,6 cm) Polarización simple, dual y completa 10 m, 20 m, 100 m 46 días 5 años Ya no está operativo JAXA ALOS-2 2014 L (23,8 cm) Polarización simple, dual y completa 3 m, 6 m, 10 m, 60 m, 100 m 14 días 5-7 años UKSA NovaSA R-S 2015 (TBC) S (9,4 cm) Polarización simple, dual, triple y completa (no coherente) 6-30 m 14 días 7 años ESA BIOMAS S 2020 (TBC) P (69,0 cm) Polarización completa 50 m Variable 5 años Referencia: Grupo de coordinación de datos espaciales del Comité sobre Satélites de Observación de la Tierra (CEOS), 2013. Estrategia global de adquisición de datos de referencia de la Iniciativa Global de Observaciones Forestales (GFOI), pág. 59. 140 Anexo C Métodos del Nivel 3 En este anexo se describen con mayor detalle las aplicaciones posibles del método de ganancias y pérdidas del Nivel 3 descritas en la sección 2.1. C1.1 Modelos representativos En lugar de utilizar los factores de emisión/absorción, el enfoque basado en modelos representativos recurre a datos de gestión y curvas de crecimiento regionales o específicos de una especie procedentes de sitios de investigación o de datos del inventario forestal. Estos modelos pueden representar mejor las variaciones del carbono almacenado provocadas por actividades que no estén contempladas en los factores de emisión/absorción (como cosechas parciales o incendios). De este modo, puede realizarse un seguimiento del destino de los materiales (por ejemplo, los productos de la madera) y ampliarse fácilmente a otras reservas como los residuos y el carbono del suelo. La aplicación de modelos representativos es similar a como se usan los factores de emisión/absorción. Se elaboran los modelos y se identifica la zona donde se aplican por medio de la estratificación. A continuación, los modelos se ejecutan y la suma de las variaciones del carbono almacenado cada año para todos los modelos equivale a la estimación nacional. C1.2 Sistemas integrados Los sistemas totalmente integrados tienen por objetivo representar determinadas superficies de tierra y estimar las emisiones utilizando el conocimiento de las condiciones y la gestión particulares de cada emplazamiento. Estos sistemas suelen ser más complejos que los factores de emisión/absorción o los modelos representativos, pero tienen importantes ventajas, como una mayor capacidad para analizar los efectos de la gestión sobre las emisiones y facilitar análisis detallados de escenarios. Algunos abarcan una combinación de sistemas forestales y agrícolas que permiten representar de una forma más completa las emisiones procedentes del uso de la tierra y del cambio de uso de la tierra. Los sistemas totalmente integrados son de Nivel 3 y por regla general utilizan modelos de balance de masas que computan la totalidad de los depósitos de carbono y los movimientos entre ellos (recuadro C1). Los sistemas operativos actuales utilizan diferentes modelos, desde modelos totalmente empíricos hasta modelos híbridos basados en procesos y empíricos. En la actualidad no hay ejemplos operativos que apliquen métodos basados únicamente en procesos debido a la gran cantidad de datos que se requieren para calibrar y poner en marcha estos modelos y el carácter generalmente abierto de sus resultados. Actualmente, en los sistemas integrados se utilizan dos métodos específicos: los modelos basados en rodales y en píxeles. La elección depende de la disponibilidad de datos (por ejemplo, de teledetección, cartográficos o procedentes de inventarios forestales nacionales), los resultados necesarios y los costos. 141 Recuadro C1: Métodos de balance de masas En los métodos de balance de masas (también conocidos como métodos "contables" o de "conservación de la masa”), las reservas y las variaciones en las reservas de cada reservorio se basan en las transferencias entre depósitos y los conocimientos del ciclo del carbono (figura A. 1 Diagrama del ciclo de carbono). Los sistemas de balance de masas son adecuados para estimar las emisiones/absorciones anuales y hacer el seguimiento de las emisiones/absorciones debidas a fenómenos específicos como recolecciones o incendios. Para su aplicación en sistemas de inventarios nacionales es necesario que los métodos de balance de masas plenamente integrados: tengan la capacidad de representar con precisión los flujos claves de carbono, como los flujos provocados por procesos naturales (crecimiento y descomposición), recolecciones, incendios o ataques de plagas se parametricen utilizando datos disponibles o datos fáciles de recopilar dispongan de medidas de control para evitar resultados poco realistas incorporen pruebas para garantizar el balance de masas en todas las etapas del modelo incorporen flujos de entrada y de salida que concuerden con la variación de las reservas de carbono. C1.2.1 Modelos basados en rodales Los modelos basados en rodales son similares a los métodos que aplican los organismos de silvicultura para evaluar el crecimiento de las reservas madereras. En esta configuración, los modelos se ejecutan a partir de información de rodales representados individualmente que se corresponden con los estratos forestales. Esta información incluye las tasas de crecimiento, la descomposición de los residuos y los parámetros del modelo del carbono en el suelo. El modelo se ejecuta para cada rodal y los resultados agregados de toda la zona forestal. Los modelos basados en rodales se adaptan bien a los países que disponen de cartografías detalladas de las actividades forestales en forma, por ejemplo, de registros de las recolecciones y las replantaciones. Estas cartografías no suelen derivarse de datos obtenidos por teledetección, si bien puede utilizarse la teledetección. C1.2.2 Modelos basados en píxeles Los modelos basados en píxeles se basan en el seguimiento de píxeles individuales como unidades terrestres en lugar de rodales. Los modelos basados en píxeles están diseñados para aprovechar todo el potencial de los datos de teledetección a lo largo del tiempo y son adecuados en situaciones en las que hay múltiples variaciones en el uso de la tierra o en la cubierta terrestre a lo largo del tiempo (por ejemplo, por desplazamiento de la agricultura). También resultan muy adecuados para evaluar la deforestación y en los casos en los que no existen registros históricos de actividades forestales o estos son insuficientes para aplicar modelos basados en rodales. Los modelos basados en píxeles estiman las emisiones y las absorciones modelando cada uno de los píxeles en función de sus antecedentes de uso de la tierra a partir de datos obtenidos por teledetección. Estos modelos utilizan datos espaciales y no espaciales a fin de parametrizar el modelo para cada píxel integrando la información obtenida por teledetección con otras series de datos espaciales (como el clima, la productividad, el tipo de suelo o el tipo de bosque) y con bases de datos referenciadas espacialmente que proporcionan información específica de cada especie e información de gestión. La suma de los resultados de todos los píxeles constituye la estimación nacional. 142 C1.3 Ejemplos operativos C1.3.1 Métodos basados en rodales (Canadá) Resumen Canadá aplica una metodología del Nivel 3 para estimar las emisiones y las absorciones de sus tierras forestales. El sistema de vigilancia, contabilidad y notificación forestal nacional de Canadá (Kurz y Apps, 2006) incorpora el modelo CBM-CFS3118 (Kull y otros, 2006; Kurz y otros, 2009; Stinson y otros, 2011). Este modelo combina curvas del inventario forestal y de rendimiento con datos de actividades referenciados espacialmente relativos a la gestión forestal y alteraciones naturales (incendios, plagas de insectos) para estimar el carbono forestal almacenado, las variaciones de las reservas de carbono, las emisiones y las absorciones de CO2 y las emisiones de CH4 y N2O. El modelo CBM-CFS3 utiliza una serie de parámetros ecológicos y climáticos regionales para simular las transferencias de carbono entre depósitos, al sector de los productos forestales y a la atmósfera. Este modelo hace un seguimiento de las emisiones y las absorciones a medida que se producen. La recolección y las perturbaciones naturales conllevan transferencias significativas de carbono de la biomasa muerta a los depósitos de detritos y materia orgánica muerta. El modelo CBM-CFS3 simula la descomposición lenta de la biomasa que da lugar a emisiones durante años o incluso decenios después de una recolección o una alteración natural en función de las tasas de descomposición, así como las absorciones que se producen a medida que las extensiones forestales se regeneran después de una alteración. Como consecuencia de este enfoque, que tiene por objeto estimar las emisiones y las absorciones en el momento en que se producen, el modelo puede realizar estimaciones más exactas del impacto de las alteraciones a largo plazo y proporcionar proyecciones precisas, que son necesarias para construir un nivel proyectado de referencia. Para obtener más información, véase el capítulo 7 y el anexo 3.4 de los informes del inventario nacional de Canadá de 2010 y 2011119. Zona en gestión de bosques La superficie en gestión de bosques de Canadá (229 millones de hectáreas) representa alrededor del 66% de los bosques del país. La superficie sometida a gestión de bosques se define utilizando un método basado en zonas descritas por el IPCC (IPCC, 2003) e incluye: i. tierras gestionadas para la recolección sostenible de fibra de madera ii. tierras que gozan de buena protección contra las alteraciones naturales (por ejemplo, por medio de sistemas de extinción de incendios destinados a proteger los recursos forestales) iii. zonas protegidas, como parques nacionales y provinciales que se gestionan con el objetivo de conservar los valores ecológicos forestales 118 Modelo de balance de carbono del sector forestal canadiense. El documento puede descargarse en la siguiente dirección: http://unfccc.int/national_reports/annex_i_ghg_inventories/national_inventories_submissions/items/5888.php 119 143 Bases de datos de clasificación de tierras El sistema de vigilancia de Canadá se basa en la estrecha colaboración entre científicos y expertos de diferentes disciplinas. Desde el principio se ha reconocido que los enfoques, métodos, herramientas y datos que están disponibles y que son los más adecuados para supervisar las actividades humanas en una categoría de tierras no siempre son apropiados para otras. Existen diferencias importantes entre los marcos espaciales específicos para cada una de las categorías de tierra y por ello existe el riesgo de que los datos y las estimaciones de actividad sean incoherentes en términos espaciales. En los bosques gestionados, las unidades de análisis que se tienen en cuenta para elaborar el inventario son las unidades de gestión descritas en los inventarios forestales provinciales y territoriales. A los efectos de la presente evaluación, los bosques gestionados de las 12 provincias y territorios se han clasificado en alrededor de 523 unidades de análisis. Las unidades de análisis corresponden normalmente con la intersección de las zonas administrativas utilizadas para la gestión maderera y los límites ecológicos. El marco espacial de estimación de GEI más adecuado para la categoría de tierras agrícolas es la base de datos nacional sobre suelos de la Clasificación de Suelos del Sistema Canadiense que se sirve de una gama completa de atributos para describir un determinado tipo de suelo y sus paisajes asociados, como la forma de la superficie, la pendiente, el contenido típico de carbono del suelo para los usos agrícolas nativos y dominantes de la tierra y la profundidad de la capa freática. Características de los bosques Clase de edad La distribución del bosque gestionado por clase de edad se recopila en los datos del inventario forestal y la información de la variación anual (a causa de la recolección, los incendios y las plagas de insectos) utilizados en el CBM-CFS3. El bosque gestionado se compone de extensiones relativamente antiguas, de las cuales la mitad tenía una edad de 80 años o más en 2009. Esta estructura de clase de edad refleja las alteraciones naturales y la gestión del pasado. Incrementos Los datos de entrada del CBM-CFS3 incluyen información sobre las tasas de crecimiento forestal para los diferentes tipos de bosques, la clasificación de los emplazamientos y las regiones. Puede consultarse una descripción de la forma como se representan los datos de crecimiento por especie y región en el modelo y las fuentes de la información en los informes del inventario nacional del Canadá de 2010 y 2011 (capítulo 7 y anexo 3.4) (Kurz y otros, 2009; Stinson y otros, 2011). Se utilizan las mismas curvas de crecimiento y rendimiento tanto para las absorciones previstas como para las estimaciones de las absorciones reales. Duración de la rotación Los bosques gestionados de Canadá están compuestos por grandes extensiones forestales de crecimiento lento y relativamente antiguas. Las decisiones en materia de recolección forestal están reguladas mediante políticas y reglamentaciones provinciales y territoriales y tienen en cuenta la edad de los bosques, la proximidad de las instalaciones de procesamiento, una serie de consideraciones relativas al medio ambiente y otros factores. Sobre la base de informaciones provinciales y territoriales, el CBM-CFS3 simula la recolección en la edad adecuada, que varía según la especie y la 144 región y que puede incluir la tala de troncos en extensiones alteradas por incendios o plagas de insectos. Actividades habituales de gestión de bosques Comprenden las siguientes actividades de gestión previstas: cortas rasas, cortas de entresaca, cortas de zonas alteradas, cortas por aclareos sucesivos, aclareos comerciales y cortas y quemas. El porcentaje de la corta total que representan los diversos métodos de recolección se proyecta utilizando la proporción media reciente de las recolecciones sobre las recolecciones totales. El impacto de otras actividades silvícolas, como la plantación de árboles, las fertilizaciones y los aclareos precomerciales no se contabilizan expresamente por ser actividades que no suelen realizarse (fertilizaciones, aclareos precomerciales) o sus repercusiones se contabilizan implícitamente en los datos de crecimiento y rendimiento utilizados en el CBM-CFS3. Productos de madera recolectada Canadá informa sobre el depósito de productos de madera recolectada (PMR) utilizando tres categorías (madera aserrada, tableros y papel) y un método del Nivel 2 a partir de datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y factores de densidad específicos del país. Esta información se convierte en carbono utilizando estimaciones del Nivel 2 de las emisiones de los PMR exportados y los PMR producidos y consumidos dentro del país. Perturbaciones en situaciones de fuerza mayor Los bosques de Canadá tiene dimensiones continentales: su tamaño es tal que casi todos los años alguna parte se ve afectada por alteraciones naturales graves (incendios y plagas de insectos). Canadá predice con un alto grado de confianza el nivel mínimo de incendios que se produce cada año. El valor de fondo de los bosques gestionados que se queman cada año es de 95 000 hectáreas y está basado en los datos de los últimos 51 años (1959-2009), que indican que esa es la superficie mínima que ha ardido cada año en el 90% de los casos. Los efectos de las plagas endémicas de insectos se reflejan en los datos del inventario forestal y los datos incrementales. Emisiones procedentes de incendios Las emisiones de fondo procedentes de incendios forestales se calculan utilizando un factor de emisiones directas de 0,132 kt CO2e por hectárea quemada. Este factor se deriva de los datos subyacentes del informe del inventario nacional de Canadá de 2011 y corresponde al factor medio de las emisiones de los incendios en los bosques gestionados durante el período 1990-2009. Las emisiones de gases distintos del CO2 son importantes y representan el 19% de las emisiones directas procedentes de incendios. 145 Referencias Kurz WA, Apps MJ (2006) Developing Canada’s national forest carbon monitoring, accounting and reporting system to meet the reporting requirements of the Kyoto Protocol. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, págs. 11, 33 a 43. Kurz WA, Dymond CC, White TM, Stinson G, Shaw CH, Rampley GJ, Smyth C, Simpson BN, Neilson ET, Trofymow JA, Metsaranta J, Apps MJ. 2009. CBM-CFS3: A model of carbon-dynamics in forestry and land-use change implementing IPCC standards. Ecological Modelling 220: págs. 480 a 504. Kull SJ, Kurz WA, Rampley GJ, Banfield GE, Schivatcheva RK, Apps MJ (2006) Operational-scale Carbon Budget Model of the Canadian Forest Sector (CBM-CFS3) Version 1.0: User’s Guide. Natural Resources Canada, Canadian Forest Service. Northern Forestry Centre, Edmonton. Stinson, G., Kurz, W.A., Smyth, C.E., Neilson, E.T., Dymond, C.C., Metsaranta, J.M., Boisvenue, c., Rampley, G.J., White, Q.L., Blains, D. (2011) An inventory-based analysis of Canada’s managed forest carbon dynamics, 1990 to 2008. Global Change Biology 17: págs. 2227 a 2244. C1.3.2 Métodos basados en píxeles (Australia) La superficie terrestre de Australia suma alrededor de 760 millones de hectáreas. Aproximadamente el 25% del total de las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por los seres humanos en Australia son el resultado de actividades como la producción agrícola y el desbroce de la tierra. Dado el tamaño de Australia, no es factible económicamente ni práctico desde el punto de vista logístico medir las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero en un área tan grande utilizando únicamente métodos de estimación de las emisiones directas como, por ejemplo, los muestreos sobre el terreno. Teniendo en cuenta estas circunstancias nacionales, el diseño del sistema del inventario nacional de Australia para el sector de la tierra depende en gran medida de la aplicación de un marco de la modelización para estimar la variación del carbono almacenado en la biomasa (sobre el suelo y bajo el suelo) y el carbono del detritos y el suelo resultante de actividades de uso y la gestión de la tierra. En 1998, Australia puso en marcha un programa para desarrollar un sistema completo con el fin de estimar las emisiones y las absorciones del sector de la tierra del país.120 El sistema integra datos referenciados espacialmente en un modelo de ecosistema limitado empíricamente del ciclo del carbono basado en el balance de masas (FullCAM) (Richards y Evans, 2000; Richards, 2001) para estimar las variaciones del carbono almacenado y las emisiones y absorciones de gases de efecto invernadero (incluidos todos los depósitos de carbono, los gases, las tierras y las actividades de uso de la tierra). FullCAM es un modelo de ecosistema que calcula las emisiones y las absorciones de gases de efecto invernadero de los bosques y las tierras agrícolas mediante un enfoque del ciclo del carbono basado en el balance de masas. Debido a que una cantidad significativa de las emisiones y las absorciones de gases de efecto invernadero se producen durante la transición de tierras forestales a tierras agrícolas, se considera esencial integrar la modelización agrícola y la forestal. Actualmente, el sistema es compatible con la enumeración espacial de los cálculos de las emisiones y las absorciones del Nivel 3 y el procedimiento 3 para las siguientes subcategorías: 120 Para más información, http://www.climatechange.gov.au/sites/climatechange/files/documents/05_2013/AUS_NIR_2011_Vol2.pdf 146 véase Tierras forestales convertidas en tierras agrícolas. Tierras forestales convertidas en praderas. Praderas convertidas en tierras forestales. Los componentes del sistema agrícola de tierras agrícolas que siguen siendo tierras agrícolas y praderas que siguen siendo praderas. Representación de las tierras Australia utiliza una combinación de datos explícitos geográficamente para representar las áreas de tierra, de conformidad con los procedimientos 2 y 3 descritos en la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003. Los datos sobre las zonas en gestión de bosques para las tierras forestales que siguen siendo tierras forestales se extraen del inventario forestal nacional de Australia. La información espacial complementaria del programa de cartografía de uso de la tierra de la Oficina Australiana de Economía y Ciencias Agrícolas y de los Recursos se utiliza para identificar las zonas de tierra en las categorías de las tierras agrícolas que siguen siendo tierras agrícolas, las praderas que siguen siendo praderas, los humedales y los asentamientos. Vigilancia de la conversión forestal La enumeración espacial se logra utilizando una serie temporal (que empieza en 1972) de datos del satélite Landsat para determinar la variación en la extensión de los bosques. La información sobre las variaciones de la cubierta forestal se cruza con los datos climáticos de las series temporales y las bases de datos referenciadas espacialmente de las prácticas de gestión de la tierra. Australia controla la cubierta forestal utilizando las coberturas nacionales de los datos del satélite Landsat (MSS, TM y ETM+) recopilados durante 21 períodos entre 1972 y 2012 (las fechas para las que se dispone de datos de teledetección) cuyas variaciones se han analizado. Estos mapas nacionales de la cubierta forestal son anuales desde 2004 y se utilizan para detectar variaciones de la cubierta forestal a escala fina con una resolución de 25 x 25 m. En los períodos en los que se identifican variaciones de la cubierta forestal, la fecha real de la variación en cada píxel de 25 x 25 m se asigna aleatoriamente dentro la secuencia de las fechas de paso del satélite. Cuando se detectan variaciones en la superficie forestal, operadores expertos las inspeccionan para determinar si se deben a la actividad humana (p. ej., recolecciones, talas o creación de bosques) o a fenómenos naturales (p. ej., incendios, muerte regresiva del bosque, regeneración natural). Estos operadores expertos tienen formación para aplicar criterios estándar a fin de distinguir los fenómenos producidos por la actividad humana de los naturales y utilizan durante el proceso bases de datos de información de apoyo relacionada con la tenencia de la tierra y los incendios. FullCAM FullCAM modeliza tanto los procesos biológicos como los procesos de gestión que afectan a los depósitos de carbono y a las transferencias entre depósitos de los sistemas forestales y agrícolas. Se trata de un modelo completo de balance de masas y ciclo cerrado que comprende todos los depósitos presentes en la biomasa, los detritos y el suelo y contabiliza los intercambios de carbono y las 147 pérdidas y las absorciones entre el sistema biológico terrestre y la atmósfera. Las actividades de análisis y presentación de informes incluyen todos los depósitos de carbono (biomasa, materia orgánica muerta y suelo) y los gases de efecto invernadero (CO2, CH4 y N2O) y abarca los usos de tierras forestales y no forestales. FullCAM es una serie integrada de los siguientes modelos: 3PG – el modelo de crecimiento fisiológico de los bosques (Landsberg y Wareing, 1997; Landsberg y otros, 2000; Coops y otros, 1998; Coops y otros, 2000) CAMFor – el modelo de contabilización del carbono de los bosques (Richards y Evans, 2000a), Camag – el modelo de contabilización del carbono de los sistemas de cultivo y pastoreo (Richards y Evans, 2000b) GENDEC – el modelo de descomposición microbiana GENDEC (Moorhead y Reynolds, 1991; Moorhead y otros, 1999). Roth C – el modelo del carbono en el suelo de Rothamsted (Jenkinson, y otros, 1987; Jenkinson, y otros, 1991). Lecciones aprendidas en materia de desarrollo El objetivo del sistema del inventario nacional (anteriormente denominado sistema de contabilización del carbono nacional) de proporcionar capacidades que permitan realizar contabilizaciones y proyecciones del carbono para las actividades basadas en la tierra ha requerido el desarrollo estratégico de una serie de conjuntos de datos y herramientas de modelización y contabilización claves. El sistema y los datos y fundamentos científicos de apoyo subyacentes se han documentado en numerosos informes que están a disposición del público. Los primeros estudios indicaban claramente que los enfoques basados en mediciones no eran viables y que era necesario calibrar los modelos pertinentes. El valor más significativo de FullCAM es que permite que la calidad de los datos de entrada evolucione continuamente, ya sea para períodos de contabilización futuros como para mejorar los datos de entrada fundamentales o la calibración del modelo. Estas mejoras en curso no se habían aplicado en los enfoques regionales previstos con anterioridad. FullCAM proporciona también una mayor capacidad de respuesta para satisfacer los diferentes requisitos de presentación de informes internacionales. La modelización cronológica de FullCAM se caracteriza por su resolución espacial fina orientada a actividades y es útil para presentar informes tanto a nivel de proyecto como de continentes, en respuesta a actividades específicas, y sensible al momento en el que se realiza de la actividad. Referencias: Coops, N.C., Wareing, R.H. y Landsberg, J.J., 1998: Assessing forest productivity in Australia and New Zealand using a physiologically-based model driven with averaged monthly weather data and satellite derived estimates of canopy photosynthetic capacity. Forest Ecology and Management 104: págs. 113 a 127. Coops, N.C., Wareing, R.H. Brown, S. y Running, S.W.,2000: Predictions of Net Primary Production and seasonal patterns in water use with forest growth models using daily and monthly time-steps in south-eastern Oregon. Ecological Modelling (en imprenta). 148 Jenkinson, D.S., Hart, P.B.S., Rayner, J.H. y Parry, L.C., 1987: Modelling the Turnover of Organic Matter in Long-Term Experiments at Rothamsted. INTERCOL Bulletin 15: págs. 1 a 8. Jenkinson, D.S., Adams, D.E. y Wild, A., 1991: Model Estimates of CO2 Emissions from Soil in Response to Global Warming. Nature 351: págs. 304 a 306. Landsberg, J.J., Johnson, K.H., Albaugh, T.J., Allen, H.L. y McKeand, S.E., 2000: Applying 3-PG, a simple process-based model designed to produce practical results, to data from loblolly pine experiments. Forest Science. Landsberg, J.J. y Wareing, R.H., 1997: A generalized model of forest productivity using simplified concepts of radiation-use efficiency, carbon balance, and partitioning. Forest Ecology and Management, 95: págs. 209 a 228. Moorhead, D.L., Currie, W.S., Rastetter, E.B., Parton, W.J. y Harmon, M.E., 1999: Climate and Litter Quality Controls on Decomposition: An Analysis of Modeling Approaches. Global Biogeochemical Cycles 13: págs. 575 a 589. Moorhead, D.L. y Reynolds, J.F., 1991: A General Model of Litter Decomposition in the Northern Chihuahuan Desert. Ecological Modelling 59: págs. 197 a 219. Richards, G.P. ed., 2001: Biomass Estimation: Approaches for Assessment of Stocks and Change. National Carbon Accounting System Technical Report No. 27. Australian Greenhouse Office, Canberra. Richards, G.P. y Evans, D.W., 2000a: CAMFor User Manual v 3.35. National Carbon Accounting System Technical Report No. 26 (pág. 47), Australian Greenhouse Office, Canberra. Richards, G.P. y Evans, D.W., 2000b: CAMAg National Carbon Accounting System, Australian Greenhouse Office, Canberra. 149 Anexo D Muestreo D1.1 Principios del diseño de muestreo Cualquier estimación sólida y fiable del carbono de los sistemas forestales basada en métodos de muestreo debe tener en cuenta los siguientes principios: D1.1.1 Identificación de los individuos de la población que pueden ser objeto de muestreo En un sistema de muestreo, los individuos pueden ser parcelas, árboles o puntos. Cualquiera que sea el tipo elegido, debe poderse identificar con claridad qué individuos de la población se muestrean y señalar cualquier exclusión y su tratamiento. Por ejemplo, en los muestreos destinados a calibrar un modelo alométrico, la unidad lógica es un árbol, pero hay que prestar atención a las distintas partes (por ejemplo, las raíces ¿cuál es el diámetro mínimo que debe tenerse en cuenta en la práctica?). El tamaño de las parcelas para medir las características de un rodal puede variar desde 0,02 hectáreas hasta más de 1 hectárea y también pueden comprender grupos de subparcelas (relacionadas entre sí por su ubicación espacial) o diseños de parcela dividida (para medir subpoblaciones basadas en su tamaño solo en algunas partes de una parcela). La forma de la parcela puede estar determinada por los atributos de los datos obtenidos por teledetección (por ejemplo, el tamaño de píxel de los sensores ópticos) y generalmente es rectangular, cuadrada o circular. El tamaño y la forma óptimos de las parcelas pueden variar según las condiciones forestales, por ejemplo, se utilizan normalmente parcelas pequeñas para las poblaciones relativamente homogéneas y parcelas más grandes para los bosques tropicales, donde los árboles altos dan lugar a mucha variación espacial de la biomasa (véase la sección 3.9.1.1). D1.1.2 Selección de los ejemplares de la población para el muestreo Los ejemplares se seleccionan utilizando una de las dos metodologías generales, la metodología basada en diseños y la basada en modelos. Las metodologías basadas en diseños (también denominadas metodologías basadas en la probabilidad) dependen de la capacidad de asignar una probabilidad de selección a cada individuo de la población con el objetivo de hacer deducciones imparciales extensibles al conjunto de la población (tamaño medio o total y varianza). Por ejemplo, el muestreo aleatorio simple, el más básico de estos diseños, asigna la misma probabilidad a cada individuo. Pueden utilizarse metodologías más eficientes basadas en diseños cuando se identifique alguna estructura en la población. Por ejemplo, en el muestreo estratificado se utilizan estratos de subpoblaciones relativamente homogéneas para mejorar las deducciones de un trabajo de muestreo determinado. En los muestreos basados en modelos se seleccionan individuos para facilitar la parametrización de un modelo que se supone que existe. Por tanto, no es necesario utilizar un sistema basado en la probabilidad en la selección de individuos para que las deducciones sean fiables y en su lugar estos seleccionan para cubrir el rango de aplicación del modelo. Los individuos pueden seleccionarse para representar las posiciones más importantes del dominio del modelo, por ejemplo, los extremos, los puntos de inflexión o allí donde se prevean relaciones lineales. El modo en que se identifican y localizan los individuos que se utilizarán para realizar las mediciones debe ser transparente y estar exento de sesgos personales. 150 En la sección D1.2 se describen más detalladamente los dos métodos, que no son mutuamente excluyentes, es decir, los métodos basados en modelos se han utilizado dentro del marco de métodos basados en diseños, como en el muestreo aleatorio estratificado (Wood y Schreuder, 1986). D1.1.3 Selección del número de individuos del muestreo El número de individuos del muestreo generalmente está predeterminado (tamaño de la muestra, n). Las metodologías predeterminadas basadas en el tamaño de la muestra incluyen aquellas en las que: el número de muestras esté determinado por el presupuesto disponible o la necesidad de que haya una coherencia histórica, se adopte un enfoque sistemático para seleccionar las muestras (por ejemplo, mediante el uso de una reticulación espacial de resolución predeterminada) se haya realizado una estimación predeterminada del número de individuos necesarios para hacer estimaciones exactas y útiles. A fin de que los tamaños predeterminados de la muestra sirvan para elaborar estimaciones exactas y útiles para la población, subpoblación o estrato que se quiere analizar, o para estimar parámetros en el caso de muestreos basados en modelos, deben basarse en estimaciones de la variabilidad de las poblaciones o subpoblaciones realizadas a partir de los datos existentes (sección 1.3.3) o exámenes de reconocimiento. Las estimaciones exactas y útiles generalmente se definen en función de los errores de muestreo que se desean obtener, que en muchos casos es un valor predeterminado del 10%. En muestreos aleatorios simples, el número de muestras necesarias para lograr ese nivel de error de muestreo es: n = CV% * t / √(10%) …A1 donde CV% o coeficiente de variación es la desviación estándar de la muestra dividida por el promedio de la muestra, expresado como un porcentaje; la t se obtiene de la distribución t con grados de libertad equivalentes a n menos el número de parámetros que se estiman, en el nivel de confianza deseado, donde 0,05 generalmente corresponde a una confianza del 95%. La variabilidad del muestreo basado en diseños se refiere al grado en que los ejemplares varían en relación con su propio promedio, mientras que en el muestreo basado en modelos la variabilidad hace referencia al grado en que los modelos que pueden parametrizarse a partir de muestras diversas varían en torno al modelo verdadero desde el punto de vista teórico. Para detectar anomalías en los diseños de muestreo aleatorio simple o muestreo estratificado (por ejemplo, alteraciones en los bosques como la deforestación), puede ser necesario que el tamaño de la muestra sea relativamente mayor. Por ejemplo, se requiere una muestra de tamaño n > 300 si se prevé que los niveles anuales de la alteración forestal del bosque serán solo del 1% de los individuos cuando estos se seleccionen mediante un muestreo aleatorio simple. 151 D1.1.4 Muestreo variable y complementario Las metodologías de tamaño variable de la muestra son poco comunes en los inventarios a nivel nacional, pero puede variarse la cantidad de individuos muestreados en algunos casos, en los que se deja de hacer mediciones una vez se han obtenido pruebas suficientes para tomar una decisión de gestión determinada, o cuando un conjunto de reglas predefinidas especifican una condición final. Algunos ejemplos son las metodologías basadas en diseños como los muestreos secuenciales (en los que se siguen seleccionando individuos aleatoriamente hasta que se decide, por ejemplo, si una plaga de insectos es suficientemente grave como para justificar su tratamiento), o los muestreos por conglomerados adaptativos (por ejemplo, para estimar la cantidad de árboles que son poco comunes pero tienden a crecer en grupos, de manera que si se observa uno de estos árboles en un punto la posibilidad de que haya más en el zona inmediata aumenta). Por otro lado, puede ser necesario realizar muestreos complementarios cuando exista un inventario forestal nacional u otro sistema de medición extensivo basado en parcelas con un tamaño de muestra predefinido (sección 1.3.3), pero que no abarca adecuadamente el conjunto de la población o que tiene una precisión deficiente que no es fiable para el sistema de monitoreo forestal propuesto. Habida cuenta del requisito indispensable de que la selección sea aleatoria (capaz de determinar la probabilidad de que se seleccionen los ejemplares) en el muestreo basado en diseños, en algunas circunstancias será difícil seleccionar muestras adicionales. En los casos en los que inicialmente se utilizó una metodología sistemática para tomar las muestras (por ejemplo, cuando las zonas de muestreo estén ubicadas en la intersección de una retícula espaciada de forma regular que se superpone aleatoriamente en la población), se pueden asignar puntos de muestreo complementarios a modo de extensión de la retícula en zonas que inicialmente estaban excluidas. Dicha extensión es particularmente pertinente en los casos en los que se hayan excluido individuos de la muestra original debido a la tenencia (por ejemplo, debido a que el inventario forestal nacional no abarcaba las tierras administradas por el Departamento de Agricultura o Conservación a pesar de que por definición incluyera los bosques nacionales). Las áreas extendidas deben mantener una identidad diferenciada cuando se utilice una metodología estratificada (recuadro 4), pero la retícula sistemática puede manipularse (por ejemplo, puede seleccionarse una de cada dos intersecciones) para asegurar que el tamaño de la muestra del nuevo estrato es adecuado (no es necesario que el número de muestras por hectárea sea constante entre estratos). Como alternativa, cuando los límites del estrato no hayan variado desde la muestra original pero se considere que la precisión de las estimaciones de los parámetros del estrato es insuficiente, se pueden seleccionar muestras complementarias mediante el método de muestreo original (por ejemplo, aleatoriamente o, más comúnmente, aplicando de nuevo la misma retícula sistemática pero eligiendo aleatoriamente puntos de intersección complementarios). Si la muestra original no fuera sistemática y los límites de la población o los estratos variaran, resultará muy difícil añadir muestras en una metodología basada en diseños. En estos casos, puede ser más apropiado utilizar una metodología basada en modelos. Los datos originales de la muestra pueden utilizarse para parametrizar el modelo hipotético, para el cual se seleccionarán muestras complementarias con el objetivo de mejorar la precisión de las deducciones sobre el mismo. Por ejemplo, la muestra original se puede utilizar para parametrizar un modelo que relacione datos LIDAR o las características de la cubierta forestal con mediciones del carbono de las parcelas. Deberán establecerse parcelas adicionales en los estratos no incluidos en la muestra original para asegurar que el modelo hipotético es adecuado para la población ampliada. En un sistema basado en modelos, no es necesario utilizar el método de selección original de muestras para las muestras complementarias, debido a que las deducciones no estarán basadas en el diseño de la selección. Por 152 consiguiente, si las deducciones acerca del modelo fueran deficientes (por ejemplo, si los límites de confianza del modelo alrededor del promedio de los estratos fuera demasiado amplio) entonces podrán añadirse puntos de muestreo complementarios ad hoc, siempre que utilicen los mismos protocolos de medición de las parcelas que la muestra original. En una metodología basada en modelos, las muestras adicionales que añaden la mayor cantidad de información tienden a ser aquellas que se miden en los extremos del intervalo de valores independientes (por ejemplo, los bosques más altos determinados por el LIDAR), aunque los muestreos que abarcan toda la gama de variables dependientes, independientemente de cómo se agrupa la población subyacente dentro la gama, sirven para garantizar si el modelo es adecuado. D1.1.5 Utilización de las mediciones de muestra para hacer deducciones sobre la población analizada La cantidad de ejemplares seleccionados para realizar las mediciones sobre el terreno debe ser suficiente para que sea probable que las estimaciones de los promedios de la población y los errores de muestreo no tengan sesgos (por ejemplo, suficiente para permitir la aplicación del teorema estadístico del límite central y abarcar la variabilidad de la población analizada). Si se calculan los parámetros de la población total a partir de la suma de las submuestras o de modelos o relaciones diferenciados, debe evitarse el doble cómputo de los depósitos. En la medida de lo posible, todos los errores deben identificarse, cuantificarse y gestionarse. Estos errores pueden ser de muestreo, medición y modelización. D1.2 Muestreos basados en diseños y en métodos El muestreo basado en diseños, denominado también muestreo probabilístico, es un sistema de muestreo ampliamente conocido. En este sistema, se seleccionan los puntos de muestra mediante un proceso aleatorio predeterminado (basado en la probabilidad). Los ejemplos más frecuentes de este sistema son el muestreo aleatorio simple y el muestreo aleatorio estratificado (o restringido), pero también son comunes las metodologías de muestreo por grupos, doble y secuencial. El muestreo sistemático, si el punto de partida se define aleatoriamente, también pertenece a este grupo. El proceso aleatorio determina la probabilidad de selección para cada ubicación posible, que debe ser mayor que cero. Estas probabilidades son el único fundamento para extraer conclusiones o hacer “deducciones” – por lo general formuladas como indicaciones de probabilidad – a partir de la muestra sobre el tamaño de la población (total o promedio), la proporción de la población que comparte determinadas características (como alteraciones o la aparición de una especie rara) o la varianza. Esto significa que, si la muestra se ha seleccionado correctamente de acuerdo con el diseño aleatorio elegido, cualquier deducción basada en estas probabilidades será válida y los cálculos no dependerán de ninguna suposición sobre la distribución espacial u otro patrón de la población. Aparte de los errores en la medición, el muestreo es la única fuente de estocasticidad prevista y este error puede calcularse fácilmente. Los inventarios forestales nacionales son sistemas típicos de muestreo basados en diseños en los que las parcelas se establecen sobre retículas sistémicas (con o sin estratificación) donde se conoce la probabilidad de selección para cada una de las parcelas (dentro de un estrato), que es la misma para todas ellas. Las muestras basadas en diseños también pueden incluir aquellas donde la probabilidad de selección es aleatoria, pero no es igual para todas sino proporcional al tamaño (como en el muestreo por puntos o el muestreo de radio variable) o a una 153 predicción (el volumen o la altura estimados del muestreo 3P o muestreo de la probabilidad proporcional a la predicción). Los sistemas de muestreo basados en modelos presuponen la existencia un modelo que relaciona las variables predictoras (X o independientes) con las variables de respuesta (Y o dependientes) de interés. Se toma una muestra para facilitar la realización de inferencias sobre el modelo y la distribución de los datos en torno a los valores medios. Por lo tanto, en un muestreo basado en modelos se hacen dos tipos de inferencias relacionadas con: i) los valores en los puntos que no han sido muestreados; y ii) los parámetros del modelo, por ejemplo los intervalos de confianza del modelo parametrizado. En un sistema basado en modelos, las estimaciones de la media Y estarían basadas en las inferencias sobre el modelo correspondientes al valor de la media X. Por ejemplo, un sistema basado en modelos que utilice datos LIDAR como una variable predictora puede partir de la suposición de que la biomasa se relaciona de forma lineal con la altura media por encima del suelo del retorno por unidad de área. Se podría tomar una muestra intencional en ciertos lugares para parametrizar este modelo, que facilitaría las estimaciones de la biomasa media y el retorno medio de LIDAR en todo el bosque. La precisión de estas estimaciones dependerá de la legitimidad del modelo adoptado y de los lugares reales del muestreo (en el espacio del modelo). También pueden hacerse inferencias en lugares específicos, aunque estas serán menos exactas que las estimaciones medias de la población. Los sistemas basados en modelos no presuponen que las probabilidades de cualquier lugar de la muestra (par de variables X y Y) están determinadas por el diseño, sino que resultan del modelo aleatorio elegido – para cualquier valor de X dado, es probable los valores de Y estén situados alrededor de la media del modelo. Si la variación en Y en torno de la predicción del modelo es menor que la variación total en Y, los sistemas basados en modelos pueden proporcionar estimaciones más exactas. 154 Anexo E Elección y uso de factores de emisión y absorción para cada actividad de REDD+ A los efectos de estimar los GEI, las actividades de REDD+ descritas en la sección 2.2 pueden agruparse en las tres categorías siguientes: conversión de bosques a tierras no forestales (deforestación). Para ello será necesario estimar las emisiones de GEI derivadas directamente de la deforestación en sí, así como las emisiones y absorciones derivadas del nuevo uso de la tierra (por ejemplo, agrícola). conversión de tierras no forestales a bosques, que provoca un aumento de las reservas forestales de carbono (forestación o reforestación de tierras que anteriormente se habían convertido de uso forestal a otro uso de la tierra). Para ello es necesario estimar la diferencia de las emisiones y las absorciones de GEI entre los antiguos usos de la tierra y los nuevos. variaciones en las emisiones y las absorciones de GEI de los bosques que siguen siendo bosques. Aquí se incluyen la degradación de los bosques, la gestión sostenible de los bosques, el aumento de las reservas forestales de carbono (en un bosque existente) y la conservación de las reservas forestales de carbono. El resultado de los GEI puede ser positivo (por ejemplo, la protección de las reservas de carbono de los bosques existentes o el aumento de las reservas de carbono de los bosques cuya gestión ha cambiado; la reducción de las emisiones procedentes de la descomposición de la turba o de incendios en bosques de turba degradados) o negativo (por ejemplo, la pérdida progresiva del carbono de la biomasa debida a la degradación de los bosques, la conversión de bosques nativos con altos niveles de biomasa a bosques plantados o la pérdida del carbono de suelo debido al drenaje de los suelos orgánicos). E1.1 Deforestación Haciendo uso de las clases de tierras definidas en la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003, la deforestación se estima como la suma total de las transiciones del uso forestal a otros usos de la tierra. Después de realizar la clasificación básica en bosques primarios, bosques naturales modificados y bosques plantados, es recomendable que se lleve a cabo una subestratificación de los datos por ecosistemas forestales en vías de conversión y por usos de la tierra después de una conversión, incluida la distinción entre zonas de suelo orgánico y suelo mineral. Como alternativa, los países pueden realizar la estratificación en primer lugar por tipos de ecosistema. Los países también pueden estratificar los datos según los factores impulsores de la deforestación, ya que esto puede contribuir comprender mejor las relaciones causales entre los factores impulsores y las tasas de deforestación. La estratificación debería permitir la identificación de los bosques naturales, una información que podría requerirse en virtud de las disposiciones relativas a las salvaguardas acordadas en Cancún. 155 E1.1.1 Factores de emisión/absorción 1. Depósitos de carbono Los factores de emisión y absorción son necesarios para que exista carbono en la biomasa, la materia orgánica muerta y los suelos. Para las estimaciones del Nivel 1 pueden consultarse los valores o hipótesis por defecto indicados en la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 y 2006. Respecto de las estimaciones del Nivel 2, deberán definirse estos factores para todas las combinaciones importantes de transiciones de bosque a nuevos usos de la tierra. Será necesario realizar estudios sobre el terreno para estimar la biomasa y la materia orgánica muerta existente en los bosques más representativos antes de iniciar la tala y prever su destino después de la deforestación. Los depósitos de biomasa forestal de las áreas en riesgo de deforestación pueden ser menores que los de los bosques no perturbados del mismo ecosistema, pues la mayor accesibilidad de las primeras puede haber provocado que se degraden progresivamente. Debería realizarse un muestreo de estas áreas según lo descrito en la sección 2.2 y el anexo D. Los depósitos de materia orgánica muerta deberían medirse en el mismo momento en que se realicen otros muestreos. La biomasa puede recolectarse y retirarse del emplazamiento, dejarse en el lugar para que se descomponga o quemarse, aunque deben conocerse las cantidades relativas con el objetivo de reflejar el patrón de la pérdida de carbono y estimar las emisiones de gases distintos del CO 2 procedentes de la quema. En función del nuevo uso de la tierra, puede haber absorciones de carbono en la biomasa o la materia orgánica muerta recién creadas y será necesario realizar estudios sobre el terreno para estimar su cuantía. La deforestación provoca una pérdida de carbono del suelo que puede durar varias décadas y esta pérdida depende del tipo de suelo y el nuevo uso de la tierra. En el Nivel 2 es necesario realizar estudios extensos sobre el terreno para definir la magnitud del cambio y en el Nivel 3 pueden utilizarse modelos calibrados y probados para estimar la variación. Siendo realistas, a menos que se haya hecho ya una labor importante, los nuevos estudios de campo requieren muchos años de trabajo y su realización es costosa. La única opción a corto plazo es utilizar la metodología por defecto existente respecto de la variación del carbono en el suelo usando valores adecuados para los suelos, las transiciones de uso de la tierra y las condiciones climáticas donde ocurre la deforestación. Las fuentes de información por defecto son la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 y las Directrices del IPCC de 2006, la base de datos de los factores de emisiones del IPCC y los estudios científicos publicados. Es importante realizar un análisis crítico de la aplicabilidad de los valores por defecto seleccionados a las condiciones del país. 2. Emisiones de GEI distintos del CO2 Los efectos de la deforestación en las emisiones de GEI distintos del CO2 se deben principalmente a: • la combustión de la biomasa y la materia orgánica muerta que permanecen en el lugar, • las emisiones a lo largo del tiempo procedentes de suelos bajo un nuevo uso de la tierra, incluidas las emisiones resultantes de la aplicación de fertilizantes nitrogenados, • las emisiones resultantes de la fermentación entérica y la gestión del estiércol en las tierras que se han convertido a la agricultura. La sección 3.8 contiene consejos para estimar estas emisiones utilizando las metodologías del IPCC. 156 E1.1.2 Datos de apoyo Para la estratificación se precisa información sobre el tipo de bosque y el historial de alteraciones con el objetivo de que puedan seleccionarse los factores de emisión y absorción y los modelos alométricos, entre otros aspectos. También se necesita información sobre el nuevo uso de la tierra, ya que este factor afecta considerablemente las emisiones futuras. Será necesario distinguir entre suelos minerales y orgánicos (principalmente de turba) y siempre que sea posible deberán utilizarse mapas del suelo locales y nacionales. Es muy poco probable que los mapas de suelos internacionales sean fiables para la escala espacial en la que se produce la deforestación. E1.2 Forestación y reforestación Las emisiones y las absorciones provocadas por la forestación y la reforestación pueden estimarse utilizando el método de ganancias y pérdidas o una combinación de este y el método de variación de reservas (para estimar la variación de la biomasa), siempre que el inventario forestal nacional del país aplique una estrategia de muestreo diseñada para detectar variaciones en estas actividades (sección 2.2). E1.2.1 Factores de emisión 1. Depósitos de carbono Las tasas de acumulación de la biomasa como una función del tipo de bosque y la edad de la población arbórea pueden tomarse de las orientaciones del IPCC sobre las tierras convertidas en tierras forestales del Nivel 1. En los niveles superiores se precisan datos específicos del país sobre las tasas de crecimiento de los bosques para cada especie y ubicación pertinente (las condiciones de crecimiento del emplazamiento). La fuente principal de estos datos son los inventarios forestales de calidad y otros muestreos. Estos datos también pueden utilizarse en la obtención de modelos de crecimiento, que son necesarios para realizar estimaciones espaciales y temporales de la variación de las reservas de carbono en la biomasa y para calcular la pérdida de biomasa provocada por incendios, enfermedades o explotaciones parciales (por ejemplo, aclareos) y los efectos de estos sobre las tasas de crecimiento. Una vez se hayan establecido unos modelos de crecimiento fiables, estos pueden combinarse con las estimaciones de pérdida de biomasa (por ejemplo, las estadísticas de la madera recolectada) con el objetivo de aplicar la metodología de ganancias y pérdidas que se utilizará para estimar la variación neta de la biomasa. Las variaciones de la materia orgánica muerta son generalmente pequeñas en comparación con la variación de la biomasa después de una forestación o reforestación, pero posteriormente a la recolección de bosques plantados pueden generarse cantidades importantes de residuos que deben calcularse mediante muestreos sobre el terreno. Deberá tenerse en cuenta la pérdida de carbono del suelo como consecuencia de alteraciones durante el establecimiento de zonas forestales, así como cualquier alteración a largo plazo (ganancias o pérdidas) del bosque. Pueden consultarse los factores de variación del carbono del suelo por defecto (Nivel 1) en la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003 y las Directrices del 157 IPCC de 2006. El desarrollo de los factores de emisión y absorción para las metodologías del Nivel 2 requerirá la realización de un extenso trabajo de campo o un estudio científico.121 2. Emisiones de GEI distintos del CO2 Es probable que las emisiones de GEI distintos del CO2 procedentes de este tipo de actividades sean pequeñas, pero podrían ocurrir si se añadiera fertilizante a bosques recientemente establecidos o en caso de incendio forestal (espontáneo o controlado). En los casos en los que posteriormente se recolecte el bosque (esto no ocurre cuando se establecen plantaciones con valores ambientales), no habrá emisiones de CO2 si el incendio se utiliza para facilitar la regeneración natural o la preparación del lugar para una nueva plantación. En la sección 3.8 se proporcionan recomendaciones sobre cómo estimar estas emisiones. E1.2.2 Datos de apoyo Se precisarán los datos sobre el uso de la tierra anterior, el tipo de plantación y el año de su creación, la ubicación (a modo de guía de los tipos de suelo y las tasas de crecimiento potencial) y el régimen de gestión aplicado (en particular en caso de recolecciones). E1.3 Degradación forestal Desde la perspectiva del inventario de GEI, degradación significa la reducción sostenida del carbono forestal almacenado (en la biomasa, la materia orgánica muerta o el suelo) sin superar los umbrales de la deforestación, o la disminución de la capacidad de los bosques para recuperarse después de una alteración. En la sección 2.2 se ofrecen métodos para estimar la variación de las emisiones de GEI. E1.3.1 Factores de emisión 1. Depósitos de carbono El efecto sobre las emisiones puede estimarse a partir de las tasas de expansión o contracción (en el caso de los bosques rehabilitados) de las áreas degradadas, ya se estimen las zonas directamente o a partir de indicadores de degradación. Es necesario establecer los factores de emisión y absorción apropiados para su aplicación a estas zonas. A menos que se haya probado la fiabilidad de los factores de emisión y absorción, las emisiones estimadas de gases de efecto invernadero provocadas por alteraciones en los bosques o las absorciones que se produzcan durante la recuperación después de la perturbación serán sumamente inciertas. A fin de calcular la variación de las reservas de biomasa, es preciso establecer los factores de emisión y absorción para las combinaciones importantes de tipos de bosque y alteraciones (recolecciones, incendios, drenajes o enfermedades). Si existen, los inventarios forestales pueden ser una fuente de información útil, pero tal vez sea necesario complementarlos con muestreos selectivos adicionales sobre el terreno en lugares específicos (véase la sección 2.2). El volumen de la madera extraída (si se conoce) puede utilizarse para estimar la pérdida potencial de la biomasa almacenada comparándolo con las tasas de rebrote del bosque en las áreas degradadas. Para el Nivel 1, las 121 El Centro Internacional de Referencia e Información en Suelos (ISRIC) tiene una base de datos internacional de las propiedades de los suelos, incluido el carbono orgánico en el suelo, que puede ser pertinente para apoyar las evaluaciones del carbono en el suelo. http://www.isric.org/ 158 tasas de rebrote (factor de absorción) se pueden tomar de las Directrices del IPCC o los datos específicos del país. La zona donde se aplica el rebrote debe ser la zona que realmente está rebrotando y no el total de la superficie de bosque, ya que, de lo contrario, se sobrestimará en gran medida el carbono secuestrado durante el rebrote. Respecto de la materia orgánica muerta, es probable que sea necesario aplicar programas de muestreo específicos con el fin de determinar los factores de emisión y absorción para los tipos de bosque y las alteraciones importantes. Para los incendios, las emisiones de carbono se estiman a partir de la cantidad de combustible quemado. En el Nivel 1, los valores por defecto para facilitar las estimaciones de la biomasa y la materia orgánica muerta se presentan en las Directrices del IPCC de 2006. Se sugiere a los países que determinen sus propios factores de emisión para incendios, si bien esto requiere una extensa investigación sobre el terreno y en laboratorio por lo que, entre tanto, deberían utilizar los valores por defecto del Nivel 1. Para estimar las variaciones del carbono del suelo debe utilizarse la metodología descrita anteriormente para los suelos minerales. En los suelos orgánicos alterados, la pérdida del carbono almacenado puede ser muy significativa y continuada, especialmente después de un drenaje o donde un incendio haya quemado materia orgánica. Tras el drenaje, pueden utilizarse los factores de emisión descritos en el suplemento de 2013 de las Directrices del IPCC sobre los humedales. Después de una rehumidificación (rehabilitación de una turbera) deben utilizarse los factores de emisión del suplemento sobre humedales o puede suponerse que las emisiones de CO2 del suelo se reducirán a cero. En la sección 3.9.4 del texto principal del documento sobre métodos y orientación se indica dónde consultar los factores de emisión relacionados con la estimación de las emisiones procedentes de incendios de turba. 2. Emisiones de GEI distintos del CO2 La degradación de los bosques se debe a múltiples factores, algunos de los cuales pueden afectar a las emisiones de gases de efecto invernadero distintos del CO2, por ejemplo, la combustión de la biomasa y la materia orgánica muerta por incendios o quemas controladas demasiado frecuentes, la inundación del suelo provocada por prácticas que alteren la hidrología local y el drenaje de los suelos orgánicos (turberas), que también los hace susceptibles a incendios. La degradación es compleja, es relativamente desconocida y tiene consecuencias locales muy diversas para las emisiones y las absorciones de GEI distintos del CO2. Si bien se describen recomendaciones genéricas para estimar algunas de estas emisiones en la Orientación sobre las buenas prácticas de 2003, las Directrices del IPCC de 2006 y el suplemento sobre humedales del IPCC, es necesario conocer los datos de actividad y los factores de emisión correspondientes, por ejemplo, sobre la cantidad de combustible consumido por el fuego en los bosques degradados por talas parciales, las superficies que han sufrido inundaciones y las zonas de bosques de turba drenadas o quemadas. Es necesario seguir investigando para fortalecer los fundamentos de los factores de emisión por defecto en los incendios de turberas tropicales, ya que tienen una gran incidencia en la estimación de las emisiones de CO2 (Peat y GHG Group, 2011). 159 E1.3.2 Datos de apoyo Es necesario estratificar los bosques en categorías de bosques importantes en función de las diferentes densidades de biomasa y tasas de crecimiento después de una alteración. La información sobre la naturaleza y la distribución cronológica de la alteración forestal (por ejemplo, la magnitud e intensidad del fuego y el tipo de drenaje y su extensión) es importante para interpretar la distribución temporal de las emisiones y las absorciones de gases de efecto invernadero. Los mapas de suelos son importantes para calcular el carbono almacenado y su vulnerabilidad a sufrir pérdidas (especialmente la extensión de los suelos de turba). Las estimaciones de la madera recolectada en áreas específicas será útil para estimar la variación de las reservas de biomasa en el bosque. E1.4 Restauración de turberas tropicales degradadas A nivel mundial existen grandes extensiones de bosques de turba que se han degradado a causa de la tala intensiva o la deforestación, el drenaje o los incendios recurrentes. Las emisiones de GEI procedentes de estos bosques que sufren alteraciones graves pueden ser muy elevadas, particularmente en los trópicos, y continuar durante decenios, en el transcurso de los cuales la turba se descompone o sigue ardiendo de forma irregular. Para rehabilitar estos bosques puede ser necesario realizar tareas de humectación (bloqueando los sistemas de drenaje), prevención y lucha contra incendios y restablecer la vegetación. La rehabilitación ayuda a frenar y revertir gradualmente los procesos de degradación causantes de emisiones. Las emisiones pueden estimarse de la misma manera que para la forestación o la reforestación, prestando una atención especial a las emisiones del suelo antes y después de la conversión. En el capítulo 3 del suplemento del IPCC sobre humedales se ofrecen orientaciones del Nivel 1 para evaluar las emisiones y las absorciones de gases de efecto invernadero (CO2, CH4 y N2O) de los suelos orgánicos rehumedecidos por regiones climáticas y orientaciones generales para utilizar las metodologías de los niveles superiores). Será necesario disponer de datos espaciales sobre el tipo y la superficie de los bosques degradados a causa de recolecciones, drenajes o incendios en el año de base antes del inicio de la rehabilitación. A continuación, se precisarán los datos de los cambios temporales ocurridos en la zona de bosque afectada por incendios y la cantidad de combustible y turba quemada sobre el suelo, así como de las zonas de bosque reinundadas, protegidas contra incendios o restablecidas por medio de regeneraciones naturales o plantaciones. E1.4.1 Factores de emisión 1. Depósitos de carbono En el apartado anterior se proporciona orientación sobre cómo estimar la variación del carbono en los bosques degradados. Para los suelos de turba tropicales, puede consultarse el suplemento del IPCC sobre humedales. La sección 2.2.1 del suplemento está dedicada a las tierras que conservan la misma categoría de uso y la sección 2.3.1 a las tierras convertidas a otra categoría de uso. 2. Emisiones de GEI distintos del CO2 En el suplemento del IPCC sobre humedales se proporciona asesoramiento sobre cómo estimar las emisiones distintas del CO2 procedentes de suelos orgánicos drenados. La sección 2.2.2 del suplemento está dedicada a las tierras que conservan la misma categoría de uso y la sección 2.3.2 a las tierras convertidas a otra categoría de uso. 160 E1.4.2 Datos de apoyo La elaboración de un mapa histórico de las alteraciones forestales ayudará a establecer las causas del actual estado de degradación de los bosques y la respuesta probable a las intervenciones en materia de gestión. E1.5 Conservación, gestión sostenible de los bosques y aumento del carbono almacenado (en los bosques existentes) Para cuantificar los efectos generales de las nuevas prácticas de gestión debe estimarse la totalidad de las reservas y los flujos. Las emisiones y las absorciones pueden estimarse utilizando el método de ganancias y pérdidas, o una combinación de este y el método de variación de reservas (para estimar la variación de la biomasa). Solo será posible aplicar el método de variación de reservas de la biomasa si el país dispone de un inventario forestal nacional con una estrategia de muestreo diseñada para detectar variaciones en estas actividades y el inventario se actualiza sistemáticamente. De no ser así, los países deberían utilizar el método de ganancias y pérdidas (véase la sección 2.2). Los planes de gestión regionales y a escala más fina deberían indicar las zonas en las que el objetivo es la gestión sostenible, la conservación o la mejora del carbono almacenado. Estas zonas deberían compararse con los registros de la aplicación real de las prácticas de gestión previstas. Es necesario que la cobertura de los bosques sea completa para que comprenda las tierras gestionadas por los gobiernos y por el sector privado. Las zonas sometidas a deforestación o degradación forestal no deberían incluirse en las áreas de bosque sujetas a procesos de conservación, gestión sostenible o gestión para mejorar el carbono almacenado. E1.5.1 Factores de emisión 1. Depósitos de carbono Véanse las secciones anteriores. 2. Emisiones de GEI distintos del CO2 Si se mejoran las prácticas de gestión es posible reducir las emisiones de GEI distintos del CO 2, especialmente aquellas derivadas del drenaje de los bosques de turba, de incendios o del uso de fertilizantes. E1.5.2 Datos de apoyo Es necesario disponer de un mapa de los tipos de bosque y la tenencia de la tierra y poder acceder a los planes de gestión de los bosques a nivel regional y a escala más fina. Asimismo, será útil disponer de un mapa histórico de las alteraciones forestales que proporcione orientación sobre la situación actual de los bosques (por ejemplo, la edad del rebrote) y, por tanto, sobre las posibilidades de que con la nueva gestión aumenten las reservas de biomasa. En caso de que un país no disponga 161 de un inventario forestal nacional, se necesitarán modelos para estimar las tasas de crecimiento forestal con la nueva gestión. E1.6 Conversión de bosques naturales Aunque esta no es una actividad de REDD+, puede ser necesario que los países identifiquen por separado la conversión de los bosques naturales de conformidad con las disposiciones relativas a las salvaguardas de REDD+. En el apartado dedicado a la deforestación se describen los métodos para estimar las emisiones asociadas a la etapa de eliminación de los bosques naturales. Los métodos para estimar las emisiones y las absorciones durante el establecimiento y el crecimiento de las nuevas plantaciones forestales se describen en la sección 2.2. En las primeras etapas de la conversión puede resultar difícil distinguir esta actividad de la deforestación, ya que ambas provocan una pérdida de la cubierta de copas. El establecimiento de plantaciones forestales puede ser difícil de controlar por teledetección durante los primeros años. Por lo tanto, es probable que sea necesario disponer de los datos obtenidos sobre el terreno por las autoridades forestales y el sector privado en las zonas de tierra donde se desarrolla la actividad. Si esta información no estuviera disponible, la eliminación de los bosques naturales debería estimarse inicialmente como si se tratara de una deforestación. Los principales datos de actividad y los factores de emisión y absorción correspondientes necesarios son la zona y el tipo de bosque convertido, la superficie drenada, la superficie quemada durante la preparación del lugar y la cantidad de combustible consumido por unidad de superficie, el tipo y la tasa de crecimiento de la nueva plantación y la cantidad de fertilizantes nitrogenados aplicada en el bosque plantado. E1.6.1 Factores de emisión 1. Depósitos de carbono Véanse las secciones anteriores sobre la eliminación de los bosques naturales y el establecimiento y crecimiento de nuevas plantaciones. 2. Emisiones de GEI distintos del CO2 Durante la eliminación de los bosques naturales y el establecimiento y la gestión de las plantaciones pueden producirse emisiones de CO2. El método de preparación del lugar tiene un efecto importante en las emisiones de GEI distintos del CO2, por ejemplo, en los casos en los que se recurre al drenaje y/o a quemas, las emisiones pueden ser muy elevadas. También pueden producirse emisiones continuadas en los casos en los que se añadan fertilizantes nitrogenados para estimular el crecimiento de los árboles plantados. E1.6.2 Datos de apoyo Se precisarán datos sobre el tipo de bosque natural convertido y las reservas de biomasa (afectadas por alteraciones previas) en el momento de la conversión, el tipo de plantación y el año de su establecimiento, así como su ubicación, ya que estos factores afectarán las tasas de crecimiento potencial. También será necesario disponer de un mapa de suelos que pueda utilizarse para deducir el carbono almacenado en el suelo y la posibilidad de drenaje de los suelos orgánicos. 162 Anexo F Breve examen de las posibilidades de estimación directa de la biomasa mediante teledetección Se están realizando labores activas de investigación sobre los métodos para estimar la biomasa de los bosques tropicales basados en técnicas de teledetección, en particular mediante el análisis de índices espectrales y el uso de radares y lidares. Por regla general, estos métodos requieren calibraciones con datos medidos sobre el terreno. También puede haber problemas de saturación, especialmente en los países tropicales, ya que la correlación entre la biomasa y los datos de teledetección puede ser ineficaz donde existen densidades altas de biomasa. Una cuestión fundamental que debe tenerse en cuenta en los casos en los que se utiliza la altura de los árboles (estimada mediante lidares o radares) para estimar la biomasa es que es probable que la relación entre la altura y la biomasa difiera notablemente en función del tipo de bosque (por ejemplo, entre bosques primarios y secundarios), la edad de los árboles, la especiación y tras producirse alteraciones forestales. Es necesario comprender y tener en cuenta estas diferencias para obtener mejores estimaciones de la biomasa forestal y la variación de la biomasa en el marco de los procesos de MRV. Este examen lleva a la conclusión de que no deberían utilizarse los mapas de biomasa a gran escala existentes elaborados a partir de los datos de teledetección hasta que se hayan probado ampliamente en el país para garantizar la fiabilidad de su aplicación a los distintos tipos de bosque y en las diferentes escalas espaciales. Las estimaciones de la biomasa mediante teledetección presentan niveles altos de error a nivel de parcela (< 1 ha) y hasta 1 kilómetro cuadrado (100 hectáreas) (Saatchi y otros, 2011). Por lo tanto, para realizar adecuadamente estas pruebas se necesitan estimaciones fiables de la biomasa sobre el terreno en parcelas del tamaño apropiado, muestreos espaciales suficientes y ecuaciones alométricas adecuadas (p. ej. Chave y otros, 2004; Avitabile y otros, 2011). Esto significa que es poco probable que este método sea rentable en la actualidad. A continuación se incluye un breve examen de trabajos recientes que pueden ser útiles para elaborar estimaciones de la biomasa de los bosques tropicales. F1.1 Utilización de datos LIDAR para estimar la biomasa Por lo general, las estimaciones de la biomasa se obtienen combinando datos LIDAR con observaciones sobre el terreno y en ocasiones también datos ópticos como, por ejemplo, datos de reflectancia de la superficie MODIS que permiten obtener una cartografía integral de la biomasa a partir de estimaciones puntuales (Baccini y otros, 2011). Baccini y otros (2008) elaboraron un mapa espacial de la biomasa de África combinando datos de teledetección y estimaciones de la biomasa sobre el terreno procedentes de diferentes fuentes. Este mapa ha recibido críticas de Mitchard y otros (2011), al considerar que los datos obtenidos sobre el terreno utilizados para calibrar la teledetección no eran adecuados y, en consecuencia, las estimaciones infravaloraban la estimación de la biomasa, especialmente en las zonas con alta densidad de biomasa. Asimismo, Avitabile y otros (2011) informaron de que la correspondencia entre 163 siete mapas de biomasa de Uganda (generados a partir de extrapolaciones de las estimaciones de biomasa o mediante teledetección) era insuficiente, tanto en términos de las densidades medias de la biomasa como de los patrones espaciales. Concluyeron que para mejorar los mapas de la biomasa era fundamental recopilar datos más fiables sobre la biomasa para los tipos de bosque clave. Saatchi y otros (2011) utilizaron la teledetección para obtener un mapa de la biomasa de los bosques tropicales con una resolución de 1 km y evaluar los errores en las estimaciones de la biomasa en diferentes escalas espaciales. Los autores establecieron relaciones entre la altura de los rodales y la biomasa en 493 ubicaciones de todo el trópico. Esta relación ha servido para realizar estimaciones de la biomasa sobre el terreno en otros lugares con una incertidumbre media de alrededor del 24%. También se ha utilizado la altura de los bosques estimada mediante un LIDAR espacial para estimar la biomasa de muchos otros lugares. Las estimaciones de la biomasa calculadas a partir de mediciones sobre el terreno y mediante LIDAR se han extrapolado a todo el bosque tropical utilizando un modelo de fusión de datos e imágenes obtenidas por satélite procedentes de diversas fuentes. No parece haberse realizado ninguna validación de estas nuevas estimaciones de la biomasa. Los autores suponían que las estimaciones iniciales de la biomasa sobre el terreno estaban libres de errores, pero han reconocido que podía haber importantes errores sistemáticos no aleatorios en las estimaciones utilizadas. El estudio realizado por Chave y otros (2004) sobre las fuentes de error presentes en la estimación de biomasa de los bosques tropicales a escala de parcela y de paisaje parece indicar que estos errores eran muy probables. Chave y otros (2004) aportaron orientaciones sobre cómo reducir al mínimo los errores de estimación de la biomasa y determinaron que es fundamental seleccionar modelos alométricos apropiados ya que, de lo contrario, estos pueden generar un alto grado de incertidumbre. Baccini y otros (2012) utilizaron la teledetección para generar un mapa de la biomasa de los bosques tropicales con una resolución de 500 metros. Asimismo, utilizaron modelos alométricos (pantropicales) para convertir los datos del inventario forestal en biomasa para diferentes ubicaciones de varios países y, a continuación, relacionaron la biomasa con la altura de los árboles utilizando lidares espaciales. La utilización de mediciones alométricas generalizadas para estimar la biomasa puede provocar errores en las estimaciones en determinados lugares (Basuki y otros, 2010) y se desconoce la magnitud de los errores sistemáticos de calibración del modelo descrito en el estudio de Baccini y otros (2012). Una vez más, no se ha realizado ninguna validación independiente, pero las comparaciones con varias estimaciones a nivel de país de las de reservas de biomasa estimadas por Saatchi y otros (2011) han arrojado diferencias de hasta un 50%. F1.2 Fuentes LIDAR El método más viable para obtener estimaciones de la biomasa a partir de datos de teledetección consiste en utilizar mediciones LIDAR de la estructura de la vegetación. Los sistemas LIDAR emiten pulsos de láser cuyos retornos, una vez medidos en duración e intensidad, permiten deducir la información tridimensional de la vegetación y predecir los atributos de la estructura forestal que están relacionados con la biomasa existente sobre el suelo. Hay dos fuentes principales de datos LIDAR: 1) los datos LIDAR aéreos de pequeño alcance y 2) los datos LIDAR espaciales de ondas completas. En el momento de elaborar la presente publicación no hay ningún satélite LIDAR operativo y los únicos datos disponibles son los que se tomaron entre 2003 y 2009 por medio del instrumento GLAS a bordo del ya desaparecido satélite ICESat. 164 F1.2.1 Datos LIDAR aéreos Los datos LIDAR aéreos pueden utilizarse para estimar la biomasa si existen para una muestra de la zona que se desee estudiar. Los datos LIDAR proporcionan información tridimensional de la estructura de la vegetación que pueden compararse por regresión con las mediciones de la biomasa existente sobre el suelo a nivel de parcela con el objetivo de realizar estimaciones de la biomasa para cada observación LIDAR. Aunque se aplican modelos alométricos en una gran variedad de condiciones para estimar la biomasa sin necesidad de recolectar la biomasa in situ, las mediciones de la biomasa del área cubierta por las trayectorias de vuelo LIDAR pueden contribuir a que se incluyan las variaciones regionales y locales de la relación entre los datos LIDAR y la biomasa (Asner, 2009). Existen varios ejemplos de la utilización combinada de datos LIDAR aéreos y parcelas para estimar la biomasa, como los propuestos por Asner y otros (2010) (estimaciones de las reservas de carbono y las emisiones de la Amazonía peruana de conformidad con la directrices del IPCC); Nelson y otros (2004) (estimación de la biomasa de Delaware, Estados Unidos); Næsset y otros (2013) (estimaciones de la variación de la biomasa de los bosques boreales de Noruega); y Lefsky y otros (1999) (estimación de la biomasa de los bosques caducifolios de Maryland, Estados Unidos de América). F1.2.2 Datos LIDAR satelitales Las observaciones LIDAR espaciales se limitan actualmente a los datos procedentes del sistema de altímetro por láser para ciencias de la Tierra (GLAS), que está instalado a bordo del satélite ICESat (satélite de observación del hielo, la nubosidad y la elevación terrestre). Entre 2003 y 2009 el sensor recopiló datos LIDAR que pueden su descargarse gratuitamente desde el sitio web de NASA Reverb: http://reverb.echo.nasa.gov. El lanzamiento del satélite ICESat-2, que llevará a bordo instrumentos LIDAR, está previsto a principios de 2016. En el momento de elaborar la presente publicación no están previstas otras misiones. Por estos motivos, no existen datos procedentes de observaciones LIDAR espaciales para el período 2009 -2015. Las investigaciones indican que, si bien es posible estimar la altura de los árboles a partir de los datos del ICESat/GLAS y que estos, a su vez, pueden utilizarse para obtener estimaciones de la biomasa mediante regresión (Sun y otros, 2007), la estimación de la altura de los árboles a partir de datos GLAS es más compleja que con datos LIDAR aéreos de pequeño alcance. En las zonas con pendiente, se precisa información topográfica para estimar la altura de los árboles debido a la forma elíptica de la cobertura del GLAS (Lefksy y otros, 2005). Varias fuentes describen la utilización de los datos GLAS para estimar altura de los árboles y la biomasa, a saber, Baccini y otros (2012); Saatchi y otros (2011); Nelson y otros (2008); Boudreau y otros (2008) y Lefksy y otros (2005). Los productos para calcular la biomasa a gran escala son: El conjunto de datos del carbono almacenado a nivel nacional (para los trópicos). El Centro de Investigación Woods Hole ha elaborado mapas de la biomasa boscosa viva existente sobre el suelo de los trópicos. Utilizando una combinación de mediciones sobre el terreno y observaciones LIDAR espaciales con una resolución espacial de 70 m procedentes del GLAS instalado a bordo del satélite ICESat e imágenes ópticas del sensor MODIS con una resolución espacial de 500 m, el conjunto de datos del carbono almacenado a nivel nacional contiene datos de la biomasa boscosa viva existente sobre el suelo en 2007-2008 con una 165 resolución de 500m para los trópicos (Baccini y otros, 2012). Los datos pueden consultarse en Internet en: http://www.whrc.org/mapping/pantropical/carbondataset_form.htm El conjunto nacional de datos de biomasa y carbono. El Centro de Investigación Woods Hole ha elaborado un mapa de la biomasa de los Estados Unidos de América continentales con una resolución de 30 m. Este mapa no cubre las zonas tropicales, pero proporciona un modelo para combinar los datos de las parcelas del inventario forestal nacional con datos de teledetección y elaborar mapas de la biomasa. El conjunto nacional de datos de biomasa y carbono se basa en una combinación de los datos del inventario y análisis forestal del Servicio Forestal de los Estados Unidos, la misión de topografía por radar del transbordador espacial de 2000 y el satélite Landsat-7 con el sensor ETM+. Proporciona información sobre la altura del dosel ponderada con el área basimétrica, la biomasa seca viva sobre el suelo y las existencias de carbono almacenado para el año 2000 (Kellndorfer y otros, 2012). Puede accederse a través de: http://www.whrc.org/mapping/nbcd/nbcd_reg.html Los mapas de carbono del Laboratorio de Retropropulsión. El Laboratorio de Retropropulsión de la NASA y el Instituto de Tecnología de California ofrecen un producto para calcular la biomasa que es similar al conjunto nacional de datos de biomasa y carbono del Centro de Investigación Woods Hole. Los mapas proporcionan información sobre el carbono y la biomasa existentes sobre el suelo en el África Subsahariana, las Américas al sur de la latitud 30° N y Asia Sudoriental y Australia entre las latitudes 40° N y 30° S con una resolución de 1 km. Las estimaciones puntuales de la biomasa calculadas a partir de una combinación de datos sobre el terreno y datos LIDAR espaciales obtenidos mediante GLAS desde el satélite ICESat se extrapolaron utilizando datos ópticos MODIS y datos de radar SRTM y QuickSCAT (Saatchi y otros, 2011) y pueden consultarse en: http://carbon.jpl.nasa.gov/data/dataMain.cfm F1.3 Utilización de radares de apertura sintética para estimar la biomasa Aunque el radar de apertura sintética ha demostrado su potencial para estimar la biomasa sobre el suelo, tiene limitaciones derivadas de: la rápida saturación de la señal cuando las reservas de biomasa sobre el suelo son bajas el terreno los efectos de las precipitaciones y la humedad del suelo el desarrollo localizado del algoritmo, que se centra en un único bioma o en rodales de una sola especie la falta de coherencia en las estimaciones en función de los parámetros del sensor. La calibración del algoritmo de recuperación depende de la fiabilidad de los datos obtenidos sobre el terreno, que deben recopilarse en un conjunto representativo de condiciones ambientales. Esto significa que la transferibilidad de los algoritmos dentro de un tipo de estructura forestal y entre diferentes tipos es limitada y que, hasta el momento, no se conoce ningún método fiable para estimar la biomasa existente sobre el suelo (Lucas y otros, 2010). La estimación de la biomasa sobre el suelo basada en datos de radares de apertura sintética ha sido más fructífera para los bosques templados que para los tropicales, debido fundamentalmente a que en aquellos el número de especies y la 166 biomasa es menor (Castro y otros, 2003). Se ha logrado aumentar la sensibilidad utilizando la relación o la correlación entre la retrodispersión multifrecuencia y multipolarización y los componentes de la biomasa (Castro y otros, 2003). Las investigaciones en curso centran su atención en métodos alternativos como la interferometría a partir de imágenes radar de apertura sintética, la interferometría polarimétrica, la tomografía computarizada y la integración con lidares y otros datos. El radar de apertura sintética ha demostrado su capacidad para cuantificar la biomasa hasta un determinado nivel, dependiendo de la frecuencia utilizada. Una vez se satura la señal, los datos ya no son útiles para estimar la biomasa (Böttcher, y otros, 2009; Gibbs, y otros 2007). Se ha demostrado que la retrodispersión por polarización cruzada es más sensible a la biomasa forestal que la retrodispersión copolarizada. Se recomienda utilizar polarizaciones múltiples con los algoritmos de recuperación (Castro y otros, 2003). El radar de apertura sintética en banda L es útil para detectar la fase de rebrote y estimar la biomasa de los bosques que tienen niveles bajos de biomasa (40-150 t/ha) y requiere una polarización dual y una cobertura estacional dual. El radar de apertura sintética en banda C solo es útil para bosques que tienen niveles muy bajos de biomasa (30-50 t/ha). La longitud de onda más corta no penetra a través de la cubierta frondosa de copas (Castro y otros, 2003). El análisis de la textura de los datos multitemporales de alta resolución en banda C puede aportar datos valiosos (Castro y otros, 2003). La Agencia Espacial Europea (ESA) ha aprobado recientemente la misión BIOMASA, consistente un interferómetro en banda P que proporcionará estimaciones a escala mundial de la biomasa sobre el suelo antes de 2020. El radar de apertura sintética en banda P puede facilitar estimaciones de la biomasa de los bosques que tienen niveles altos de biomasa (100-300 t/ha). Demostraciones subnacionales Para estimar la biomasa mediante radares de apertura sintética es necesario aplicar un proceso sofisticado y una calibración amplia sobre el terreno y, a pesar de los avances en las investigaciones, no existen apenas demostraciones del mismo a nivel subnacional. El éxito de las demostraciones ha dependido en gran medida de que se recopilaran los flujos de datos complementarios de la Iniciativa Global de Observaciones Forestales, con inclusión de radares aéreos (GEOSAR) y radares satelitales (ALOS PALSAR, ENVISAT ASAR). Cabe destacar los siguientes casos: Este de Australia: las relaciones establecidas entre la retrodispersión de datos del radar ALOS PALSAR con polarizaciones L-HH y HV y la biomasa medida sobre el terreno han permitido elaborar un mapa provisional de la biomasa sobre el suelo (Lucas y otros, 2010), cuya validación está en curso. Es posible que se logren mejoras por medio de la integración de los productos de datos de los satélites Landsat e ICESat. México: se ha elaborado una cartografía total de la biomasa sobre el suelo utilizando datos ALOS PALSAR con una resolución espacial de 15 m obtenidos en 2008 (GEO, 2011). Nordeste de los Estados Unidos de América: se ha realizado una inversión del modelo semiempírico calibrado para imágenes ALOS PALSAR de haz fino dual para estimar la biomasa (Cartus y otros, 2012). La precisión de la recuperación de los datos de intensidad HV fue sistemáticamente mayor que con los datos EH. Las combinaciones ponderadas de 167 las estimaciones de la biomasa para una sola fecha en una serie multitemporal produjo una mejora significativa del rendimiento. La precisión expresada como la raíz cuadrada del error cuadrático medio ha sido de 12,9 t/ha (R2 = 0,86) comparada con las estimaciones del inventario forestal. Bosques boreales: las estimaciones basadas en modelos del volumen de la madera en pie mediante imágenes hipertemporales ENVISAT ASAR ScanSAR han sido de hasta 300 m3/ha (Santoro, y otros, 2011). La precisión expresada como la raíz cuadrada del error cuadrático medio ha sido del 34,2- 48,1% a un tamaño de píxel de 1 km. Se han mejorado las estimaciones del volumen de madera en pie calculando los promedios de los píxeles vecinos. Son necesarios más estudios para transferir este método a los bosques tropicales. Queensland (Australia): se ha determinado la congruencia de la relación entre el Satélite Avanzado de Observación Terrestre (ALOS), el radar de apertura sintética con arreglo de fase y banda L (PALSAR), los coeficientes de retrodispersión de las bandas HH y HV y la biomasa existente sobre el suelo de las distintas formaciones estructurales de Queensland y entre estas (bosques, zonas arboladas y bosques abiertos, incluidos matorrales) (Lucas, R M, y otros, 2010). 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Cada vez son más los investigadores que han demostrado que el diámetro del tallo puede ser un buen predictor de la biomasa a nivel local o regional, si bien la altura y la densidad de la madera no contribuyen a la eficiencia de las predicciones alométricas de la biomasa sobre el suelo o bajo el suelo (Brown y otros, 1989; Ketterings y otros, 2001; Jenkins y otros 2003; Chave, y otros, 2005; Basuki y otros, 2009; Xiang y otros 2011; Paul y otros, en imprenta). Esto hace suponer que el diámetro del tallo es representativo de los principios geométricos, biomecánicos e hidrodinámicos comunes que regulan el transporte de la materia esencial en los árboles (West y otros, 1999; Enquist y Niklas 2001). Sin embargo, se ha demostrado que, en algunos bosques tropicales, la altura y la densidad de la madera son variables importantes y, por lo tanto, debería examinarse su capacidad explicativa (Chave, 2005; Feldpausch y otros, 2011 y 2012). Feldpausch y otros, (2011 y 2012) han demostrado que la altura de los árboles es un factor alométrico importante que debe tenerse en cuenta para estimar la biomasa forestal en el futuro con el objetivo de reducir el margen de error en las estimaciones de las reservas de carbono y las emisiones tropicales provocadas por la deforestación. La altura a la que se miden los diámetros generalmente varía entre bosques y depende de la altura de los árboles, la forma del tallo y la altura media en la que los árboles se dividen en varios tallos. Por regla general, los diámetros deben medirse tan arriba como sea posible (hasta 130 cm del suelo), pero por debajo del punto de división del tallo, ya que de este modo se reducen los errores de medición. Para las especies arbustivas, los diámetros se miden generalmente a una altura de 10 cm. G1.2 Número de árboles de muestra que se recolectan para deducir modelos alométricos Los errores de muestreo pueden ser significativos cuando se seleccionan y recolectan árboles o arbustos con el objetivo de elaborar modelos alométricos. En un análisis a nivel mundial de la utilización de modelos alométricos basados en el diámetro del tallo para determinar la biomasa de diferentes especies de árboles, Zapata-Cuartas y otros (2012) constataron que al ampliar tamaño de la muestra mejoraba exponencialmente la exactitud de las predicciones de la biomasa arbórea. Roxburgh y otros (2013) obtuvieron resultados similares al analizar datos de la biomasa sobre el suelo en 23 especies para cuantificar los errores de muestreo asociados a la elaboración de mediciones alométricas. Descubrieron que existía una variabilidad significativa entre diferentes alometrías en cuanto al número de individuos que eran necesarios para alcanzar un determinado nivel de exactitud. Este número oscilaba entre 17 y 95 individuos para obtener estimaciones de la biomasa con una desviación estándar de un máximo del 5% sobre el promedio para el mejor 170 algoritmo de selección del diámetro del tallo y entre 25 y 166 individuos para el peor. Esta variabilidad se derivaba de a) la incertidumbre de la relación alométrica entre el diámetro y la biomasa, y b) las diferencias entre la distribución por diámetros de los individuos utilizados para elaborar una ecuación alométrica y la distribución por diámetros de la población en la que se aplicaba la ecuación. Para los bosques pantropicales, Chave, et al (2004) descubrieron una disminución exponencial del coeficiente de variación cuando se ampliaba el tamaño de la muestra, donde el coeficiente de variación aumentaba por encima del 10% cuando el tamaño de la muestra no superaba 20 árboles. G 1.3 Corrección del contenido de humedad La biomasa total sobre el suelo o debajo del suelo se pesa en fresco sobre el terreno y se utilizan submuestras para determinar el peso en seco equivalente. Estas deben ser representativas con el fin de reducir los errores en la estimación del peso en seco. Lo ideal sería que el submuestreo discriminara cada uno de los componentes del árbol (follaje, corteza, ramitas, ramas grandes y tallos etc.). Los árboles seleccionados deberían dividirse como mínimo en dos partes: la copa (todo el follaje y las ramitas de hasta unos 5 mm de diámetro) y el fuste restante (tallo y ramas). Estos dos componentes se pesan en fresco sobre el terreno y, a continuación, se toman submuestras (por lo menos tres de 2-3 kg) de cada uno de los componentes. A continuación, se pesan y transportan al laboratorio para su secado (a 70oC) hasta que el peso en seco se estabilice. Para muestras del fuste, este proceso puede durar varias semanas. Utilizando el contenido medio de humedad de las muestras de cada uno de los componentes, puede determinarse la media ponderada del contenido de humedad de todo el árbol a partir de la contribución relativa al peso en fresco total de los componentes. Para los arbustos que no tienen un tallo evidente, no es necesario que se analice separadamente el componente fuste. Estudios recientes (Ximenes y otros, 2006; Paul y otros, 2013) de los bosques templados evidencian que el contenido de humedad varía más entre diferentes emplazamientos que entre las especies presentes en un mismo emplazamiento. Existen pruebas de que el contenido de humedad varía entre los diferentes hábitos de crecimiento de un mismo emplazamiento, (por ejemplo, entre árboles y arbustos), pero en individuos con el mismo hábito de crecimiento de un emplazamiento determinado la variabilidad era tan alta como entre especies diferentes (Paul y otros, 2013). Por lo tanto, parece innecesario discriminar el contenido de humedad de cada especie. En su lugar, puede obtenerse el contenido medio de humedad para los principales géneros y hábitos de crecimiento de cada emplazamiento. Para los bosques tropicales se dispone de pocos datos, por lo que deben llevarse a cabo nuevos ensayos. G1.4 Selección de la forma de un modelo alométrico El modelo alométrico tradicional se basa en la ley de potencias y se expresa por medio de una función exponencial simple. El equivalente lineal de dicha función exponencial es ln(y)= a + b × ln(x), donde y es la variable dependiente (biomasa, kg MS árbol-1), x es la variable independiente (diámetro del tallo expresado en cm), a es el coeficiente de intersección y b es el exponente de escala. Los parámetros a y b se calculan por regresión mediante mínimos cuadrados. 171 La transformación logarítmica, además de linearizar la relación, corrige la heterocedasticidad. Las regresiones de este tipo producen estimaciones objetivas de la transformación logarítmica de la biomasa. Sin embargo, la transformación directa a la escala original produce estimaciones sesgadas de la biomasa. Existen varias alternativas para corregir errores sistemáticos. Un método muy usado consiste en multiplicar las estimaciones por un factor de corrección basado en el cociente de la media aritmética muestral y la media de los valores transformados por regresión previstos (Snowdon, 1991). Para árboles de gran tamaño, existen indicios de que los modelos exponenciales no son los más adecuados, ya que normalmente sobreestiman la biomasa si el DAP es >50 cm (Niklas, 1995; Chambers y otros, 2001; Chave y otros, 2005; Fatemi y otros, 2011) debido a que el daño, el deterioro y la senescencia de los árboles aumentan a medida que estos maduran. En estos casos, como una alternativa a los modelos alométricos exponenciales tradicionales, debe considerarse la utilización de modelos no lineales o métodos ponderados combinados que tengan en consideración otras variables explicativas como la altura del árbol (Brown y otros, 1989; Parresol, 1999; Bi y otros, 2004; Ketterings y otros, 2001). G1.4.1 Eficacia de los modelos alométricos Para evaluar la eficacia de modelos alométricos se utilizan métodos estadísticos basados en las recomendaciones propuestas por Parresol (1999), siendo el más importante el índice de ajuste, denominado también de eficiencia del modelo (EF) (Soares y otros, 1995). Se considera que una eficiencia de >0,70 permite predecir razonablemente bien la biomasa, pero lo ideal es que la eficiencia sea >0,9. La eficiencia del modelo está vinculada con la relación entre la suma total de cuadrados y la suma de cuadrados de los residuos. donde Oi son los valores observados, Pi los valores previstos y Ō el promedio de los datos observados. Un valor positivo indica que los valores simulados describen mejor la tendencia en los datos medidos que el promedio de las observaciones, siendo 1 el valor que indica un ajuste perfecto. Un valor negativo indica que los valores simulados describen peor los datos que el promedio de las observaciones. El coeficiente de variación (CV) porcentual también puede calcularse para cada ajuste del modelo. donde N es el número de observaciones y p es el número de parámetros utilizados en el modelo. 172 G1.4.2 Modelos alométricos (genéricos) generalizados Para los bosques nativos que pueden contener muchas especies diferentes, no resulta práctico elaborar modelos alométricos para cada una de las especies en cada lugar de control. Los modelos alométricos genéricos pueden obtenerse utilizando los datos de la biomasa o el hábito de crecimiento de una especie concreta en diferentes lugares de una región o un dominio determinados. Dominio apropiado de los modelos alométricos genéricos Varios estudios recientes sobre tierras arboladas (Williams y otros, 2005), bosques de eucaliptos (Montague y otros, 2005) y plantaciones de especies mixtas (Paul y otros, 2013) han demostrado que, si bien se han encontrado diferencias significativas entre especies en un mismo emplazamiento, el grado de variación de estos factores era reducido y, por lo tanto, adecuado para la aplicación de modelos alométricos generalizados que, si bien son menos precisos, ofrecen un grado de certidumbre mucho mayor. Varios autores han propuesto que se apliquen estos modelos alométricos generalizados a gran escala para una serie especies de árboles o arbustos (Pastor y otros, 1984 (nordeste de los Estados Unidos de América); y Mencuccini Zianis 2003 (norte de Grecia); Jenkins y otros, 2003 (Estados Unidos de América); Williams y otros, 2005 (norte de Australia); Montagu y otros, 2005 (Australia); Muukkonen 2007 (Europa); Dietze y otros, 2008 (sureste de los Estados Unidos de América; Xiang y otros, 2011 (China); Vieilledent y otros, 2012 (Madagascar); Kuyah y otros, 2012a (Kenya). Los modelos alométricos genéricos no deberían aplicarse fuera de sus dominios correspondientes, dado que las variaciones significativas en factores como la topografía, la hidrología y la disponibilidad de nutrientes en el suelo podrían dar lugar a errores sistemáticos (Clark y Clark 2000; Clark 2005). Por esta razón, es necesaria cautela al aplicar métodos alométricos generalizados que conlleven la utilización de conjuntos de datos más extensos a escala continental (Cannell 1984; Brown y otros, 1989; Brown, 1997; Chave y otros, 2005; Zapata-Cuartas y otros, 2012). La verificación a escala fina de estos métodos alométricos generalizados a nivel continental generalmente acaba en fracaso (Basuki y otros, 2009; Vieilledent y otros, 2012). Madgwick y otros (1991) han concluido que los métodos alométricos elaborados en un país para las diferentes especies del género Eucalyptus puede que no sean útiles en otros países para el mismo género. Clasificación de modelos alométricos genéricos (por especie o por hábito de crecimiento) Existen pruebas claras de que la alometría de la biomasa sobre el suelo para los arbustos difiere notablemente de la de los árboles (Keith y otros, 2000; Bi y otros, 2004; Paul y otros, 2013). Las diferencias alométricas son menos acusadas dentro de estas categorías de hábito de crecimiento. No obstante, si se dispone de suficientes recursos, lo ideal es que los modelos alométricos genéricos sean específicos para cada especie (Paul y otros, 2013). Además de las especies y las formas de vida, el clima también es un factor importante que influye en los modelos alométricos para estimar la biomasa sobre el suelo. El promedio anual de precipitaciones también puede ser un factor importante (Brown y otros, 1989; Sternberg y Shoshany, 2001; Drake y otros, 2003; Chave y otros, 2005; De Walt y Chave, 2004). 173 La elaboración de métodos alométricos para estimar la biomasa bajo el suelo requiere el desarrollo de relaciones genéricas en lugar de relaciones específicas para cada emplazamiento y especie biológica debido a la limitada información disponible sobre la biomasa de las raíces (Barton y Montagu, 2006; Ouimet y otros, 2008; Peichl y Arain, 2007; Xiang y otros, 2011; Paul y otros, 2013). G1.4.3 Verificación de modelos alométricos Los modelos alométricos siempre deberían contrastarse con las mediciones directas de la biomasa sobre el suelo y bajo el suelo de toda la región de interés. Algunos ejemplos son los bosques boreales de especies frondosas de Nueva Hampshire (Estados Unidos de América) (Arthur y otros, 2001), las diferentes especies del desierto de Sonora (Búquez y Martínez-Yrízar, 2011) y las plantaciones de especies mixtas de Australia (Paul y otros, 2013). Para hacer una medición directa de la biomasa sobre el suelo, se recolecta y pesa una muestra de árboles individuales que abarque toda la variedad de tamaños del bosque en el que vaya a aplicar la medición alométrica o parcelas enteras de 20 x 20 m (probablemente mayores si se trata de bosques pluviales). Dentro de estas parcelas, se seleccionan subparcelas para excavar las raíces existentes. En los bosques con una densidad demasiado baja (<500 tallos/ha) como para que excavar las raíces en toda la parcela resulte eficiente, se excavan las raíces alrededor de árboles o arbustos individuales. El límite de cada excavación varía en función del tamaño y la distancia de los árboles colindantes (Picard y otros, 2012). La profundidad de la excavación depende de la distancia del suelo a la que se encuentran de las raíces primarias. Los estudios previos indican que excavar a 2 m de profundidad es suficiente (Mokany y otros, 2006; Paul y otros, 2013). Schenk y Jackson (2002) llegaron a la conclusión de que, a nivel mundial, el 50% de las raíces se encuentran en los 0,3 m por debajo del suelo y el 95% en los 2 m por debajo del suelo. La mayor parte de la masa radicular corresponde a la fracción gruesa (>2 mm), por lo que las raíces más finas pueden ignorarse cuando el objetivo sea medir la biomasa total del árbol. Referencias Arthur, M.A., S.P. Hamburg y T.G. Siccama.(2001). The accuracy of allometric estimates of aboveground living biomass and nutrient contents of a northern hardwood forest. Can. J. For. Res. 31, págs. 11 a 17. Barton, C.V.M. y Montagu, K.D. (2006). 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También se reseñan dos estudios que describen los costos de establecimiento de los sistemas nacionales de vigilancia forestal de Nepal y Australia y se describen brevemente los escenarios de apoyo para desarrollar la preparación para REDD+. H. 1.1 Elementos de costo Los costos de establecimiento y funcionamiento de un sistema nacional de vigilancia forestal y los beneficios de los incentivos financieros de REDD+ a partir de los resultados pueden ser muy diversos. En general, los costos pueden dividirse en costos de establecimiento (o iniciales) y costos de funcionamiento (u operacionales o corrientes). Si un país ha mantenido un inventario forestal nacional durante muchos años, sus necesidades de datos satelitales pueden variar considerablemente respecto de un país que carece un inventario forestal nacional. Por este y otros motivos los costos varían mucho en función de las circunstancias nacionales. A continuación se detallan los elementos de costo de la preparación para REDD+: a) Inversión inicial de capital Los costos de la infraestructura nacional necesarios para establecer la preparación para REDD+ pueden ser difíciles de cuantificar, especialmente debido a que algunos programas de ayudas exigen pruebas del compromiso del país, como la promulgación de nueva legislación. El Fondo Cooperativo para el Carbono de los Bosques del Banco Mundial ha estimado los costos de las actividades de preparación y en promedio superan los 10 millones de dólares de los Estados Unidos por país (cuadro H1.1). Los elementos socioeconómicos y de políticas que se desarrollan en el programa del Fondo Cooperativo para el Carbono de los Bosques de preparación para REDD+ constituyen aproximadamente dos tercios de estos costos, mientras que el nivel de referencia, el sistema de vigilancia y la gestión de programas representan un tercio de los costos de establecimiento. 178 Cuadro H1.1. Costos estimados de las actividades de preparación122 Componente de preparación África Organización y consulta Estrategia REDD+ Nivel de referencia Sistema de vigilancia Gestión de programas Presupuesto total medio de la propuesta de preparación (R-PP) 2286 3889 1319 2572 453 10 518 Costos de preparación (en miles de USD) Asia Américas 1762 3324 1574 5833 126 12 619 2380 2715 1306 2811 31 9244 Porcentaje del presupuesto (%) Promedio 21 32 13 32 2 - Máximo 45 60 34 77 17 - Algunos de los costos asociados a los aspectos técnicos del establecimiento pueden corresponder a: Instalaciones/espacios/laboratorio para albergar las actividades técnicas (puede utilizarse un espacio existente). Costo estimado de hasta 1 millón de dólares de los Estados Unidos. Equipos y programas informáticos (estaciones de trabajo) de teledetección y sistemas de información geográfica (SIG) (por ejemplo, entre 5 y15 estaciones de trabajo dependiendo de la zona geográfica, programas informáticos de teledetección como Idrisi/medio/ESRI y sistema de gestión ArcGIS). Costo estimado de hasta 200 000 dólares de los Estados Unidos. Equipos necesarios para realizar mediciones sobre el terreno como vehículos, GPS, sensores espectrales y grabadoras de datos. Costo estimado de hasta 500 000 dólares de los Estados Unidos. Como se indica más adelante, en el apartado de estudios de casos nacionales, los países pueden encargar a empresas u organizaciones técnicas la elaboración de informes periódicos en lugar de tener personal dedicado. b) Datos de teledetección (datos de uso público, LIDAR aéreo, imágenes de satélite comerciales) Este concepto conlleva costos de establecimiento y costos recurrentes. A través del Grupo de coordinación de datos espaciales del Comité de Satélites de Observación de la Tierra (CEOS), puede consultarse un gran volumen de datos satelitales sin coste alguno para el usuario (véase el anexo B). Los datos pueden obtenerse bajo petición o, en algunos casos, descargarse directamente de Internet. Otros datos pueden encargarse o adquirirse por un precio que depende de diferentes factores, por ejemplo, un proveedor de datos comerciales puede estar dispuesto a ofrecer descuentos en función de la cantidad de datos adquiridos. En la experiencia del FCPF, la compra de datos de teledetección para establecer un nivel de referencia nacional supone alrededor del 10% del costo total de la preparación para REDD+. 122 De la presentación de A. Lotsch durante la reunión de los autores del documento sobre métodos y orientación y el grupo consultivo de la Iniciativa Global de Observaciones Forestales celebrada el 7 de febrero de 2013 en Sydney (Australia). 179 Tanto si la utilización de los datos de la teledetección de un país se limita a datos que estén a disposición del público como a una combinación de datos comerciales y públicos, es probable que sea necesario disponer de un gran volumen de datos durante la fase inicial para establecer un punto de referencia y determinar la combinación de datos que mejor se adapta a las necesidades del país. También es probable que las mismas necesidades anuales de datos se repitan en los años sucesivos. c) Datos terrestres Este concepto conlleva costos de establecimiento y costos recurrentes. Si un país ha establecido un inventario forestal nacional, la realización de inversiones adicionales dependerá de si dicho inventario satisface las necesidades de REDD+ en materia de MRV. Por lo general, para el establecimiento de un conjunto de datos de referencia a nivel nacional se necesita una combinación de datos satelitales de alta resolución y mediciones sobre el terreno a fin de validar las extrapolaciones que resulten de la utilización de datos satelitales de resolución media. Dependiendo de la información existente, puede ser necesario realizar una cantidad considerable de observaciones nuevas sobre el terreno. Estos costos se incorporan a los costos correspondientes al nivel de referencia del FCPF indicados anteriormente. d) Costos recurrentes Los costos recurrentes son, en general, los que se originan para cualquier programa operativo. Será necesario disponer de: personal administrativo, personal para recopilar datos sobre el terreno, especialistas en sistemas de información geográfica y teledetección (incluida la integración de la teledetección en las observaciones sobre el terreno). No es necesario que el personal o los contratistas trabajen en cuestiones de REDD+ de un modo continuado. Además, es probable que las instalaciones conlleven gastos de alquiler, suministros, mantenimiento y seguros. Los costos de desarrollar un sistema de MRV varían con el tiempo. Los costos de establecimiento son mayores al principio y pueden variar considerablemente en función del enfoque adoptado y la cantidad de infraestructura y datos ya disponibles. Los costos corrientes son importantes porque es necesario repetir las estimaciones para determinar los efectos de las actividades de REDD+ sobre la variación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Durante el diseño inicial del sistema deben tenerse en cuenta los gastos corrientes, que pueden reducirse mediante una combinación adecuada de teledetección y observaciones sobre el terreno. Es necesario tener una visión a largo plazo de los costos y los beneficios para evitar diseños que son más económicos a corto plazo, pero que resultan más costosos o insostenibles a largo plazo. 180 H1.2 Estudios de casos nacionales Debido a que las circunstancias pueden variar ampliamente entre los diferentes países participantes, puede ser útil conocer estudios de casos concretos. Se incluyen dos estudios de casos nacionales. El primer caso corresponde a la experiencia reciente de Nepal, que ha estimado la biomasa sobre el suelo utilizando lidares aéreos, datos de teledetección disponibles en el mercado (RapidEye) y técnicas convencionales sobre el terreno. El estudio de caso fue elaborado inicialmente por el Departamento de Investigaciones y Estudios Forestales como un análisis de la relación costobeneficio de los enfoques metodológicos diseñados para ayudar a seleccionar una metodología de REDD+ para la presentación de informes. El segundo es un resumen de los costos asociados al sistema del inventario nacional de Australia (anteriormente denominado sistema de contabilización del carbono nacional). Debido a que este sistema a) hace un amplio uso de datos de teledetección por satélite que podrían obtenerse a través de Grupo de coordinación de datos espaciales de la Iniciativa Global de Observaciones Forestales y b) habitualmente supera con éxito los rigurosos exámenes de la CMNUCC, constituye un buen ejemplo para los países que planean utilizar los recursos de teledetección de la Iniciativa Global de Observaciones Forestales. Estudio de caso de Nepal: rentabilidad y exactitud de los inventarios forestales basados en datos sobre el terreno y LIDAR. En el marco de REDD+ es importante analizar los costos de vigilancia de los bosques y la exactitud de las estimaciones de la variación del carbono almacenado en los bosques, ya que el sistema de MRV se considera una inversión destinada a generar beneficios financieros para los propietarios o los administradores de los bosques. Las dos consideraciones más importantes son la magnitud de la inversión y la exactitud de las estimaciones de la variación del carbono almacenado. La selección de los métodos más rentables y precisos todavía debe mejorarse y requiere estudios comparativos entre los diferentes métodos de vigilancia forestal. El Departamento de Investigaciones y Estudios Forestales de Nepal aplicó estos dos métodos de vigilancia forestal como parte del proyecto de Evaluación de Recursos Forestales (ERF) de Nepal financiado por Finlandia. En el primer método, el Departamento de Investigaciones y Estudios Forestales aplicó un programa de fuentes múltiples asistido por LIDAR (LAMP, por sus siglas en inglés) que estaba basado en modelos y que integraba una muestra de un 5% de LIDAR, imágenes integrales del satélite RapidEye y mediciones in situ en 738 parcelas de 12,62 m de radio cada una (situadas en zonas de muestreo de LIDAR) del Paisaje del Arco Terai de Nepal, una zona de 23 300 km2, entre los meses de marzo y mayo de 2011 para estimar la biomasa sobre el suelo. El segundo método, iniciado en enero de 2011, era una Evaluación de Recursos Forestales (ERF) a partir de fuentes múltiples sobre el terreno. Se trata de un método de vigilancia forestal basado en diseños que utiliza tecnología espacial, datos auxiliares e inventarios amplios sobre el terreno. Se designaron sistemáticamente un total de 676 parcelas circulares concéntricas con radios de 20 m, 15 181 m, 8 m y 4 m en la zona del Paisaje del Arco Terai para medir las características de los árboles, incluidos los atributos necesarios para calcular la biomasa sobre el suelo. También se midieron otras variables en las parcelas de muestreo. Los costos de realizar un inventario dependen de los gastos variables y los gastos administrativos o fijos. Los costos variables dependen de factores como el área de inventario, el grado de exactitud deseado, el diseño o los métodos aplicados en el inventario y los materiales cartográficos utilizados. Los costos administrativos o fijos dependen en gran parte de las capacidades financieras, técnicas, operativas y de gestión de los organismos nacionales que se encargan de la vigilancia forestal periódica. Los costos administrativos e iniciales variables de referencia de los dos métodos se calcularon por separado y se convirtieron a costos unitarios para su comparación. Para la ERF, los costos administrativos (0,26 USD/ha=54%) eran superiores a los costos iniciales variables (46%), mientras que para el LAMP los costos administrativos (0,06 USD/ha=21%) eran significativamente inferiores. Los costos variables iniciales de referencia para la ERF fueron de 0,22 USD/ha mientras que los costos del LAMP fueron de 0,28 USD/ha. La ERF resultó comparativamente más rentable que el LAMP en el momento de recopilar datos de referencia. Sin embargo, posteriormente es necesario acometer tareas de vigilancia de los bosques en los ciclos sucesivos para actualizar los mapas de los recursos forestales, el estado de los bosques y las estadísticas conexas. Los costos de los tres ciclos sucesivos de cinco años se obtuvieron a partir de los conceptos y los gastos variables iniciales actuales calculados. El costo acumulativo de la ERF de múltiples fuentes aumenta de forma significativa a partir del primer ciclo del inventario y alcanza 0,88 USD/ha, que es más del doble del costo de 0,43 USD por hectárea del LAMP en el tercer ciclo. Por lo tanto, el LAMP es el método más rentable para realizar la vigilancia de los bosques exigida para MRV. El error medio de un estimador ME (θ) evalúa la calidad de un estimador en términos de su variación y de la ausencia de errores sistemáticos. Pueden compararse dos o más modelos o enfoques estadísticos aplicados con la misma finalidad utilizando los valores ME (θ) para verificar la fiabilidad de dos series de observaciones. A efectos de este estudio, se comparó el método de la ERF basado en parcelas con el método del LAMP asistido por LIDAR para evaluar su exactitud en la estimación del promedio de la biomasa sobre el suelo de la región en diferentes escalas espaciales. Los cálculos de error de los dos métodos demuestran la importancia de tener en cuenta las circunstancias de cada país a la hora de elaborar criterios nacionales. El error medio de la ERF estimado para 1 ha es de 6 243,95 toneladas/ha, una cifra increíblemente elevada, aunque disminuye lentamente con el aumento de la zona estimada y se reduce a 10,6 toneladas/ha cuando la zona estimada alcanza un tamaño de 350 000 hectáreas. El error medio del método del LAMP es de 13,21 toneladas/ha por cada 100 hectáreas de bosque y este demuestra una exactitud aceptable para estimar las reservas de biomasa de los bosques en régimen de gestión forestal, como en el caso de los bosques del Paisaje del Arco Terai, donde el tamaño medio de los bosques comunitarios es de 150 hectáreas. Los resultados ponen de relieve que la diferencia más importante entre los dos métodos es la resolución espacial. El método del LAMP es más fiable y exacto para extensiones espaciales menores que los inventarios forestales de fuentes múltiples convencionales. La conclusión de este estudio es que la elección del método de inventario debería depender de cuáles son el objetivo del inventario (por ejemplo, MRV o gestión de una industria forestal) y las variables forestales que se quieren medir. El método de la ERF permite recopilar información sobre 182 un gran número de variables objetivo, desde las características de los árboles hasta la biodiversidad y el suelo. El método del LAMP comprende muchas menos variables forestales y no puede reemplazar un inventario de fuentes múltiples. Sin embargo, el LAMP genera estimaciones de las reservas de biomasa y carbono con alta resolución espacial. Para estimar la biomasa forestal y el carbono almacenados y establecer una base de referencia para MRV, es preferible utilizar el inventario asistido por LIDAR porque los costos de seguimientos posteriores son bajos. Estudio de caso de Australia: el sistema de inventario nacional australiano En 1998, el Gobierno de Australia estableció el sistema de contabilización del carbono nacional123 para instituir un sistema de contabilidad completa y predicción de las fuentes y los sumideros de las emisiones de gases de efecto invernadero antropógenas procedentes de las actividades terrestres del país. El sistema de contabilización del carbono nacional actualmente se denomina sistema del inventario nacional y estima las emisiones y las absorciones de gases de efecto invernadero a través de un sistema que combina: miles de imágenes de satélite que hacen seguimiento del uso y el cambio de uso de la tierra en toda Australia desde 1972 y que se actualizan anualmente, mapas mensuales de información climática que registran, entre otros aspectos, las precipitaciones, la temperatura y la humedad, mapas de tipos de suelo y de carbono en el suelo, bases de datos que contienen información sobre las especies de plantas, la gestión de la tierra y los cambios en la gestión de la tierra a lo largo tiempo, la modelización de los ecosistemas: el modelo completo de contabilidad del carbono (FullCAM). El sistema de MRV australiano utiliza el sistema del inventario nacional para estimar las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con el sector de la tierra en sus informes anuales para la CMNUCC y Kyoto. El conocimiento de los costos de funcionamiento de un sistema nacional de contabilidad está bien establecido y es conforme con los estrictos requisitos de presentación de informes de la CMNUCC. Se necesitan aproximadamente 220 imágenes Landsat para cubrir totalmente las áreas de bosque de Australia. Aunque los datos pueden utilizarse gratuitamente, existen costos asociados a las fases de tratamiento previo como el registro y la calibración, el enmascaramiento de nubes y la garantía de calidad de cada escena Landsat. A continuación, estas imágenes se unen en un mosaico de piezas del tamaño apropiado y se clasifican para generar una serie cronológica coherente de datos de las zonas forestales y no forestales. Los costes anuales asociados al proceso ascienden a aproximadamente 400 000 dólares de los Estados Unidos. Estos trabajos se subcontratan, ya que no es necesario disponer de capacidades especializadas de teledetección a tiempo completo para un trabajo que se concentra en un período de aproximadamente tres meses. 123 http://www.climatechange.gov.au/sites/climatechange/files/files/climate-change/nger/nga-factsheet1.pdf 183 A continuación, el producto se procesa para reflejar las variaciones de anteriores evaluaciones nacionales utilizando los recursos proporcionados por los asociados del programa y los programadores informáticos de la Organización de Investigaciones Científicas e Industriales del Commonwealth (CSIRO) de Australia. La relación con esta organización se ha mantenido de forma continuada y contribuye en diferentes productos; sin embargo, se estima que este componente requiere 0,5 en equivalente a tiempo completo por año. La extensión de los bosques y el cambio en los datos se comunican al Gobierno australiano y, a continuación, estos se analizan para identificar las variaciones de origen antropógeno. Esta tarea requiere un conocimiento sólido de la normativa en materia de presentación de informes internacionales. Cuando se necesita más información para confirmar estas conclusiones, el Gobierno subcontrata evaluaciones sobre el terreno o la adquisición de datos de teledetección de alta resolución. Hasta la fecha, el programa ha adquirido datos de alta resolución para realizar comprobaciones de validación de zonas de alta prioridad y coberturas aparte para obtener imágenes que se utilizan en una serie de programas de gestión de la tierra relacionados. El acceso a estos datos permite realizar las tareas cruciales de control de calidad y verificación de superficies extensas de un modo rentable. Actualmente, en el sistema del inventario nacional australiano trabajan más de 20 empleados que también participan en una amplia gama de programas y políticas nacionales relacionados que se han diseñado utilizando el mismo marco. Australia ha elaborado un sistema de modelización compatible con las estimaciones descritas en el procedimiento 3 del Nivel 3 que requiere la participación de programadores informáticos y el apoyo de funcionarios científicos y oficiales de políticas con experiencia en la modelización del carbono de los bosques, así como técnicos expertos que hacen aportaciones espaciales al modelo. El equipo mínimo necesario en una institución de MRV para elaborar una contabilidad de las emisiones de gases de invernadero para el sector de la tierra sería de alrededor de 7 empleados a tiempo completo. Sin embargo, como en cualquier institución, también sería necesario disponer de acuerdos generales de gobernanza, incluido apoyo para la gestión de contratos y adquisiciones. Los costos de establecimiento inicial entre 1998 y 2000 se estimaron en 10,5 millones de dólares de los Estados Unidos. Los costos de establecimiento comprendían la elaboración y la documentación de directrices, metodologías y programas informáticos a cargo de instituciones de investigación, así como la adquisición de datos de alta resolución y estudios sobre el terreno para establecer una base de referencia. H1.3 Apoyo internacional para la preparación para REDD+ La base de datos de coordinación de voluntarios de REDD+ establecida por la Asociación REDD+124 en 2008 contiene una lista de los países donantes y los países receptores, así como las organizaciones internacionales que actualmente prestan apoyo activo a las actividades de REDD+, entre ellas las dos iniciativas en las que han participado el mayor número de países hasta la fecha. Estas son: 124 http://reddpluspartnership.org/es/ 184 Reducción de Emisiones causadas por la Deforestación y la Degradación de Bosques de las Naciones Unidas (ONU-REDD). El programa ONU-REDD (http://www.un-REDD.org/) fue establecido en 2008 por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente. Actualmente, el programa apoya las actividades de preparación para REDD+ en 46 países asociados de África, Asia y el Pacífico y América Latina. Fondo Cooperativo para el Carbono de los Bosques del Banco Mundial El Fondo Cooperativo para el Carbono de los Bosques (FCPF) (http://www.forestcarbonpartnership.org/) es un organismo multinacional que elabora métodos de demostración conceptual para los países que se preparan para REDD+. El FCPF proporciona apoyo financiero y en especie a un conjunto de países dotados de bosques que se han comprometido a participar en un proceso gradual de preparación para REDD+. Hasta la fecha, 36 países han suscrito un acuerdo con el FCPF. En el 19º período de sesiones de la Conferencia de las Partes, los países reconocieron que el Fondo Verde para el Clima desempeñará un papel crucial en la canalización de recursos financieros hacia los países en desarrollo y en la catalización de financiación para el clima y alentaron la celebración de reuniones voluntarias anuales de los países y las organizaciones en asociación con las reuniones de la CMNUCC a partir de diciembre de 2014. 185 Figuras Capítulo 1 Decisiones sobre el diseño Servicios de la GFOI Suministro de datos Responsabilidad de los países Capítulo 2 Estimación de las emisiones y absorciones Orientación metodológica Desarrollo de la capacidad Transparencia Exactitud Capítulo 3 Suministro de datos para estimar las emisiones y absorciones Investigación y desarrollo Integridad Coherencia Capítulo 4 Presentación de informes Comparabilidad Figura 1: Estructura del documento Las flechas grises indican que los países continuarán mejorando y adaptando sus procesos de incorporación e integración de datos a medida que evolucionen las tecnologías y las capacidades, en un proceso de mejora constante, por ejemplo, mediante el cambio hacia métodos más sofisticados (de nivel superior) del IPCC. 1. Esto dependerá de la proporción de emisiones del sector agrícola (véase el análisis de categorías esenciales en la sección 1.2). Se puede realizar un ensayo para determinar si será un sector esencial el que utilizará métodos de nivel 1. 2. Probablemente se necesite un sistema más avanzado que el de nivel 1 para promover los objetivos de mitigación y generación de créditos. 3. Además de la presentación de informes concernientes a la CMNUCC, existen otros motivos para desarrollar un sistema de medición, notificación y verificación (por ejemplo, medición y notificación de la eficacia de la política medioambiental u otros requisitos internacionales de notificación). En caso de que el sector agrícola no fuera una categoría esencial y no se necesitara un sistema de medición, notificación y verificación para otros fines, se aplicaría el nivel 1. 4. La notificación subnacional y a nivel de proyecto debería ser coherente con las estimaciones nacionales, y documentar de qué manera se obtienen y se calculan los datos en apoyo mutuo. 186 5. Algunos ejemplos de requisitos generales (además de los especificados en la nota 3) incluyen: consideración de la posibilidad de incorporar actividades del sector agrícola más amplias; salvaguardias medioambientales y sociales, planificación del uso de la tierra, etc. ¿Es el sector agrícola una fuente esencial de emisiones en su país? (1) ¿Se podrá utilizar alguna reducción para lograr los objetivos de mitigación o como créditos en el futuro? (2) ¿Necesita usted un sistema más avanzado por otros motivos? (3) ¿Desea usted que el sistema notifique las estimaciones nacionales y los proyectos de apoyo? (4) ¿Desea usted que el sistema sea más amplio que las emisiones? (5) ¿Desea usted realizar análisis de situaciones hipotéticas? (por ejemplo, para los niveles de referencia, REDD+) Considere el enfoque 3, nivel 3 Considere el enfoque 2, nivel 2, o el enfoque 3 nivel 2 Nivel 1 (véanse las directrices del IPCC 2006) Figura 2: Resumen de los factores esenciales pertinentes al diseño del sistema y a la selección del nivel y el enfoque que se utilizarán para estimar los gases de efecto invernadero. Inicio ¿Planea usted realizar un seguimiento o localización de actividades o factores impulsores de REDD+ ¿Cuenta su país con un inventario forestal nacional? 187 ¿Planea usted realizar un seguimiento o localización de actividades o factores impulsores de REDD+ mediante datos espacialmente explícitos? ¿Permiten los datos del inventario forestal nacional consignar las actividades de REDD+ y los reservorios de carbono con la precisión necesaria? mediante datos espacialmente explícitos? ¿Desea usted establecer un inventario forestal nacional para otros fines de gestión de recursos forestales? Considere el inventario forestal nacional como una fuente de factores y otros parámetros de emisión y absorción, o como datos para evaluar la exactitud de los mapas de los bosques y ecosistemas típicos de su país Obtenga datos de la actividad ¿Puede ser eficaz en función de los costos el muestreo conjunto para identificar las actividades de REDD+ y los datos sobre reservorios de carbono? Obtenga factores y otros parámetros de emisión y absorción correspondientes a los estratos de datos de la actividad Desarrolle un inventario forestal nacional sobre esta base Utilice el método de variación de las reservas para cuantificar las emisiones y absorciones de CO2-e Utilice el método de ganancias y pérdidas para cuantificar las emisiones y absorciones de CO2-e 188 Figura 3: Árbol de decisión para orientar la selección del método de estimación de las emisiones y absorciones de CO2, dependiente de la existencia o no de un inventario forestal nacional en un país. Obsérvese que, generalmente, un inventario forestal nacional solo admitirá la estimación de variaciones en los reservorios de carbono en la biomasa y no en otros reservorios de carbono. Estratificar la superficie forestal nacional (por ejemplo, bosque primario, bosque natural modificado y bosque plantado, y cualquier sustrato) Secciones 3.5/3.6 del documento sobre métodos y orientación Obtener densidades medias de carbono en la biomasa para el estrato identificado Sección 3.9 del documento sobre métodos y orientación Estimar la superficie convertida de un estrato/uso de la tierra, a otro Secciones 3.5/3.6/3.7 del documento sobre métodos y orientación Deforestación ¿Ha habido un cambio de uso de las tierras? Desarrolle una estimación de emisión por deforestación Véanse las respectivas secciones de las Directrices del IPCC de 2006 para los Degradación Estime el cambio anual en CBMNF Sección 3.7 del documento sobre métodos y orientación Estime el cambio anual a largo plazo (LR) de la densidad media de carbono en los bosques plantados. Recuadro 5 del documento 189 inventarios nacionales de gases de efecto invernadero enumeradas en el cuadro 1 sobre métodos y orientación Estime la transferencia anual de superficies de bosque primario a bosque natural modificado: ΔAPF>MNF Sección 3.5 del documento sobre métodos y orientación Estime la transferencia anual de superficies de bosque primario a bosque plantado: ΔAPF>PlantF Sección 3.5 del documento sobre métodos y orientación Estime la transferencia anual de superficies de bosque natural modificado a bosque plantado: ΔAMNF>PlantF Sección 3.5 del documento sobre métodos y orientación Estime las emisiones anuales de CO2 derivadas de la degradación (CO2degrad) Ecuación 1 del MGD documento sobre métodos y orientación Figura 4: diagrama del proceso para estimar las emisiones derivadas de la deforestación y la degradación 190
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