Mitigación del cambio climático a través del secuestro y almacenamiento del
carbono y evaluación de los servicios ambientales del SAF caucho o jebe
(Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
Climate change mitigation through carbon capture and sequestration and evaluation
of the environmental services of rubber AFS (Hevea brasiliensis) and cocoa
(Theobroma cacao L.) in Tingo Maria
DOI: http://dx.doi.org/10.21704/ac.v80i2.1478
Autor de correspondencia (*): José Wilfredo Zavala Solórzano. Email: [email protected]
© Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.
Forma de citar el artículo: Zavala et al. 2019. Mitigación del cambio climático a través del secuestro y
almacenamiento del carbono y evaluación de los servicios ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis)
y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María. Anales Cientícos 80 (2):462-475 (2019).
José Wilfredo Zavala Solórzano
1*
; Luis Mansilla Minaya
2
; Sandra L. Zavala Guerrero
3
; Érica
G. Merino Maguiña
4
1
Universidad Nacional Agraria de la Selva. Tingo María, Perú. Email: [email protected]
Recepción: 08/10/2018; Aceptación: 05/06/2019
Resumen
La investigación tuvo como objetivo determinar la biomasa y el contenido de carbono
almacenado en el sistema agroforestal de jebe (Hevea brasilienses) con cacao (Theobroma
cacao L.), en un suelo aluvial (Entisols) del fundo agrícola de la Facultad de Agronomía
de la Universidad Nacional Agraria de la Selva, en Tingo María, Perú, con la finalidad
de determinar el almacenamiento de carbono y los servicios ambientales, como medida de
mitigación de emisiones de gases de efecto invernadero (CO
2
) y el cambio climático. Para
ello, se determinó el contenido de carbono almacenado en el perl de suelo del gran paisaje
de planicie, terraza baja, a diferentes profundidades, la biomasa y carbono almacenado en la
plantación de jebe y cacao y se identicaron los efectos del Sistema Agroforestal (SAF) en
algunos servicios ambientales. La biomasa aérea total que se obtuvo en el SAF fue de 281,43
t.ha
1
conformada por la biomasa de árboles vivos (198,10 t.ha
-1
), biomasa del cacao (61,39
t.ha
-1
), biomasa de hojarasca (13,49 t.ha
-1
) y la biomasa arbustiva (8,45 t.ha
-1
). El carbono
almacenado en la biomasa del SAF fue de 0,405 t C.ha
-1
en los arbustivos, 1,98 t C.ha
-1
en
la hojarasca, 10,42 t C.ha
-1
en el cacao, 35,17 t C.ha
-1
en el componente arbóreo y 158,24
t C.ha
-1
en el suelo representando el 0,19, 0,96, 5,05, 17,05 y 76,73% respectivamente, con
un total de carbono almacenado en el SAF de jebe de 206,21 t C.ha
-1
. La mayor captura de
carbono total almacenado se dio en el ecosistema terrestre (suelo) con 158,24 t C.ha
-1
y la
menor captura fue el componente arbustivo con 0,405 t C.ha
-1
. Asimismo, la edad del cultivo
de jebe es un factor que inuye en el secuestro y almacenamiento de carbono; por otro lado,
las plantaciones de caucho o jebe en SAF con cacao, brindan servicios ambientales. El SAF
jebe cacao disminuyó el calor y generó microclimas favorables; demostrándose que existe
Análes Cientícos
ISSN 2519-7398 (Versión electrónica)
Website: http://revistas.lamolina.edu.pe/index.php/acu/index
Anales Cientícos 80(2): 462-475 (2019)
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una alta signicación entre la temperatura promedio y la humedad relativa dentro de las
parcelas del SAF. También la luminosidad inuyó en el SAF, demostrándose que los SAF
controlan la radiación de los rayos ultravioletas y los infrarrojos que, de alguna manera,
inuyen en el cambio climático. Finalmente, el Valor Actual Neto (VAN) para los sistemas
agroforestales con cacao de 6 a 8 años, alcanza un valor inferior al sistema del jebe de más
de 60 años, en el cual el VAN para el jebe es de 1480,5, mientras que para el cacao fue de
1360,6. Asimismo, el TIR para el jebe fue de 22,80% y para el cacao fue de 20,60%, con una
relación B/C de 1,39 para el jebe y 1,24 para el cacao de 6 a 8 años. La relación benecio
costo de 1,39 y 1,24, que corresponde a los sistemas entre 8 y 16 años para el cacao y mayor
a 60 años para el jebe, se puede interpretar que por cada sol que se invierte se obtiene una
ganancia de S/ 0,39 y 0,24, respectivamente.
Palabras clave: VAN; TIR; captura; secuestro; almacenamiento; dióxido de carbono;
biomasa; carbono almacenado; SAF.
Abstract
The objective of the research was to determine the amount of biomass and its carbon content
stored in the agroforestry systems of rubber (Hevea brasilienses) with cocoa (Theobroma
cacao L.) in an alluvial soil (Entisols) in the agricultural farm of the faculty of agronomy
of the Universidad Nacional Agraria de la Selva in Tingo Maria, Peru, with the purpose
of determining the carbon storage and environmental services, as a mitigation measure of
greenhouse gas (CO
2
) emissions and climate change. For that, the carbon content stored in
the soil prole of the large plain landscape, low terrace at dierent depths, the biomass and
carbon stored in the rubber and cocoa plantations were determined. Also the AFS eects
over some environmental services were identied. The total aerial biomass obtained in the
AFS was of 281, 43 t.ha
1
conformed by the live tree biomass (198,10 t. ha
-1
), cocoa biomass
(61,39 t. ha
-1
), leaf litter biomass (13,49 t.ha
-1
) and the shrub biomass(8,45 t.ha
-1
). The carbon
stored in the biomass of the rubber AFS was; in shrubs 0,405 t C.ha
-1
; leaf litter 1,98 t C.ha
-
1
, for cocoa 10,42 t C.ha
-1
, in the arboreal component 35;17 t C ha
-1
and in the soil 158,24
t C.ha
-1
representing 0,19%, 0,96%, 5,05%, 17,05% and 76,73% respectively, with a total
carbon stored in the rubber AFS of 206,21 t C.ha
-1
. The highest total carbon capture stored
was in the terrestrial ecosystem (soil) with 158,24 t C. ha
-1
and the lowest capture was the
shrub component with 0,405 t C.ha
-1
. Also, the age of the rubber cultivation is a factor that
inuences carbon sequestration and storage. On the other hand, rubber plantations in AFS
with cocoa, provide environmental services. The rubber/cocoa AFS, decreased the heat and
generated favorable microclimates, proving that there is a high signicance between the
average temperature and relative humidity within the AFS allotment. Also the luminosity
inuenced the rubber AFS, showing that AFS control the ultraviolet radiation and infrared
rays that somehow have inuence over climate change. Finally, the Net Present Value (NPV)
for the agroforestry systems with cocoa from 6 to 8 years, reaches a value lower than the
rubber system of more than 60 years, in which the NPV for the rubber was 1480,5, while for
the cocoa was 1360,6, also the IRR for the rubber was 22,80% and for cocoa was 20,60%,
with a cost-benet ratio of 1,39 and 1,24 corresponding to the systems between 6 to 8 years
for the cocoa and more than 60 years for the rubber; it can be interpreted that for each Peruvian
Sol (PEN) that is inverted, a prot of S/ 0,39 and 0,24 (PEN) is obtained, respectively.
Keywords: NPV; IRR; capture; sequestration; storage; carbon dioxide; biomass; stored
carbon; AFS.
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ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
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1. Introducción
La Amazonía tropical, con sus ecosistemas,
son la base de la existencia de una inmensa
mayoría de la población mundial. Sin
embargo, la progresiva destrucción y
degradación de los recursos naturales en
los países en desarrollo, por culpa de los
países desarrollados, amenazan el éxito de
los esfuerzos que se realizan para lograr un
desarrollo sostenible y combatir de manera
ecaz la pobreza. El protocolo de Kyoto y
las subsecuentes Conferencias de las Partes
(COP) de la convención de Cambio Climático
han despertado interés sobre el potencial de
los ecosistemas de los bosques secundarios y
plantaciones forestales para jar y almacenar
carbono. Los cambios climáticos que en la
actualidad están ocurriendo en el planeta, se
atribuyen a las emisiones de gases de efecto
invernadero de diferentes fuentes. La quema
de combustibles fósiles y la producción
de cemento en los países industrializados,
así como la deforestación y el cambio de
uso de tierras en países tropicales son la
principal fuente de emisión de CO
2
, por lo
que es necesario estabilizar y mitigar estas
concentraciones, mediante el control de
emisiones y ujos de CO
2
y la aplicación
de otras medidas. De este modo, los
bosques y sistemas agroforestales adquieren
protagonismo por su capacidad de jar C
y mitigar emisiones de CO
2
. Asimismo,
el efecto invernadero está generando un
incremento de la temperatura por el reingreso
y la no salida de los rayos infrarrojos, lo cual
incrementa en 2 a 3 grados centígrados la
temperatura, generando el deshielo de los
glaciares o el retroceso de los glaciares.
Asimismo, el calentamiento global y el
cambio climático en nuestro planeta, afecta
a los principales países que presentan una
alta biodiversidad, para lo cual es necesario
tener como una medida de mitigación la
implementación de los sistemas integrales
de producción, principalmente a los SAF
(Zavala, 2015). En este contexto, es
necesario cuanticar la jación de carbono
mediante el crecimiento natural de los
bosques secundarios o por plantaciones
agroforestales, para implementar procesos
de valoración económica, denición de
línea de base, certicación y monitoreo
en proyectos de venta de certicados de
reducción de emisiones de C.
Se tienen referencias históricas
detalladas del efecto que ejerció la
actividad cauchera luego de la creación
del departamento de Madre de Dios y, en
especial, de la ciudad de Iberia a partir del
fundo ´Iberia´, con un área de inuencia de
4000 km
2
del cauchero peruano Máximo
(Ríos, 2007). En la actualidad, existen pocas
plantaciones de caucho natural, al haber
sido remplazadas por los hidrocarburos; sin
embargo, sus propiedades y, sobre todo, los
servicios ambientales que ofrecen son altos
para ayudar a controlar o mitigar el efecto
invernadero, el calentamiento global y el
cambio climático. Las plantaciones de jebe
o caucho ocupan más de 200 000 hectáreas
en tres continentes (África, Asia y América)
y, en el Perú, aproximadamente 10 000 ha.
Actualmente, no se da mucha importancia
a las investigaciones del cultivo del caucho
debido a que ha sido reemplazado por los
hidrocarburos en el mercado internacional
de fabricación de llantas; sin embargo,
se empieza a retomar las investigaciones
con nes de agroforestería y de servicios
ambientales que ofrecen estos bosques
remanentes en la Amazonía, y que se puede
utilizar para la explotación de los SAF con
cacao y otros cultivos agrícolas, como el
achiote (Márquez, 2005).
Los diferentes métodos para estimar
la cantidad de carbono existente en todos
los vegetales, son el método destructivo
que, según Hernández (2001), utiliza
datos colectados a partir de las mediciones
destructivas de la vegetación en una unidad
de supercie determinada. Por su alto
costo, generalmente no se aplica, teniendo
como alternativa el método alométrico que
consiste en medir una parte del individuo
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para inferir el total. Como una primera
aproximación, se estimaron a partir de
datos de volumen de fuste y valores de
densidad de biomasa aérea arbórea (BA)
de los bosques regionales, aplicando las
ecuaciones alométricas desarrolladas
por Barbarán (1998). La biomasa aérea
arbórea se estima, usualmente, mediante
la aplicación de ecuaciones de regresión
alométrica a un conjunto de árboles de una
parcela media. De acuerdo con Hernández
(2001), citado por Barbarán (1998), su
método se puede aplicar de manera general
a bosques secundarios y maduros presentes
desde climas húmedos y secos. Sin embargo,
es más apropiada usarlo en bosques densos
ya que los datos originales usados para
desarrollar el método, provinieron de tales
tipos de bosques.
Por otro lado, el papel del carbono en
los diferentes sistemas de uso de la tierra, se
evalúan con el almacenamiento de carbono
en diferentes áreas tropicales y se puede ob-
tener un almacenamiento de 21 a 50 t C.ha
-1
en zonas subhúmedas a húmedas, respectiv-
amente, y con ciclos de corte de ocho o cinco
años, mucho más cortos que en los bosques.
En estos cálculos no se incluyó el carbono
del suelo, sin embargo, las raíces por sí so-
las podrían incrementar esos valores en 10%
(Arévalo et al., 2002). Recientemente, en-
contraron tasas de acumulación potencial de
carbono más bajas en los suelos forestales
(0,3 a 0,6 t/ha/año) que en los suelos de
praderas. Las enmiendas de suelos con car-
bonato de calcio o la fertilización incremen-
tan la biomasa, tanto aérea como en el suelo,
siempre que no haya otras condiciones limi-
tantes (Ordoñez, 1999).
En general, el contenido de carbono de
un suelo bajo pasturas es mayor que bajo
cultivos; sin embargo, el 70% de las tierras
de pastoreo están degradadas. El sobre
pastoreo es una de las principales causas
de la degradación, especialmente en zonas
sub húmedas, semiáridas o áridas donde
predominan las pasturas (Arévalo et al.,
2002).
En lo que se reere al suelo, uno de
los principales factores limitantes para el
crecimiento de las plantas es la deciencia
de nutrientes. La fertilización en bajas
dosis puede ser una solución (tal vez con
fósforo en lugar de nitrógeno). Sin embargo,
una mejor fertilización nitrogenada, más
ecológica y más sostenible, se obtiene
mediante la introducción de leguminosas
jadoras de nitrógeno. Otra solución puede
ser la modicación de la calidad del pastoreo
e introducir especies más productivas con
sistemas radicales más profundos, más
resistentes a la degradación de las pasturas.
Todas estas soluciones incrementarán en
buena medida la captura de carbono, ya
que las pasturas pueden almacenar muy
altas cantidades de carbono en forma
estable. Paralelamente, el incremento de los
rendimientos también puede ser importante,
duplicando o triplicando la producción
(Suárez, 2002).
Como se indicó anteriormente, el
manejo del suelo y de los cultivos puede
mejorar en forma importante el tiempo
de residencia y el almacenamiento del
nuevo carbono en el suelo, lo cual es
digno de consideración en el Protocolo
de Kyoto o en cualquier acuerdo post
Kyoto. Los diferentes tipos de usos de la
tierra y de prácticas agronómicas fueron
evaluados con respecto a su efecto sobre
la captura y la liberación de carbono
(DZIB, 2003). Es por ello que el presente
trabajo propone estudios para determinar
qué cantidades de carbono almacenan los
sistemas agroforestales con jebe y cacao en
el fundo agrícola de la UNAS, planteando
la investigación con miras futuras, para
el establecimiento e implementación
de los servicios ambientales como el
almacenamiento de carbono que ofrece cada
uno de ellos y las posibilidades de mitigar el
cambio climático.
Mitigación del cambio climático a través del secuestro y almacenamiento del carbono y evaluación de los servicios
ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
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2. Materiales y métodos
El presente trabajo de investigación se
desarrolló en la parcela de jebe del fundo
Agrícola de la Facultad de Agronomía,
ubicada en el distrito Rupa Rupa, provincia
de Leoncio Prado, departamento de Huánuco,
el cual se encuentra a una altitud de 645 m
s.n.m. El cultivo de jebe asociado al cacao
evaluado tiene un promedio de 60 años de
edad y una extensión de 0,5 hectáreas, a un
distanciamiento de 4 x 4 m, asociado con
cacao, guaba y otras especies forestales.
El presente trabajo se realizó en dos
etapas: una fase de campo, donde se trazaron
tres transectos en el shiringal, para luego
realizar las evaluaciones correspondientes, y
otra fase de laboratorio donde se realizó la
determinación de carbono como se describe
a continuación.
Determinación de biomasas en sistema
agroforestal
Biomasa vegetal aérea total (BVT)
Para calcular la cantidad de biomasa total
se sumó la biomasa de todos los árboles
medidos y registrados (BTAV) en la parcela
de 4 m x 25 m. La metodología que se siguió
corresponde a lo establecido por Catie
(2005), usando la siguiente formula:
BVT (t. ha
-1
) = (BTAV + BAH + Bh) (1)
Donde:
BVT = Biomasa vegetal total t.ha
-1
BTAV= Biomasa total de árboles vivos de 4
m x 25 m o 4 m x 100 m
BAH = biomasa arbustiva y herbácea
Bh = Biomasa de la hojarasca, materia seca
Biomasa arbórea viva (jebe, cacao y otras
especies)
Evaluación de la especie de jebe
Se estimó la biomasa arbórea encontrada
en el transecto trazado de 4 m x 25 m, la
cual fue determinada por las medidas del
diámetro a la altura del pecho (DAP
2.25m
). Se
calculó la biomasa de cada uno de los árboles
vivos en pie, utilizando el siguiente modelo
de ecuación recomendado por Arévalo et al.
(2002):
2,53
dap 0,1184 =BA
(2)
Donde:
BA = Biomasa árboles vivos (kg. árbol
-1
)
0,1184 = Constante
Dap = Diámetro a la altura del pecho (cm)
2,53 = Constante
Para árboles que se ramicaron debajo
del DAP, se estimó su biomasa después
de calcular el diámetro general del árbol,
utilizando la fórmula raíz cuadrada de la
suma de las ramas individuales.
n321
d...dddd ++++=
(3)
También se consideró nominarse en todos los
casos los nombres locales de cada árbol, si
era ramicado (R) o no (NR); también el uso
del índice de la densidad de la madera de la
especie (alta 0,6, media 0,4 y baja 0,2).
Evaluación de la biomasa de las plantas
de cacao
Se calculó realizando la evaluación de todas
las plantas de cacao, considerando el área
de evaluación, determinando el diámetro
del tallo a 30 cm del suelo y la altura total
de la planta. Una vez determinadas las
medidas, se procedió a realizar el cálculo
de la biomasa del cacao, para lo cual se usó
el modelo de tipo logarítmico, utilizando
Diam
30
como variable independiente. La
ecuación empleada fue la recomendada por
Suárez (2005):
LnB=-2,39+0,95Ln(d)+1,27Ln(h) (4)
Donde:
B = Biomasa
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Ln = Logaritmo natural
d
30cm
= diámetro (cm)
h = altura (m)
Constantes = - 2,39; 0,95 y 1,27
Biomasa arbustiva y herbácea
En la biomasa arbustiva y herbácea se
consideró las plantas con tallos menores a 2,5
cm de diámetro, gramíneas y otras hierbas.
La biomasa se estimó por muestreo directo
en tres cuadrantes de 1 m x 1 m, distribuidas
al azar dentro de las parcelas de 4 m x 25 m
y en 4 m x 100 m cortándose la vegetación
a nivel del suelo y llenándose en bolsas
plásticas. Luego, se trasladó al laboratorio
registrándose el peso fresco total por metro
cuadrado, del cual se sacó una sub muestra
y también se registró el peso fresco, luego se
colocó en una bolsa de papel debidamente
codicada y se colocó en la estufa por 24
horas a temperaturas de 75°C a más, hasta
obtener peso seco constante. El peso seco
de esta biomasa se convirtió a t.ha
-1
. Para
estimar la biomasa arbustiva/herbácea se
utilizó la siguiente ecuación planteada por
Catie (2005):
BAH(t.ha
-1
)=((PSM/PFM)xPFT))x0,01 (5)
Donde:
BAH= Biomasa arbustiva/herbácea, materia
seca
PSM = Peso seco (g) de la muestra colectada
PFM = Peso fresco (g) de la muestra
colectada
PFT = Peso fresco total (g) por metro
cuadrado
0,01 = Factor de conversión
Biomasa de la hojarasca
Se cuanticó en base a la hojarasca y otros
materiales muertos (ramillas, ramas) en
cuadrantes de 0,5 m x 0,5 m colocados
dentro de cada uno de los cuadrantes de
1 m x 1 m. Se colocó toda la hojarasca en
bolsas de polietileno con su codicación
correspondiente y fueron enviadas al
laboratorio de análisis de suelo para su
evaluación, donde se registró su peso fresco
total por 0,25 m
2
; de esta se sacó una muestra
y se registró su peso fresco y luego se colocó
en una estufa a temperatura constante de 75
°C, hasta obtener un peso seco constante. El
peso seco de esta biomasa se convirtió en
t.ha
-1
y este valor se multiplicó por el factor
de 0,45, obteniéndose la cantidad de C.ha
-1
.
Para lo cual se utilizó la siguiente formula:
Bh(t.ha
-1
)=((PSM/PFM)xPFT)x0,04 (5)
Donde:
Bh = Biomasa de la hojarasca, materia seca
PSM = Peso seco (g) de la muestra colectada
PFM = Peso fresco (g) de la muestra
colectada
PFT = Peso fresco (g) total por metro
cuadrado
0,04 = Factor de conversión
Determinación del carbono total
almacenado en el SAF
Para determinar la biomasa aérea total se
utilizó la siguiente ecuación:
CBV(t.ha
-1
) = B VT x 0 , 4 5 ( 7 )
Donde:
CBV= Carbono en la biomasa vegetal
BVT= Biomasa vegetal total
0,45= Constante determinada por convención
Determinación de carbono en el suelo
En los cuadrantes señalados para el
muestreo de biomasa herbácea, se hicieron
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ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
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minicalicatas de 0,5 m de profundidad,
donde se definió las capas de 0 a 10 cm,
10 a 20 cm y 20 a 30 cm.
Cálculo de la densidad aparente del suelo
(g/cc)
D A ( g /c c ) = P S N / V C H ( 8 )
Donde:
DA (g/cc)= Densidad aparente, en g/cc
PSN= Peso seco del suelo dentro del cilindro
VCH= Volumen cilindro (constante)
Cálculo del peso del volumen de suelo por
horizonte de muestreo
PVs(t.ha
-1
) = DAxPsx10 000 (9)
Donde:
PVs = Peso del volumen de suelo
DA = Densidad aparente
Ps = Espesor o profundidad del horizonte del
suelo
10 000 = Constante
El carbono en el suelo fue determinado
a través de la descripción morfológica
del perfil haciendo minicalicatas, donde
mostraron una conformación diferente
de sus horizontes o capas, por lo cual
se realizó la extracción de muestras
de suelos (0,5 kg) de cada uno de los
horizontes para realizar el cálculo del
contenido de carbono en el laboratorio a
través del método de calcinación. Cabe
mencionar que el contenido del suelo para
cada sistema fue determinado por la suma
de todos sus horizontes.
El método de calcinación consistió en
tomar el peso inicial de un crisol, luego
el peso del mismo más 1 g de suelo seco;
el suelo fue luego llevado a una mufla
a temperaturas superiores a los 600 °C
por un lapso de 48 horas, obteniéndose
la ceniza. Conocidos los pesos del suelo
y ceniza, se determinó el porcentaje de
materia orgánica:
(10)
Donde:
MO = Materia orgánica
W
c
= Peso del crisol (g)
W
c+cenizas
= Peso del crisol (g) más cenizas
Cálculo del carbono en el suelo:
CS(t.ha
-1
)=(MOx100)/1,724 (11)
Donde:
CS = Carbono en el suelo en t/ha
MO = Materia orgánica
1,724 = Coeficiente de Van Vanmelen
Cálculo del carbono total del sistema de
uso de tierra (t.ha
-1
):
CT(t.ha
-1
) = C B V + C S ( 1 2 )
Donde:
CT=Carbono total del sistema de uso de
tierra
CBV = Carbono en la biomasa vegetal total
CS = Carbono en el suelo
3. Resultados y discusión
Densidad aparente del suelo y carbono
orgánico
Durante los trabajos efectuados se evaluó
la densidad aparente del suelo por capas,
teniendo entre 1,40 a 1,10 g/cc, como
promedio; asimismo, en cada una de las
capas se determinó el porcentaje de carbono
orgánico, así como el carbono orgánico total
por hectárea. Al respecto, se encontró que
entre 0 a 10 cm existe mayor cantidad de
carbono en porcentaje y total por hectárea,
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Zavala et al. / Anales Cientícos 80(2): 462-475 (2019)
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con un promedio de carbono orgánico por
hectárea de 25,172 toneladas. A medida
que se profundiza en el suelo, su densidad
desciende de 1,40 a 1,10; asimismo, el
carbono orgánico en porcentaje de 1,798 a
0,4408 o de 25,172 a 4,849 t. ha
-1
(Tabla 1).
Tabla 1. Densidad aparente del suelo por capas de carbono orgánico en porcentaje y carbono
orgánico total/ha
Campo Densidad y carbono orgánico
Carbono orgánico del
suelo t. ha
-1
Sub-parcela
de jebe
Profundidad del suelo
Densidad aparente
t/m
3
carbono orgánico
%
A1
0 - 10 cm 1,40 1,798 25,172
10 - 20 cm 1,20 0,9686 11,623
20 - 30 cm 1,10 0,4408 4,849
Subtotal
1,23 1,0691 41,644
A2
0 - 10 cm 1,36 1,798 24,453
10 -20 cm 1,19 0,9686 11,526
20 - 30 cm 1,05 0,4408 4,628
Subtotal
1,2000 1,0691 40,608
A3
0 - 10 cm 1,38 1,798 24,812
10 -20 cm 1,26 0,9686 12,204
20 - 30 cm 1,1 0,4408 4,849
Subtotal
1,2467 1,0691 41,866
A4
0 - 10 cm 1,34 1,798 24,093
10 -20 cm 1,23 0,9686 11,914
20 - 30 cm 1,06 0,4408 4,672
Subtotal
1,2100 1,0691 36,400
B1
0 - 10 cm 1,36 1,798 24,453
10 -20 cm 1,29 0,9686 12,495
20 - 30 cm 1,01 0,4408 4,452
Subtotal
1,2200 1,0691 41,400
B2
0 - 10 cm 0,9 1,798 16,182
10 -20 cm 1,28 0,9686 12,398
20 - 30 cm 1,3 0,4408 5,730
Subtotal
1,1600 1,0691 34,310
B3
0 - 10 cm 0,96 1,798 17,261
10 -20 cm 1,32 0,9686 12,786
20 - 30 cm 1,14 0,4408 5,025
Subtotal
1,1400 1,0691 35,071
B4
0 - 10 cm 0,95 1,798 17,081
10 -20 cm 1,23 0,9686 11,914
20 - 30 cm 1,34 0,4408 5,907
Subtotal
1,1733 1,0691 34,902
B5
0 - 10 cm
1,34 1,798 24,093
10 - 20 cm
1,28 0,9686 12,398
20 - 30 cm 1,12 0,4408 4,937
Subtotal
1,2467 1,0691 41,428
Mitigación del cambio climático a través del secuestro y almacenamiento del carbono y evaluación de los servicios
ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
470
Julio - Diciembre 2019
Servicios ambientales que ofrecen los SAF
jebe con cacao
Las plantaciones de caucho o jebe en SAF con
cacao, brindan servicios ambientales como
control de la temperatura, humedad relativa,
luminosidad y horas de sol, microclimas
favorables, control de malezas, así como
secuestro, captura y almacenamiento del
dióxido de carbono en el suelo (Tabla 2).
Tabla 2. Servicios ambientales con respecto a la variación de la temperatura, humedad
relativa y luminosidad en los transectos de la parcela agroforestal, jebe-cacao, dentro de la
parcela SAF y fuera de la parcela
Hora de
Evaluación
N° de
Repeticiones
Registro
T
o
o
C
En el
HR %
Interior
Luminosidad
Lux
Registro
T
o
o
C
En el
HR %
Exterior
Luminosidad
Lux
8.00 a.m. 01 25,4 80 167 26,6 77 489
02 24,8 82 189 27,1 76 318
03 25,3 84 238 26,9 77 634
04 24,7 81 160 26,4 78 756
05 24,6 84 189 26,8 76 810
06 25,2 79 145 27,1 76 789
07 24,7 81 210 26,2 75 820
08 25,4 83 179 26,7 77 978
09 24,9 84 169 26,4 75 789
10 24,2 81 200 26,9 76 910
Prom. 24,92 81,9 184,6 26,71 76,3 729,3
1.00 p.m. 01 27,2 79 188 29,9 69 4250
02 27,7 78 240 30,4 57 3160
03 27,4 79 290 31,2 54 3900
04 27,9 77 310 29,8 62 3789
05 27,4 79 430 31,2 60 4589
06 27,2 78 748 30,1 55 5678
07 27,6 75 458 29,7 67 2890
08 27,8 77 378 30,5 58 2740
09 27,1 78 560 30,2 58 5700
10 27,2 79 199 30,4 59 4590
Prom. 27,45 77,9 380,1 30,34 60,5 4128,6
5.00 p.m. 01 24,7 85 189 26,2 74 890
02 24,3 84 180 26,4 73 780
03 24,7 83 210 26,5 70 890
04 25,1 82 236 26,3 72 1023
05 24,2 84 185 26,1 78 670
06 24,6 81 169 26,7 70 969
07 24,2 84 176 26,2 76 1289
08 24,8 83 189 25,9 72 990
09 24,1 82 159 26,4 71 835
10 25,2 80 230 26,8 73 967
Prom. 24,59 82,8 192,3 26,35 72,9 930
471
Zavala et al. / Anales Cientícos 80(2): 462-475 (2019)
Julio - Diciembre 2019
Habiéndose encontrado temperaturas
promedios de 26,71 grados fuera de las
parcelas SAF jebe con cacao a las 8 a.m.;
siendo 30,34 grados a la 1.00 p.m. de la
tarde y 26,35 a las 5 p.m. y, dentro de las
parcelas, un promedio de 24,92 grados a
las 8 a.m., 27,45 grados a la 1.00 p.m. y
24,59 a las 5 p.m.; notándose que el SAF
jebe cacao, disminuye el calor y genera
microclimas favorables; asimismo, que la
humedad relativa del ambiente fuera de
la parcela fue de 66%, 70% y 72,9% a las
8 a.m., 1.00 p.m. y 5.00 p.m. y, dentro de
la parcela, se incrementó entre 81%, 77%
y 82,8% a las 8.00 a.m., 1.00 p.m. y 5.00
p.m., respectivamente, se observa que existe
una alta signicación entre la temperatura
promedio y la humedad relativa dentro de las
parcelas de SAF jebe cacao; nalmente, la
luminosidad inuye siendo menor dentro de
la parcela, entre 184 a las 8.00 a.m. y 380 a
la 1.00 p.m., mientras que fuera de la parcela
fue de 729 a las 8.00 a.m. y 4,128 lux a la
1.00 p.m, esta luminosidad demuestra que
los SAF controlarían un poco la radiación
de los rayos ultravioletas y los infrarrojos,
hecho que, de alguna manera, inuye en el
cambio climático (Tabla 3 y 4).
Tabla 3. Evaluación nal de la temperatura y humedad relativa del sistema agroforestal
dentro de la parcela del SAF
Evaluaciones
Registro Interior
Temperatura T° Humedad Relativa HR %
8.00 a.m. 12.00 m. 5.00 p.m. 8.00 a.m. 12.00 m. 5.00 p.m.
Muestra 01 23,9 °C 27,3 °C 24,6 °C 81% 79% 71%
Muestra 02 23,4 °C 27,2 °C 24,8 °C 78% 79% 70%
Muestra 03 23,2 °C 27,7 °C 24,5°C 80% 77% 74%
Muestra 04 22,9 °C 27,4 °C 24,5 °C 75% 73% 75%
Promedios 23,4 °C 27,4 °C 24,6 °C 79% 77% 72,5%
Tabla 4. Evaluación nal de la temperatura y humedad relativa del sistema agroforestal fuera
de la parcela del SAF
Evaluación
Registro Exterior
Temperatura T° Humedad Relativa HR %
8.00 a.m. 12.00 m. 5.00 p.m. 8.00 a.m. 12.00 m. 5.00 p.m.
Muestra 01 23,2 °C 29,9 °C
25,9 °C
79% 69%
71%
Muestra 02 23,9 °C 30,4 °C
26,1 °C
79% 57%
72%
Muestra 03 24,1 °C 30,2 °C
26,2 °C
77% 54%
72%
Muestra 04 24,1 °C 30,0 °C
26,5 °C
73% 62%
73%
Promedios 23,8 °C 3 0 , 1 ° C
2 6 , 2 0 ° C
6 8 % 6 1 %
72%
Biomasa de un sistema agroforestal
En la Tabla 5 se muestran las diferencias
de los resultados obtenidos entre los
diferentes componentes evaluados: la
biomasa de árboles vivos de jebe con mayor
representatividad en todos los componentes
evaluados es de 198,10 t.ha
-1
, seguido de la
biomasa del cacao con 61,39 t.ha
-1
, la biomasa
de hojarasca con 13,49 t.ha
-1
y la biomasa
arbustiva con 8,45 t.ha
-1
. La biomasa total
en el SAF con jebe y cacao es 281,43 tha
-
1
superior a los valores de aportes de biomasa
Mitigación del cambio climático a través del secuestro y almacenamiento del carbono y evaluación de los servicios
ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
472
Julio - Diciembre 2019
en la hojarasca fue de 1,98 t C.ha
-1
. Para el
cacao se determinó un contenido de 10,42
t C.ha
-1
, en el componente arbóreo 35,17 t
C.ha
-1
, siendo superior a todos los demás
componentes el contenido de carbono en
el suelo con 158,24 t C.ha
-1
, representados
por el 0,19, 0,96, 5,05, 17,05 y 76,73%,
respectivamente. El total de carbono
almacenado en el SAF de jebe cacao es de
206,21 t C.ha
-1
.
El carbono total almacenado en los
diferentes componentes del SAF de café
en estudio, es similar a los resultados de
Suárez (2002) quien determinó 198,5 t C.ha
-
1
en un SAF de café asociado con poró, de
libre crecimiento, donde las raíces de los
árboles y de las plantas de café contribuyen
con el 2,2% al carbono total. Este sistema
jebe cacao representa el SAF con mayor
potencial de almacenamiento hasta ahora
reportado. Mientras que Ávila et al. (2000)
determinaron un rango de almacenamiento
de 195 a 120 t C.ha
-1
en cuatro SAF de café,
tres asociados con Eucalyptus deglupta de 4,
6 y 8 años de edad y café más poró (Erytrina
poeppigiana), en el valle central de Costa
Rica.
El alto contenido de carbono en el suelo
puede estar inuenciado por un acumulado
en el cambio de uso del suelo de bosque a
plantaciones de cacao. Los suelos de los
bosques son grandes sumideros de carbono;
Robert (2002) entrega cifras de 123 t C.ha
-
encontrados en los ensayos de Suárez (2002)
quien reporta valores entre 33 y 35,7 t ha
-1
en SAF de café con sombra diversicada
y especies maderables, respectivamente,
con árboles mayores a 10 m de altura en
la región de Matagalpa, Nicaragua. DZIB
(2003), en un estudio realizado en cafetales
con Eucalyptus deglupta en Costa Rica,
encontró valores de aporte de biomasa
entre 17,9 y 27,9 t.ha
-1
, de la misma forma.
Asimismo, encontró para tres especies
forestales en cafetales, aportes entre 28 y 77
t.ha
-1
que corresponden al eucalipto y laurel,
respectivamente. Analizando los valores
promedios de biomasa en cacao (61,39 t.ha
-
1
) estos son superiores, debido al número de
plantas por hectárea en el estudio realizado
en el fundo ´UNAS´ el cual reportó un total
de 3333 plantas.ha
-1
con un distanciamiento
de 2 x 1,5 m; en comparación con los
resultados obtenidos por Salgado (2010)
quien separa el cacao a pleno sol del cacao
con sombra que muestran valores entre 4,0
y 4,5 t ha
-1
en contraste con el pleno sol que
reporta valores de 3,3 y 3,7 t ha
-1
.
En el fundo ´UNAS´ de la Facultad de
Agronomía, el promedio de biomasa aérea
para la especie guaba (Inga edulis) fue de
384,53 kg/árbol utilizando árboles entre 19
y 40 cm de DAP mayor a lo encontrado por
Salgado (2010) que halló un promedio de
50,2 kg.árbol
-1
en árboles de 6 cm a 36 cm
de DAP.
Tabla 5. Biomasa total de los componentes en un sistema agroforestal jebe cacao
BIOMASA
Componentes del SAF con jebe
Total
Arbustivo Hojarasca Cacao Arbóreo Jebe
Biomasa (t.ha
-1
) 8,45 13,49 61,39 198,10 281,43
Biomasa (%) 3,00 4,79 21,81 70,39 100
Carbono almacenado en el SAF con jebe
cacao
Lo relativo a la biomasa aérea se muestra en
la Tabla 6, donde los arbustivos presentan
un contenido de 0,405 t C.ha
-1
; mientras que
1
, inferiores a los encontrados en el estudio
(158,24 t C.ha
-1
) almacenado en suelo de
bosque tropical. El contenido de carbono
también va a estar inuenciado por la
densidad de plantas de cacao (1,111 plantas/
473
Zavala et al. / Anales Cientícos 80(2): 462-475 (2019)
Julio - Diciembre 2019
ha), la textura de suelo: franco arenoso,
granular, profundos (mayores de 50 cm) y
manejo adecuado de la plantación: podas,
prácticas de conservación de suelo que
permite mayor acumulación de carbono
en los perles del suelo. La edad de las
especies repercute en un mayor desarrollo
de las raíces y mejora la estructuración
del suelo, como también el aporte de
biomasa aérea al suelo, tipo de vegetación
existente. Los bosques y los pastizales son
grandes potenciales en el almacenamiento
de C en el suelo. Ávila (2000) reporta
carbono almacenado (0-25 cm) en pasto
brachiaria a pleno sol por la cantidad de
66 ton/ha de C pasto a pleno sol, 84 t ha
-1
de carbono y brachiaria-eucalipto (3 años),
87 t.ha
-1
de carbono; asimismo, indica que
estudios realizados sobre la cuanticación
estimada del dióxido de carbono jado
por el agrosistema cacao, encontró valores
similares a los nuestros donde reporta
cantidades de carbono orgánico en el suelo
que oscilan de 97,18 a 167,60 t C.ha
-1
en
diferente niveles altitudinales y se observa el
incremento de almacenamiento de carbono
en el suelo conforme aumenta la altitud.
Viena (2010) menciona que el
almacenamiento de carbono es mayor en
la biomasa arbórea de los árboles vivos en
todos los sistemas evaluados; asimismo,
los diferentes sistemas de usos de tierra
presentan biomasa heterogénea en función a
las especies y al tipo de los suelos; siendo
este último inuyente de la predominancia
y desarrollo de las especies vegetales (Tabla
6).
Indicadores de rentabilidad del sistema
agroforestal jebe con cacao
La Tabla 7 muestra los indicadores de rent-
abilidad de los SAF de jebe de más de 60
años con cacao mayor de 8 años, donde el
costo de oportunidad utilizado para los cál-
culos es de 14% por año. Santana (2005)
determinó el Valor Actual Neto (VAN) para
los sistemas agroforestales con cacao de 6 a
8 años, alcanza un valor inferior al sistema
del jebe de más de 60 años, en el cual el
VAN para el jebe es de 1480,5, mientras que
para el cacao es de 1360,6, asimismo el TIR
para el jebe es de 22,80 y para el cacao fue
de 20,60, con una relación B/C de 1,39 para
el jebe y 1,24 para el cacao de 6 a 8 años
(Tabla 7).
Tabla 6. Carbono total de los componentes en un sistema agroforestal
Componentes
Total
Arbustivo Hojarasca Cacao Arbóreo Suelo
Carbono (t.ha
-1
) 0,405 1,98 10,42 35,17 158,24 206,21
Carbono (%) 0,19 0,96 5,05 17,05 76,73 100
Tabla 7. Indicadores de rentabilidad económica
Indicadores
económicos
SAF mayor 60 años
para jebe
SAF- entre 8 y 16 años para cacao
VA N 1480,5 1360,6
TIR 22,80% 20,60%
B/C 1,39 1,24
VAN: Valor actual neto, TIR: Tasa interna de retorno, RB/C: Relación benecio costo
A la vez este indicador de rentabilidad
(TIR) nos muestra que los dos sistemas son
viables, por cuanto en dichos casos la TIR
es mayor que el costo de oportunidad que se
Mitigación del cambio climático a través del secuestro y almacenamiento del carbono y evaluación de los servicios
ambientales del SAF caucho o jebe (Hevea brasiliensis) y cacao (Theobroma cacao L.) en Tingo María
474
Julio - Diciembre 2019
utilizó (14%). La rentabilidad calculada fue
la relación benecio costo (RB/C) para el
sistema entre 8 y 16 años de cacao, que fue
de 1,24 menor que la obtenida por los siste-
mas mayor de 60 años para cacao que fueron
de 1,39; sin embargo, también en los dos ca-
sos, es viable el proyecto por ser mayor que
1, lo que quiere decir que el ingreso es may-
or al costo de inversión. La relación bene-
cio costo de 1,39, y 1,24, que corresponde
a los sistemas entre 8 y 16 años y mayor a
60 años, se puede interpretar que por cada
sol que se invierte se obtiene una ganancia
de S/ 0,39 y 0,24, respectivamente. Según
el análisis de la rentabilidad económica del
presente trabajo, estos resultaron semejantes
a los encontrados por Bringas (2010) en su
análisis de costos para sistemas agrofores-
tales con cacao + laurel de 9, 10 y 11 años,
con un costo de oportunidad de 14%. En-
contrando un VAN de S/ 1077,69, TIR de
17,81% y la RB/C fue de 1,16 asumiendo
que dicho sistema es rentable, pero dichos
indicadores resultan ser menores a los ob-
tenidos en el presente trabajo; en otro tra-
bajo de investigación similar, Viena (2010)
halló VAN de 1780,38 superior a los encon-
trados por Bringas (2010) y a los obtenidos
en el presente trabajo. Lo cual indica que la
rentabilidad de los sistemas evaluados está
ligada al tipo de asociación que realiza con
el componente forestal, la cual brinda ben-
ecios para el sistema como acumulación de
materia orgánica, y ello hace que la hume-
dad y las propiedades del suelo mejoren y
sean adecuadas para los cultivos; además de
ello, brindan servicios ambientales, protec-
ción, mayor producción y generan bene-
cios económicos a mediano y largo plazo,
por lo que es necesario enriquecer las par-
celas con árboles maderables valiosos, para
aumentar la captura de carbono, almacenarlo
en el suelo y generar ingresos complemen-
tarios por la venta de este servicio ambiental
a la sociedad (López et al., 2002).
4. Conclusiones
La mayor captura de carbono total
almacenado se da en el ecosistema
terrestre (suelo) y la menor captura es en el
componente arbusto. La edad del cultivo de
jebe es un factor que inuye en el secuestro
y almacenamiento de carbono, siendo
necesario determinar la curva de mayor
almacenamiento de dióxido de carbono. Las
plantaciones de caucho o jebe en SAF con
cacao, brindan servicios ambientales como
control de la temperatura, humedad relativa,
luminosidad y horas de sol, microclimas
favorables, control de malezas y secuestro,
captura y almacenamiento del dióxido de
carbono en el suelo. Con los SAF de jebe
con cacao es posible disminuir la generación
de gases de efecto invernadero por la captura
y almacenamiento del carbono por parte del
sistema agroforestal y, al mismo tiempo, por
los servicios ambientales que ofrece como
la obtención de compost y humus que se
recicla en el cacaotal y jebal y el control de
los factores ambientales dentro de la parcela.
5. Literatura citada
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