Cambio climático y la importancia de los bosques tropicales TALLER DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO PARA APOYAR EL DISEÑO DE LOS INVENTARIOS DE CARBONO Iquitos, 15-17 de mayo 2009 Cambio climático y la importancia de los bosques tropicales Tim Baker

carbono y el cambio climático. Bosques tropicales …biodiversidad, madera… carbono y el cambio climático. We are bombarded with information about tropical forests in the media: about their disappearance and their value to global climate. They have many values and one we are going to focus on in general is the importance of the carbon stored in these ecosystems.

Resumen 1. El papel de los bosques tropicales en el cambio climático 2. Los cambios ecológicos en los bosques tropicales intactos 3. El futuro de los bosques tropicales con el cambio climático 4. La importancia de las interacciones con otros impactos humanos

1. El papel de los bosques tropicales en el cambio climático IPCC (2007)

Pastoruri, Ancash Escuchamos mucho de cambios climaticos; tal vez has visto la peli de Al Gore…hay dos ejemplos del Peru…los glacieres? la sequia de 2005?

Cambios en la temperatura en los bosques tropicales, 1975-1998 Bar chart of temperature change in the tropics Malhi and Wright (2004) Phil. Trans. Roy. Soc.

CO2 se emite a la atmósfera ¿Cuál es el papel de los bosques tropicales en el aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmosfera? Deforestación: CO2 se emite a la atmósfera Recuperación de áreas degradadas con bosques secundarios y aumento en biomasa de bosques primarios: CO2 sale de la atmosfera Part two We know that tropical forests store a lot of carbon in their trees and soils. But what role do tropical forests play in controlling atmospheric concentrations of carbon dioxide? This is influenced by the release of carbon dioxide from deforestation, but also will depend on whether existing intact forest soak up some of the extra carbon dioxide released to the atmosphere. The idea of this section is to discuss the uncertainties and current debates about this issue, rather than just give a ‘result’. Acre, Brasil

Deforestación cerca de Pucallpa, 2000-2005 To estimate the carbon that is released, you need to know where deforestation is occurring. We can measure the amount of deforestation using remote sensing images. This is an image from Peru – red indicates deforested. You can see there are lots of patched along the roads and river. Oliveira et al. (2007), Science

Aumento en la tasa de deforestación, Brasil, 1900-2005 Overall, if you add up all the deforestation occurring, you can produce a graph like this, for the Brazilian Amazon. You can see that total deforestation rates have increased over recent decades. Peres et al. (2006), TREE

Mapa de carbono en la Amazonia So, if you know where and how much deforestation has occurred, then you can use a map of the carbon stored in different ecosystems, to say how much carbon has been released. Saatchi et al. (2007), Global Change Biology

6.4 Pg C a-1 Quema de combustibles fósiles 20 % de todas las emisiones humanas de CO2 están causados por la deforestación de bosques tropicales Deforestación de bosques tropicales 1.7 Pg C a-1 1 Pg = 1,000,000,000 toneladas We can therefore use this information to calculate estimates of how much carbon is released to the atmosphere due to deforestation. Emissions from the deforestation of tropical forests are large: 20% of total anthropogenic CO2 emissions. Bonan (2008) Science, Lewis et al. (2005), Phil. Trans Roy. Soc.

CO2 se emite a la atmósfera ¿Cuál es el papel de los bosques tropicales en el aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmosfera? Deforestación: CO2 se emite a la atmósfera Recuperación de áreas degradadas con bosques secundarios y aumento en biomasa de bosques primarios: CO2 sale de la atmosfera Part two We know that tropical forests store a lot of carbon in their trees and soils. But what role do tropical forests play in controlling atmospheric concentrations of carbon dioxide? This is influenced by the release of carbon dioxide from deforestation, but also will depend on whether existing intact forest soak up some of the extra carbon dioxide released to the atmosphere. The idea of this section is to discuss the uncertainties and current debates about this issue, rather than just give a ‘result’. Acre, Brasil

Los ecosistemas terrestres han absorbido una fracción de las emisiones de CO2 que ha sido emitida a la atmósfera 310 330 350 370 390 410 430 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 Año Concentración de CO2 2 Impacto de las emisiones de CO2 antropogénicos Mediciones de CO2 CARBONO faltante Océanos? Bosques? Key questions What are the patterns of forest structure, dynamics and composition across Amazonia? Are Amazonian forests a carbon sink? Are Amazonian forests changing in structure and dynamics? What is the future of Amazonian forests under global change and increasing pressure from human activities?

El ciclo de carbono Pt C (= x,000,000,000 toneladas de carbono) Atmósfera 730 Terrestrial Primary Productivity Book Check numbers are GPP Think in terms of how long a molecule of CO2 sits in the forest or atmosphere Animate Otra Vegetación 1100 Vegetación Tropical 900 Océanos 38000 Litósfera

El ciclo de carbono Pt C Atmósfera 730 50 70 90 Otra Vegetación 1100 Terrestrial Primary Productivity Book Check numbers are GPP Think in terms of how long a molecule of CO2 sits in the forest or atmosphere Animate Otra Vegetación 1100 Vegetación Tropical 900 Océanos 38000 Litósfera

El ciclo de carbono Pt C Atmósfera 730 (+3.2 a-1) 6.4 50 70 1.7 90 Terrestrial Primary Productivity Book Check numbers are GPP Think in terms of how long a molecule of CO2 sits in the forest or atmosphere Animate Otra Vegetación 1100 Vegetación Tropical 900 Océanos 38000 Litósfera

El ciclo de carbono Pt C Atmósfera 730 (+3.2 a-1) 6.4 50 70 1.7 90 1.7 Terrestrial Primary Productivity Book Check numbers are GPP Think in terms of how long a molecule of CO2 sits in the forest or atmosphere Animate Otra Vegetación 1100 Vegetación Tropical 900 Océanos 38000 Litósfera

El ciclo de carbono Pt C Atmósfera 730 (+3.2 a-1) 6.4 50 1.6? 70 1.7 90 1.7 Terrestrial Primary Productivity Book Check numbers are GPP Think in terms of how long a molecule of CO2 sits in the forest or atmosphere Animate Otra Vegetación 1100 Vegetación Tropical 900 Océanos 38000 Litósfera

1. El papel de los bosques tropicales en el cambio climático Las regiones con bosque tropicales emiten dióxido de carbono debido a la deforestación. También, aparentemente, los bosques tropicales intactos están ayudando a reducir el aumento de dióxido de carbono en la atmósfera, porque están absorbiendo una porción de las emisiones totales.

2. Los cambios ecológicos en los bosques tropicales intactos

Amazon Forest Inventory Network RAINFOR Amazon Forest Inventory Network Red Amazónica de Inventarios Forestales

RAINFOR incluye O. Phillips1, Y. Malhi2, J. Lloyd1, T. Baker1, G. Lopez Gonzalez1, L. Arroyo3,4, N. Higuchi5, T. Killeen3,6, W. Laurance7,8, S. Lewis1,9, A. Monteagudo10,11, F. Ramirez, D. Neill4, P. Núñez Vargas10, N. Silva12,13, J. Terborgh14, R. Vásquez Martínez11, S. Almeida16, R. Brienen1, J. Chave18, J. A. Comiskey19, C. Czimczik, A. Di Fiore20, T. Erwin19, T. Feldpausch1, E. Jimenez, S. Patiño1, 22, J. Peacock1, N. Pitman15, A. Prieto, C.A. Quesada23,1, M. Saldias3, M. Silveira, A. Torres Lezama24, B. Vinceti25, E. Alvarez26, M.C. Peñuela, A. Rudas-Ll27, L. Anderson2, L. Aragao2, S. Brown17, N.D. Cardozo, K.-J. Chao1, M. Garcia-Hernandez1, J. Silva, E. Honorio, I. Huamantupa, A. Peña Cruz, H. Ramirez, R. Salomão, N. Salinas, M. Schwarz, A. Sota, H. ter Steege, J. Stropp, G. van der Heijden1, H. Keeling1, C. Kuebler6, S. Laurance7,8, H. Nascimento7,8, J. Olivier18, W. Palacios21 1. University of Leeds, UK. 2. University of Oxford, U.K. 3. Museo Noel Kempff Mercado, Santa Cruz, Bolivia. 4. Missouri Botanical Garden, St. Louis MO, USA. 5. Instituto National de Pesquisas Amazônicas, Manaus, Brazil. 6. Center for Applied Biodiversity Science, Conservation International, Washington DC, USA. 7. Smithsonian Tropical Research Institute, Panama. 8. Biological Dynamics of Forest Fragments Program, Manaus, Brazil. 9. School of Geosciences, University of Edinburgh, UK. 10. Herbario Vargas, Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco, Peru. 11. Proyecto Flora del Perú, Jardin Botanico de Missouri, Oxapampa, Perú. 12. CIFOR, Tapajos, Brazil. 13. EMBRAPA Amazonia Oriental, Belém, Brazil. 14. Center for Tropical Conservation, Duke University, Durham NC, USA. 15. New York Botanical Garden, Bronx NY, USA. 16. Museu Paraense Emilio Goeldi, Belem, Brazil. 17. Winrock International, Arlington VA, USA. 18. Laboratoire Evolution et Diversité Biologique, CNRS/UPS Toulouse, France. 19. Smithsonian Institution, Washington DC, USA. 20. Department of Anthropology, New York University NY, USA. 21. Fundacion Jatun Sacha, Quito, Ecuador. 22. Alexander von Humboldt Biological Research Institute, Bogotá, Colombia. 23. Departamento de Ecología, Universidade de Brasilia, Brazil. 24. INDEFOR, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela. 25. International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy. 26. Equipo de Gestión Ambiental, Interconexión Eléctrica S.A. ISA., Medellín, Colombia 27. Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

First of a set of self-explanatory slides explaining RAINFOR activities Caxiuana, Brasil

Allpahuayo, Peru

59 - 104 parcelas permanentes ubicadas en bosques primarios Datos 59 - 104 parcelas permanentes ubicadas en bosques primarios 54,364 - 91,584 árboles inventariados con diámetro ≥ 10 cm Período de remedición: 9.6 - 10.2 años Área cubierta: 78.9 – 163.2 ha The approach – emphasise scale of work, and numbers of people – Sandras slide!! The core dataset is....

Tasa de cambio en biomasa para 59 parcelas Cambios en la biomasa de bosques Amazónicos, 1970-2003 Tasa de cambio en biomasa para 59 parcelas Mg DW ha-1 a-1 Baker et al. (2004), Phil. Trans Roy. Soc. Fuente C Sumidero C 0.61 ± 0.21 Mg C ha-1 a-1 And that has led to an increase in biomass.... These results were also not a result of artefacts in data collection, such as buttress growth, or are sensitive to the allometric equation used to estimate biomass. No time to review all those artefacts now, however, disturbance dynamics remain a persistent critique, and whether specifically releases of carbon from decomposition of dead wood off set increases in above ground biomass Si consideramos toda la Amazonía, el cambio en la biomasa es 2.5 veces mayor que las emisiones del Reino Unido. Al nivel de la Amazonía, equivale a 0.3-0.6 Pg a-1

Parcelas para monitorear los bosques a nivel global AFRITRON RAINFOR Parcela Bosque Tropical Myself and colleagues are in the process of standardising data from well over 250 plots from 24 countries across the tropics, with individual trees permanently labelled and periodically measured, with over 250,000 trees being monitored, with some plots monitored for 50 years. Want to focus in on South America – home to 40 % of the worlds tropical forest. 350 parcelas 24 países >300,000 árboles (DAP>10cm)

El número es el mismo de las parcelas de la Amazonia! Cambios en la biomasa de bosques Africanos, 1960-2003 0.63 (IC: 0.22, 0.94) Mg C ha-1 a-1 Lewis et al. (2009) Science

2. Los cambios ecológicos en los bosques tropicales intactos La cantidad de carbono ha aumentado en los bosques tropicales intactos. El bosque intacto ha funcionado como un sumidero de carbono en las últimas décadas. Los patrones son similares en África y en la Amazonía.

3. El futuro de los bosques tropicales con el cambio climático Predicciones de la probabilidad de una reducción en la cantidad de lluvia, usando 23 diferentes modelos del clima Malhi et al. (2008) Science

La sequía de 2005 Fuente : CPTEC

Cambios en la biomasa en las parcelas de RAINFOR antes de 2005 Phillips et al., 2009, Science

Cambios en la biomasa en las parcelas de RAINFOR durante 2005 Phillips et al., 2009, Science

Predicciones hasta el 2100 de la frecuencia de sequías similares a la ocurrida en el 2005 Cox et al. (2007) Nature

El futuro de la Amazonía? !CUIDADO: solo es UN modelo (extremo)! Jones et al. in prep.

3. El futuro de los bosques tropicales con el cambio climático La mayoría de modelos del clima están prediciendo una reducción en la cantidad de lluvia en la Amazonía, particularmente en el este de Brasil. Un aumento en la frecuencia de sequías podría aumentar la tasa de mortalidad de los árboles en los bosques Amazónicos y reducir el stock de carbono.

La importancia de las interacciones con otros impactos humanos Leticia, Colombia Biomass export, Bolivia to Colombia! La importancia de las interacciones con otros impactos humanos Amazonia del oeste, Sep 14th 2004 Datos de NASA http://modis.gsfc.nasa.gov Santa Cruz, Bolivia

Río Jari plantación de Eucalyptus Plantaciónes Plantations have long been a threat to forest in Amazonia. For example, In 1967 an American billionaire moved his whole paper mill from Japan to Brazil. These days, there are not many American billionaires doing this, but plantations for biofuels remain a threat (e.g. oil palm plantations). Río Jari plantación de Eucalyptus Plantaciónes

We hear a lot about soya bean plantations as well. Agricultura: Soya

Mining is a big issue in some areas of Amazonia. Minería: Suriname

Minería: Guiana Francesa Gold mining in French Guiana is a big problem. Gold is found in the river sediments, and people destroy the natural river course by creating settling pools and adding mercury to separate out the gold - this is extremely damaging to the environment. Many people enter illegally from Brazil – walking up to 8 days through the forest. However, the price of gold is now above 1000 dollars an ounce, and therefore very lucrative. Minería: Guiana Francesa

Dic 03 Dic 05 Dic 06 In Peru, the government has given a spectacular proportion of the country over to oil concessions in the last few years. They are just beginning exploration and surveys now, and oil has been found near to Iquitos, where there is pristine forest and indigenous lands. The situation for the future is unclear. Although for the mean time oil companies have informally agreed to leave controversial areas and concentrate elsewhere, there will undoubtedly be some disruption to the forest in the future. Petróleo

Road building is a pervasive threat across Amazonia Road building is a pervasive threat across Amazonia. It has several consequences. Carreteras

Nuevas carreteras aumentarían desde 16 hasta 28% la proporción de la Amazonía Brasilera a menos de 50 km de una carretera asfaltada. This map shows the proposed routes for paved roads in the Brazilian Amazon. Each letter represents a proposed route – which will essentially “chop up” the forest area, leading to further fragmentation. A wide area is effected by the roads, as increased access opens up the forest for exploitation. Nepstad et al. (2001) Forest Ecology and Management

Interoceánica, Madre de Dios This is also a problem in Peru. A road is currently being developed between Cuzco and Puerto Maldonado as part of the Pan-Amazonian road building programme, which aims to connect the road networks in Peru to those in Brazil. This route passes worryingly close to Manu National Park. Interoceánica, Madre de Dios

(1) deforestación, fuegos y reducciones en la lluvia El futuro de la Amazonía depende de la interacción de los factores climáticos y humanos (1) deforestación, fuegos y reducciones en la lluvia Reducción en lluvia (%) (IPCC A1B) Zonas de alta probabilidad de deforestación This graph combines predictions of where more droughts will occur in the future, with where most deforestation is likely to occur. They overlap! However, we can also see that in North Peru (in NW Amazonia) there is a low probability of increased drought AND low risk of deforestation. We should target this area for protection. Malhi et al. (2008) Science

(2) nivel del Río Branco, Acre: el clima y el aumento en la población El futuro de la Amazonía depende de la interacción de los factores climáticos y humanos (2) nivel del Río Branco, Acre: el clima y el aumento en la población Foster Brown, Taller REDD, Puerto Maldonado, 4-6 mayo, 2009

Conclusiones Los bosques tropicales juegan un papel importante como fuente y sumidero de carbono. Entender estos procesos mediante la investigación es de importancia internacional. Reduciendo la tasa de deforestación se podría ayudar a reducir la tasa de cambio climático: esto es el enfoque de iniciativas como REDD (‘Reducción de Emisiones por Deforestación y Degradación evitada del bosque’) El futuro de la Amazonía depende de la interacción de factores climáticos y humanos.