¿Cuánto carbono contiene un bosque?

Hay algunos métodos bien establecidos para esto. Por ejemplo, la estimación de las existencias y los flujos de C en los bosques se realiza para las cuentas nacionales de C que utiliza el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) para la elaboración de informes mundiales.

El método habitual es medir el diámetro de todos los árboles en un área definida (una parcela, por ejemplo, como usted sugiere de 100 metros cuadrados), luego usar ecuaciones alométricas para estimar el volumen o la biomasa de cada árbol, luego convertir esto a C ( que es simplemente el 50% de la biomasa seca total). Esto le da la reserva de C de todos los árboles en su parcela, que luego puede ampliarse a todo el bosque si lo desea (necesitaría muchas parcelas para hacer una estimación creíble).

Las ecuaciones alométricas varían entre las especies de árboles debido a sus diferencias en forma y densidad de la madera. Sin embargo, la proporción general de C varía poco entre especies, siempre cerca del 50% de la biomasa. Es mejor usar ecuaciones alométricas específicas para las especies de árboles que está midiendo, pero si no hay ninguna disponible, puede usar ecuaciones genéricas:

Para la biomasa de árboles vivos, los diámetros de una muestra de árboles se miden y se convierten en estimaciones de biomasa y carbono utilizando ecuaciones de regresión de biomasa alométrica. Tales ecuaciones existen para muchos tipos de bosques; algunos son específicos de especie, mientras que otros, particularmente en los trópicos, son de naturaleza más genérica (p. ej., Alves et al., 1997; Brown, 1997; Schroeder et al., 1997). Cortar y pesar una cantidad suficiente de árboles para representar el tamaño y la distribución de especies en un bosque para generar ecuaciones de regresión alométricas locales con alta precisión, particularmente en bosques tropicales complejos, requiere mucho tiempo y es extremadamente costoso y puede estar fuera del alcance de la mayoría de los proyectos. . La ventaja de usar ecuaciones genéricas, estratificadas por zonas ecológicas (p. ej., seco, húmedo y mojado; véase Brown, 1997), es que tienden a basarse en un mayor número de árboles (Brown, 1997) y abarcan una gama más amplia de diámetros; estos factores aumentan la precisión de las ecuaciones. Una desventaja es que las ecuaciones genéricas pueden no reflejar con precisión la verdadera biomasa de árboles en el proyecto.

Si ya tiene datos de volumen de madera, que a menudo están disponibles para bosques de producción, puede usar un factor de expansión de biomasa para convertir el volumen en biomasa y luego en C.

Otro método es usar lidar (escaneo láser) para generar un modelo 3D de los árboles en su parcela y luego calcular su volumen -> biomasa -> C.

Dado que los árboles son el componente del bosque más fácil de medir, existen métodos para estimar los otros depósitos de C (hojarasca, suelo, raíces, madera muerta) porque generalmente es demasiado difícil y lleva mucho tiempo medirlos. Por ejemplo , la madera muerta es generalmente del 5 al 40 % de la C de los árboles vivos, pero lo ideal sería utilizar una estimación basada en un tipo de bosque similar.

Usted menciona específicamente el bosque clímax: aunque el método es el mismo para todos los bosques, es probable que sea menos preciso para los bosques clímax porque tienden a ser más variables en tamaño de árbol y la mayoría de los alométricos se han desarrollado para árboles más pequeños (por ejemplo, en plantaciones) y por lo general no son tan precisos para árboles más grandes. Para mejorar la precisión, necesitaría talar algunos árboles y medir todos sus componentes para obtener sus propios valores alométricos.

Por cierto, los bosques de eucaliptos y coníferas en las regiones templadas tienen las reservas de C más altas por unidad de superficie de cualquier bosque.

Esta pregunta es muy amplia y requeriría muchos cálculos, me centraré en el dióxido de carbono en los árboles, espero que otros usuarios puedan agregar detalles con respecto al organismo y su almacenamiento de dióxido de carbono.

Encontré un artículo ( R.Jandl et al., (2007)) que hizo algunos cálculos, este sitio hace un muy buen trabajo al explicar estos cálculos, así que lo citaré:

A medida que los árboles realizan la fotosíntesis, utilizan dióxido de carbono (CO ₂ ) de la atmósfera con agua de lluvia o riego y nutrientes del suelo para formar carbohidratos, que constituyen la biomasa del árbol, pero ¿cuánto carbono produce un árbol en este proceso? ¡Los investigadores de Ecometrica lo han resuelto! La cantidad de carbono almacenada por un árbol depende de su tamaño, que a su vez está influenciado por factores como las especies, las condiciones ambientales locales y la forma en que se gestiona. En un intento por encontrar una respuesta simple a esta pregunta, los investigadores de Ecometrica han desglosado aproximadamente cuánto carbono se almacena en cada elemento de un árbol típico (las ramas, las hojas, el tallo y las raíces) por porcentaje para una rápida y cálculo sencillo.

Utilizaron prácticas forestales estándar para estimar la cantidad de carbono contenida en el tallo, las ramas, las raíces y las hojas de un sicomoro maduro (Acer pseudoplatanus), encontrado cerca de su oficina en Edimburgo, con un diámetro de 52 cm y una altura del tallo de 12 m. .

Primero midieron las diversas partes del árbol y, a partir de estas medidas; calcularon sus volúmenes, que luego se utilizaron para calcular la biomasa (masa de materia viva en los tejidos vegetales): El radio del tallo a 1,3 m sobre el suelo (r1 = 26 cm) y en la parte superior del tallo (r2 = 20 cm), y La altura del fuste (h = 12 m) Usaron relaciones conocidas entre la biomasa del fuste y la biomasa de raíces, ramas y hojas para estimar la biomasa total del árbol: El volumen del fuste se estimó usando el ecuación para el volumen de un cono truncado:           

lo que dio un volumen de fuste estimado de 2,0 m3 La densidad de la madera del sicómoro es de aproximadamente 620 kg/m3, por lo que usando la ecuación:

Masa = Densidad × Volumen la biomasa del tallo fue de 1243 kg, o aproximadamente 1,2 toneladas. Se sabe que la biomasa de las raíces, ramas y hojas de un árbol sicómoro es de alrededor del 26 %, 11 % y 1 % de la biomasa total, respectivamente. Estas proporciones se utilizaron para estimar la biomasa total del árbol sin tener que desenterrar raíces ni cortar ramas. En resumen, el árbol sicómoro tenía un tallo con una biomasa de 1,2 toneladas, raíces de 0,5 toneladas, ramas de 0,2 toneladas y hojas de 0,02 toneladas, dando una biomasa total de 2 toneladas.

El contenido de carbono de la materia leñosa (tallo, ramas y raíces) y de las hojas es de aproximadamente el 50% de su biomasa. Multiplicar la biomasa total por la proporción de esa biomasa que es carbono da una estimación de la cantidad total de carbono almacenado en el árbol, que en este caso era exactamente 1 tonelada. Cada tonelada de carbono equivale aproximadamente a 3,67 toneladas de CO ₂ .

Luego, los cálculos posteriores realmente dependen de la densidad de los árboles en el bosque (si conoce el número exacto, hágamelo saber). Hay muchos artículos que dieron algunos números, el rango se basa en estos artículos en algún lugar alrededor de 30-400 (y algunos incluso 1200 árboles). Usé los datos de este artículo, que midió la densidad óptima para el cultivo. Asumí que el bosque clímax es natural, así que solo seleccioné 400 árboles por acre (esto es solo una suposición y lo generalicé para todos los árboles, pero vi 400 en otro artículo ): luego podemos hacer algunas matemáticas simples para el dióxido de carbono para los árboles:

CO _{2 total para los árboles} = 400 x 3,67 = 1468 toneladas

Avíseme si alguien puede encontrar la densidad de árboles de un bosque clímax

Sin duda, es posible hacer una estimación, y otra respuesta ya ha explicado los métodos utilizados. En cuanto a la pregunta subyacente, cuánto contribuye esto a almacenar carbono: Lewis et al han publicado un estudio (en Nature) que estima la cantidad de carbono almacenado durante largos períodos de tiempo en los bosques tropicales africanos. Combinaron esto con otras publicaciones y estimaron que 1,3 Pg C año-1 se almacenan en los bosques tropicales de nuestro planeta.