Modelo de simulación para una reforestación sostenible utilizando bambú

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(1)INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY. 18 l:Nt: 2011 BIBLIOTECA c.\STUOto ..~. -·~ '~--~ ·---=-- ~~ \ \).... ~. ~. ~. e,"'; CAMPUS ó\. :J ~. ESTAD O DE. ~\. c.~,. .., e ~ MEXICO; ~ ~ ~(S. ..... IJ l.ttNt A.3~~"'>-.;. , ~t~s~; MODELO DE SIMULACION PARA UNA REFORESTACION SOSTENIBLE UTILIZANDO BAMBÚ TESIS QUE PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN DESARROLLO SOSTENIBLE PRESENTA. RODOLFO LIONEL SALINAS ROCA. Asesor:. Comité de tesis:. Jurado:. Dr. MANUEL AL VAREZ MADRIGAL. Dra. LEONOR PATRICIA GÜERECA HERNÁNDEZ Dr. PEDRO AVILA PÉREZ. Dra. LEONOR PATRICIA GÜERECA HERNÁNDEZ Dr. PEDRO AVILA PÉREZ Dr. Dr. MANUEL ALVAREZ MADRIGAL. Presidente Secretario Vocal. Atizapán de Zaragoza, Edo. México, Noviembre de 2010..

(2) 4. RESUMEN El presente trabajo plantea un modelo de simulación dinámico, cuyo objetivo principal es describir la evolución de un área reforestada utilizando Bambú, esto aplicado a una zona deforestada. Este planteamiento como una medida de mitigación al cambio climático y para generar aprovechamiento económico mediante la venta de los tallos producidos. De la misma manera, dentro del modelo se establecen dos opciones para generar ingresos adicionales: por la venta de bonos de carbono (C0 2 fijado en dichas plantaciones, MDL's) y por el programa de reducción de emisiones de carbono causadas por la deforestación y la degradación de los bosques (REDO). Para tal fin en primera instancia, se obtuvo información biológica, ecológica, fisiológica y de aprovechamiento comercial de los bambúes; esto con el fin de lograr un entendimiento completamente adecuado, que posibilite modelar y simular el comportamiento de esta familia a través de la utilización de dinámica de sistemas. Se procedió a ensamblar un modelo genérico considerando factores que influyen de manera directa en el sub sistema, como así todos aquellos que son afectados, utilizando seis niveles importantes dentro de la modelación: población de la zona, área de bosque primario, área deforestada, área a reforestar, cantidad de C02 fijado, así como los recursos económicos generados por MDL's. Con la obtención del modelo genérico se procedió a aplicarlo en un caso real de estudio, el cual fue el Ejido Sur y Anexos, localizado en el Municipio de Felipe Carrillo Puerto - Quintana Roo, con los datos del mismo se alimentó el modelo, se seleccionó el área a reforestar y se procedió a simular el comportamiento. Los resultados encontrados mostraron que la reforestación con Bambú es una alternativa de generar ingresos económicos rentables, además de crear empleos y reducir la deforestación en la zona de manera notable. El modelo obtuvo que es posible generar ingresos por MDL's con un equivalente a 1/3 de los ingresos por ventas de bambú. Con el programa REDO, se obtuvo por su parte que los ingresos que podrían generarse son marginales, por lo cual, no sería justificable el aplicar esta metodología en un proyecto de implementación. Finalmente, debe resaltarse que si bien el modelo logra generar una alternativa que frena en gran medida la deforestación de la zona, esta medida sólo logra frenar la misma hasta el año 30, ya que posteriormente se hace imposible por la explosión demográfica, por lo cual es necesario pensar en otros emprendimientos complementarios que generen sinergia, teniendo como base un enfoque sostenible que procure conservar el capital natural sobre todo..

(3) 5. • ABSTRACT. This paper presents a dynamic simulation model, which main objective is to describe the evolution of a forested area using bamboo, this applied to a deforested area. This as a mitigation measure against climate change and to generate economic exploitation through the sale of the stems produced. I the same way, the model consider two options to generate additional revenue: the sale of carbon credits (carbon fixed in Bamboo plantations) and the program for reducing carbon emissions from deforestation and forest degradation (REDO). To achieve the main objective, in first instance biological ecological, physiological and commercial use of bamboo information was obtained; this in order to achieve a fully adequate understanding that enable modeling and simulating the behavior of this family through the use of system dynamics. The next step was to assemble a generic model by considering factors that influence directly in the subsystem, as well as those who are affected, using six major levels of modeling: population of the area, primary forest area, deforested area, reforested area, quantity of carbon dioxide fixed, and the economic resources generated by CDM's. The generic model obtained was applied in a real case actual study, which was the community : "Ejido Sur and Exhibits", located in the Municipality of Felipe Carrillo Puerto - Quintana Roo, wich data was used to fed the model, the area to be reforested was selected and it' s behavior was simulated. The result showed that reforestation with Bamboo is an altemative to generate profitable incomes and create jobs reducing deforestation significantly in the area. The model also obtained that the revenue's that can be generated by CDM are equivalent of 1/3 of revenues from sales of bamboo. In the other hand, with the REDO program revenue's that could be generated are marginal, which would not be justifiable to apply this methodology in a draft implementation. Finally, it should be noted that the model generates an altemative that can stops deforestation in the zone in a great way, although the model can't stop deforestation forever, since it works until the 30th year, and after that is quite impossible since the great population explosion, so it is necessary to think of other complementary enterprises that generate synergy trough a sustainable approach that seeks to onserve natural capital above ali.. J.

(4) 6. CONTENIDO. CAPÍTULO I. PREFACIO ......................................................................................................................... 12 1.1.. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 12. 1.2.. ANTECEDENTES .......................................................................................................................... 14. 1.3.. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA .................................................................................................. 17. 1.3.1.. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 17. 1.3. 1. 1.. Objetivo General. ............................................................................................................ 17. 1.3. 1.2.. Objetivos Específicos...................................................................................................... 17. 1.3.2.. HIPÓTESIS BÁSICA ............................................................................................................. 17. 1.3.3.. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................................... 18. 1.3.4.. LÍMITES ................................................................................................................................. 18. 1.3.4. 1.. Límite Temporal .............................................................................................................. 18. 1.3.4.2.. Zona Geográfica .............................................................................................................. 19. 1.3.5.. Alcances .................................................................................................................................. 19. CAPÍTULO 11. FUNDAMENTOS ............................................................................................................. 20 2. 1.. BAMBÚ Y SUS PROPIEDADES .................................................................................................. 20. 2.1. 1.. CARACTERÍSTICAS GENERALES ........................................................................................ 20. CAPÍTULO 111 ............................................................................................................................................ 39 MODELO DE SIMULACIÓN PARA UNA REFORESTACIÓN SOSTENIBLE .................................... 39 UTILIZANDO BAMBÚ ............................................................................................................................. 39 3. 1.. PLANTEAMIENTO DEL MODELO ............................................................................................ 39. 3. 1. 1.. PROPÓSITO DEL MODELO ................................................................................................ 39. 3. 1.2.. VARIABLES DEL MODELO ................................................................................................ 39. 3.1.3.. COMPORTAMIENTO ESPERADO DE LAS VARIABLES DE INTERÉS ........................ 43. 3. 1.4.. MECANISMOS BÁSICOS DEL DIAGRAMA ..................................................................... 44. 3.2.. 3. 1.4.1.. Diagrama Causal ............................................................................................................. 44. 3. 1.4.2.. Diagramas de Flujo ......................................................................................................... 46. 3. 1.4.3.. Mecanismos de Control del Modelo ............................................................................... 57. MODELO DE REFORESTACIÓN UTILIZANDO BAMBÚ ....................................................... 58. 3.2.1.. MODELO GENERALIZADO ................................................................................................ 58. 3.2.2.. MODELO MATEMÁTICO .................................................................................................... 61.

(5) 7 3.2.3. 3.3.. VALORES INICIALES .......................................................................................................... 68. VALIDACIÓN DEL MODELO ..................................................................................................... 69. 3.3.1.. SOLUCIÓN DEL MODELO MEDIANTE SIMULACIÓN .................................................. 69. 3.3.2.. SIMULACIÓN DE UNA REFORESTACIÓN SIMPLE (ESCENARIO 1) ........................... 71. 3.3.3.. SIMULACIÓN DE UNA REFORESTACIÓN+ MDL (ESCENARIO II) ........................... 74. 3.3.4.. SIMULACIÓN DE UNA REFORESTACIÓN+ MDL + REDO (ESCENARIO III) ........... 76. 3.3.5.. VALIDACIÓN DE LA HIPÓTESIS BÁSICA ....................................................................... 78. 3.4.. DISEÑO Y ANÁLISIS DE POLÍTICAS PARA LA REFORESTACIÓN .................................... 78. 3.4.1.. POLÍTICAS DE MANEJO ..................................................................................................... 78. 3.4.2.. POLÍTICAS DE USO DE RECURSOS GENERADOS POR BONOS DE CARBONO ...... 79. 3.4.3.. POLÍTICAS PARA APOYO A LA REDUCCIÓN DE DEFORESTACIÓN: ...................... 79. 3.5.. ANÁLISIS DEL MODELO ............................................................................................................ 80. 3.5.1.. SIMULACIÓN DE LAS POLÍTICAS PROPUESTAS .......................................................... 80. 3.5.1.1.. Políticas de Manejo ............................................................................................................. 80. 3.5.1.2.. Políticas de Uso de Recursos Generados por Bonos de Carbono ....................................... 82. 3.5.1.3.. POLÍTICAS PARA APOYO A LA REDUCCIÓN DE DEFORESTACIÓN .................... 83. 3.6.. EL MODELO GENERAL .............................................................................................................. 85. CAPÍTULO IV. CASO DE APLICACIÓN ................................................................................................ 86 4.1. DESCRIPCIÓN.................................................................................................................................... 86 4.1.1. DATOS BIOFÍSICOS ................................................................................................................... 87 4.1.2. DA TOS POBLACIONALES ........................................................................................................ 87 4.1.3. CONFORMACIÓN TERRITORIAL ........................................................................................... 88 4.1.4. MANEJO FORESTAL ................................................................................................................. 89 4.1.5. VALORES INICIALES DEL CASO ............................................................................................ 89 4.2. SIMULACIÓN DE LOS ESCENARIOS ........................................................................................... 90 4.2.1. SIMULACIÓN DE UNA REFORESTACIÓN SIMPLE (ESCENARIO 1) ................................. 91 4.2.2. SIMULACIÓN DE UNA REFORESTACIÓN SIMPLE+ MDL (ESCENARIO II) ...................... 96 4.2.3. SIMULACIÓN DE UNA REFORESTACIÓN SIMPLE+ MDL + REDO (ESCENARIO 111) .... 101 4.3. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DE SOSTENIBILIDAD DE LOS ESCENARIOS .................... 102 4.3.1 IMPACTOS AL MEDIO AMBIENTE ....................................................................................... 103 4.3.2. IMPACTOS AL MEDIO SOCIAL/ EMPLEOS ........................................................................ 104 4.3.3. IMPACTO ECONÓMICO......................................................................................................... 105 CAPÍTULO V.CONCLUSIONES E INVESTIGACIÓN FUTURA ....................................................... 107.

(6) 8. 5.1. CONCLUSIONES .................................... .-......................................................................................... 107 5.2. INVESTIGACIÓN FUTURA ............................................................................................................ 109 5.3. REFERENCIAS ................................................................................................................................. 111.

(7) 9. LISTA DE FIGURAS Fig.1. Factores que generan el Cambio Climático (IPCC, 201 O) ............................................................... 13 Fig. 2. Cobertura Boscosa Latinoamérica (F AO, 2009) .............................................................................. 14 Fig. 3. Deforestación en el Mundo (Millenium Ecosystem Assessment 2005).......................................... 15 Fig.4 Mapa mundial de producción y consumo de bambú (INBAR, 2009) ............................................. 22 Fig.5 Proceso de fotosíntesis ..................................................................................................................... 23 Fig.6 Plantaciones de Bambusa oldhamii Munro (Castañeda et al., 2004) ................................................. 27 Fig.7 Ejemplo de un diagrama Forrester.................................................................................................... 29 Fig.8 . Representación de variables de nivel, (GAIA Caso Venezuela, 1998) ............................................ 30 Fig.9 Diagrama que ilustra los pilares del Desarrollo Sostenible (Dréo, 2006) .......................................... 32 Fig.1 O Gráficas que muestran la adicionalidad de un proyecto MOL ....................................................... 35 Fig.11 Pasos del Ciclo de proyectos MOL y actores responsables, (SNV, 2009) ....................................... 36 Fig. 12 Diagrama Causal del modelo.......................................................................................................... 45 Fig. 13 Árbol de causas de la variable: población de la zona...................................................................... 47 Fig. 14. Diagrama de flujo de la variable población de la zona .................................................................. 47 Fig. 15Árbol de causas de la variable: Bosque primario............................................................................. 48 Fig. 16. Diagrama de flujo de la variable bosque primario......................................................................... 48 Fig. 17. Árbol de causas de la variable: Deforestación ............................................................................... 49 Fig. 18. Árbol de causas de la variable: Regeneración natural. .................................................................. 50 Fig. 19. Diagrama de flujo de la variable área deforestada ......................................................................... 50 Fig.20. Árbol de causas de la variable: Área reforestada con Bambú......................................................... 51 Fig. 21.Diagrama de flujo de la variable área reforestada con bambú........................................................ 51 Fig. 22Comportamiento de producción de biomasa por ha de Bambú en el tiempo ................................... 53 Fig.23 Árbol de causas de la variable: C02 fijado por plantacion de Bambú............................................ 54 Fig. 24. Diagrama de flujo de la variable: C02 Fijado por plantación de Bambú...................................... 55 Fig.25 Árbol de causas de la variable: Recursos economicos generados por Bonos de carbono ................ 55 Fig.26 Árbol de causas de la variable: Recursos economicos generados por MDLs .................................. 55 Fig.27. Diagrama de flujo de la variable: Recursos económicos generados por Bonos de Carbono y MDLs ····································································································································································· 56 Fig.28 Árbol de causas de la variable: Recursos economicos por venta de tallos de Bambú ..................... 56 Fig. 29. Diagrama de flujo de la variable: Recursos económicos generados venta de tallos de bambú..... 57 Fig.30 Árbol de causas de la variable: Política de aprovechamiento del bambú........................................ 58 Fig. 31 . Diagrama de Forrester del modelo generalizado .......................................................................... 60 Fig. 32. Primera corrida correcta del modelo .............................................................................................. 70 Fig.33 Gráfica de área reforestada con Bambú........................................................................................... 71 Fig.34. Gráfica de tallos de bambú producidos........................................................................................... 72 Fig.35. Gráfica de área reforestada con Bambú .......................................................................................... 73 Fig.36. Gráfica de área Deforestada ............................................................................................................ 73 Fig.3 7. Gráfica de área reforestada con Bambú .......................................................................................... 74 Fig.3839. Gráfica de Recursos económicos generados por MDLs ............................................................. 75 Fig.40. Gráfica de área reforestada con Bambú .......................................................................................... 75 Fig. 41. Gráfica de área de bosque primario ............................................................................................... 76.

(8) 10. Fig.42. Gráfica sobre recursos generados por evitar la deforestación en la zona........................................ 76 Fig.43. Gráfica de área bosque primario..................................................................................................... 77 Fig. 44. Gráfica de Bono anual para cada familia ....................................................................................... 77 Fig.45. Gráfica de área deforestada............................................................................................................. 78 Fig.46. Gráfica de plan de reforestación ..................................................................................................... 80 Fig.47 Gráfica de área deforestada .............................................................................................................. 81 Fig.48. Gráfica de Salida de Bambú ........................................................................................................... 81 Fig.49. Gráfica de área deforestada ............................................................................................................. 82 Fig.50. Distribución de recursos generados ................................................................................................ 82 Fig.51. Gráfica de área deforestada............................................................................................................. 83 Fig.52. Gráfica de área de bosque primario ................................................................................................ 83 Fig.53. Gráfica de área de bosque primario más Política de generar bonos ............................................... 84 Fig.54. Gráfica de área de bosque primario más Política de generar bonos e incentivo............................. 84 Fig.55 Diagrama de Forrester del Modelo General de Reforestación usando Bambú................................ 85 Fig.56 .Mapa de ubicación del ejido Xhazil Sur y Anexos. Fuente: (Navarro, 2010) ................................ 86 Fig. 57. Población de la zona ...................................................................................................................... 91 Fig.58 Área reforestada con Bambú............................................................................................................ 92 Fig.59 Tallos de bambú por beneficio......................................................................................................... 92 Fig.60 Ingresos por la venta de tallos de bambú......................................................................................... 93 Fig.61. Empleos directos por reforestación ................................................................................................ 94 Fig.62 Dinero para el desarrollo.................................................................................................................. 94 Fig.63 Área de bosque primario.................................................................................................................. 95 Fig.64 Área deforestada ............................................................................................................................. 95 Fig.65 C02 fijado en plantaciones de bambú............................................................................................. 97 Fig.66 Recursos económicos generados por MDLs (U$D) ........................................................................ 97 Fig.67 Bonos anuales por familia para conservación (U$D) ...................................................................... 98 Fig.68 Recursos económicos generados destinados a conservación (U$D) ................................................ 99 Fig.69 Recursos económicos generados para apoyo al Desarrollo (U$D) .................................................. 99 Fig.70 Comportamiento del Bosque Primario en el escenario 11 .............................................................. 100 Fig.71 Comportamiento del área deforestada en el escenario 11 ............................................................... 100 Fig. 72 Recursos Económicos Generados por REDO ................................................................................ 101 Fig.73 Comportamiento del área de bosque primario en el escenario 111 ................................................. 102 Fig.74 Comportamiento del área deforestada en el escenario 111 .............................................................. 102.

(9) 11. LISTA DE TABLAS Tabla 1. Índice de Desarrollo Humano para Países de Latinoamérica 201 O............................................... 16 Tabla2. Símbolos usados en el Diagrama Forrester................................................................................... 31 Tabla. 3. Variables del Modelo ................................................................................................................... 40 Tabla 4. Distribución de la Biomasa Aérea en TMha· 1 de un cultivo de Bambusa o/dhamii ..................... 52 Tabla.5. Estructura de culmos en las cuatro cohortes para la plantación de estudio................................... 52 Tabla. 6. Tabla de vida resultante para la especie de estudio por ha........................................................... 53 Tabla. 7. Valores iniciales del modelo ........................................................................................................ 68 Tabla 8. Clasificación de uso de suelo del ejido Xhazil Sur y Anexos ....................................................... 88 Tabla.9. Valores Iniciales del Caso ............................................................................................................. 90 Tabla. l O. Impactos al Medio Ambiente .................................................................................................... 103 Tabla, 11. Impactos al Medio Social .......................................................................................................... 105 Tabla, 12. Impacto Económico .................................................................................................................. 105 Tabla.13. Impacto Económico .................................................................................................................. 106.

(10) 12. CAPÍTULO l. PREFACIO. 1.1. INTRODUCCIÓN.. Hoy en día la deforestación se ha convertido en un gran problema, no solamente para los países pobres, sino que también que para todos quienes habitamos el planeta, los científicos estiman que 20% del cambio climático es provocado por la deforestación (Swallow B., 2009), y 15% adicionales por la pérdida de biomasa y especies (Millennium Ecosystem Assessment, 2005). Lo cual a su vez, es consecuencia directa de deforestar. Hay evidencia que el cambio climático afecta y continuará afectando a la diversidad biológica. Las consecuencias del cambio climático en el componente de las especies son: Cambios en la distribución, aumentos de las tasas de extinción, cambios en los tipos de reproducción y cambios en la duración de la estación de crecimiento de las plantas (PNUMA, 2007).

(11) 13. Si bien la deforestación no es la única causa del cambio climático que vivimos, es importante poder aportar soluciones que reduzcan las fuentes que generan el mismo, estas fuentes son presentadas de manera conceptual en la figura l.. Fig.l. Factores que generan el Cambio Climático (IPCC, 2010). Por otra parte las altas tasas de deforestación se dan en los países más pobres, por lo que puede afirmarse que existe una relación directa entre deforestación y el ciclo de pobreza. De esta manera, es de suma importancia el poder contrarrestar este fenómeno de manera prioritaria y sobre todo sostenible, no sólo para evitar cambios aún más grandes en el clima que pueden terminar afectando al hombre, sino también para generar un desarrollo real que pueda hacer frente a la pobreza. Desde este enfoque, el pensar en actividades alternativas así como materiales que puedan sustituir el uso de madera, son soluciones inteligentes para cambiar el curso de la dinámica actual. Es de esta manera, que la visión del presente trabajo es proponer una forma alternativa de reforestación, la cual no solamente sirva para recuperar tierras degradadas, sino también que pueda crear oportunidades para generar recursos económicos a través del C02 que será fijado en la.

(12) 14. plantación, y contrarrestar la demanda de madera tradicional al ofrecer al mercado un sustituto ideal de propiedades muy superiores, como lo es el bambú.. 1.2. ANTECEDENTES.. La región de América Latina y el Caribe, formada por 47 países y áreas, contiene el 22 % de la superficie forestal mundial, el 14 % de la superficie de tierra global y el 7 % de la población del mundo (ver figura 2). En esta región se encuentra el mayor bloque continuo de bosque pluvial tropical del mundo: la cuenca del Amazonas (F AO 2009). \. •. .,. BollQUGS. 0tr. S t11~rra5 bolCOSU. Otra cubí,¡rta co 14 IJQ(T8. Fig. 2. Cobertura Boscosa Latinoamérica (F AO, 2009). Por otra parte, se estima que 2/3 partes de la biodiversidad del mundo se encuentra distribuida en 17 países, de entre los cuales 7 son latinoamericanos: México, Bolivia, Brasil, Colombia, Ecuador, Perú y Venezuela (Sarukhán,2008), mismos que, están sufriendo altas tasas de deforestación anual, como se presenta en la figura 3:.

(13) 15. Los mayores factores de presión sobre los bosques y selvas incluyen actividades agrícolas, crecimiento de las zonas urbanas, la extracción de madera y los incendios provocados (UNEP/ROLAC, 2006). Sin embargo, en América Latina y el Caribe, la pérdida de la cobertura. boscosa se debe mayormente a la intensificación de la ganadería y agricultura que a la extracción de maderas, la cual se concentra en unos pocos países (GEO LAC, 2003).. l-. "'. a •. a. .,. :;..,,;... .. Deorodocíón derívoda de la defor~acíón Alta certeza Baja certeza Incremento forestal > 1% alío Cobertuta actual de Bosques. Fig. 3. Deforestación en el Mundo (Millenium Ecosystem Assessment 2005).. A su vez muchos de los países latinoamericanos tienen altos índices de pobreza, mostrándose así una alta relación con la deforestación existente, lo cual es irónico, considerando que son países con grandes cantidades de recursos naturales forestales y biodiversidad. La pobreza a su vez es reflejada de cierta manera a través del cálculo del Índice de Desarrollo Humano, metodología utilizada de manera oficial por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), en la tabla I se presentan los valores calculados para los países latinoamericanos..

(14) 16. Tabla l. Índice de Desarrollo Humano para Países de Latinoamérica 2010. fa&tftlmmill ...... (IDH)'. i.tdeesperaiz¡H ,1,ulllCIU~I* ~ ~. ...... ~ afllll*llltla ~. IMlr,,tin91YS ijlllJM,-la __.... Cte!ldmrt. HGlaltle ..,_. V. JOIO. 'állr. NnM¡• l'l'). cláDMl1'. 1111s. fN&l'l'J. nllr. l'Nlil'l'I. lillr. !Ullil'l. 2010. 1010. l010. )010. lO~. l010. 1010. 1010. 1010. JOOl-JOro. 4S Ol1'. 0)83. o,~. 1',0. 01[1. 0,656. tJtl. 'IIJ. 10,,. OJi!J. 34,1 1 S1J 1. 52.0. o.rn. 13,3 12,1. 044.i. o,ri,. 6!!. 46 Arg!llill. -10 -21. OJ6S. UG. ,.u,. H,I. -1. 0,65]. 10,8. O,so4. -lO. OJ66. 0,6,14. 9,9. 0,321. t.s,J. n,,. 16.3' SJ.6'. '1,1. Jl,J. 10.1 ll,6. ..... OJfl. 11). 1S,S. -]. 0,6S]. 17,C. 0.56' 0,611. 17,9 61,. 0,'ftl 0/,01. Jl,6' 21,9 '. Sl,6 40,3. -6. Q,1511. l..l. J]J'. 48,9. OJ09. 0/11. 0,348 0,401. 41} 9. -IS -l. 16,5 16,6. 17,7 JO.] lJ,1. 0,42!. -]6. S0.5 55,0. OJ4S. U). OJ45. IS). 11,8 13,9. 0,344. 43.6'. 58,5. 8). o.w. 24,11. 4S.5. º· "7. 31,li ' 31) '. 48,4. ~septUIIII. CJIIIINeal¡. ....lllllllllAIIALTI. 5]. lNJIIJ. S4Pillllll. OJSS. S6 Willl. 0.150 0)36. 0,621. 61 COlUlla. 0)15. •.m. 63. 0/13. O,S.1 0,509. y:itago. 59. o¡m. 7J )Jasi ~~(. !kt. drl. nE!llm' '/9~ !) .1lniD. 0/,96 01/!:, 0/,WJ. O,SS-4 0,492. 0,6811. tJ14. O,S-49. .... 30,7 27,2 ll,l 20,2 28,6 16,t. o.-. -18. OJ18. lS,l. 0,519 O,SID 0,410 0,495 0,501 0,482. 9. o~. 16,7. 0,619. 11/). O,lM. 0,449 0,45.l. 37,6 1 32.0 ' 13,4 1. e.a S4,9. 43,(. S4,C. •uallll.l 11111111 . .1 88 it¡Jl,liia lloo'innw ~ !Jsa.'Vm 9S IIIIIN!EslúPuillciNlltl. 0,663. G,499. 0/¡59 0,643. o,,n. 96 ~ IIM ~ 111 HorlW!. 0/,40 0,611 o,60I. ns. ............ Nea•. UII 0,482 l,f1I. .....,. 0.56S. 0,426. 116 Gliftnala. 0,5(i0. un. 14S Hdl. 0,4114. l,2Jt. 24,8 27,6. ... ....... 24,7. 24,6. -7. 0/,78. 18,9. O,lSO. 'll).. -14 -17. OJIJ. 16.5 11;. 0,41S 0,510. 31.5 11). o,m. ~. -4. 6. D,6. .... -1. 0.53' 0,663. ,38]. 19,9. o.~. 9,8. 0,341. 0,561 0,669 0)18 0.6«). lS.l 19J 15,6. 0,518. 9/,. O)ti9. O)n. llf). 0)33. 21),C. 0)70. 33,3 36,1. 0,4'3. ]2,9. 0)19. CfJJ. s.c;• 33.4'. 46,9 S1). 53). o;. 0)91 0)14. 20.l' l9J' 13.S•. 51.3. 0)97. 42.51. ~J. 0,1'1. 47,9 1. 59.5. SS). Fuente: Informe sobre el Desarrollo Humano, PNUD 2010. Como puede observarse en la tabla 1, según el PNUD el 59.09% de los países latinoamericanos tienen un IDH alto, 36.36% un IDH medio, y 0.04% un IDH bajo, teniendo un promedio general de 0.674, sin embargo; en la cuarta columna se presentan los valores del IDH ajustados por la desigualdad, los cuales son comparativamente menores que el valor presentado en la columna 3 correspondiente al valor bruto del IDH, ya que el promedio solamente llega a 0.507, lo cual es 25% menor al reportado inicialmente. Por otra parte puede observarse que con excepción de Ecuador, Jamaica, Guyana y Nicaragua, todos los demás países han sufrido un descenso de 26.43% en promedio, lo cual indica que han retrocedido de cierta manera en la labor de desarrollo humano..

(15) 17. Por todo lo anteriormente expuesto, se hace evidente la necesidad de implantar una nueva forma de desarrollo que considere la generación de bienestar e igualdad, tomando en cuenta la conservación de los recursos naturales, dado que el capital natural se considera como el capital más valioso con el que cuenta un país. Por ello el objetivo del presente trabajo de investigación consiste en plantear un modelo de simulación computacional genérico aplicado a reforestación utilizando Bambú, esto como una actividad alternativa que genere desarrollo, logrando sostenibilidad a lo largo del tiempo.. 1.3. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA.. 1.3.1. OBJETIVOS. 1.3.1.1. Objetivo General.. El objetivo de éste trabajo es construir un modelo de simulación que describa la evolución de un área reforestada utilizando Bambú, con la finalidad de lograr una reforestación sostenible.. 1.3.1.2. Objetivos Específicos.. ./ Contar con un modelo de simulación para una reforestación utilizando Bambú de cualquier especie . ./ Emplear el modelo a un caso de estudio real, para poder obtener resultados destinados a la aplicación de esta forma de reforestación, del mismo modo como ejemplo para la aplicación del modelo, y para determinar la sostenibilidad de los resultados.. 1.3.2. HIPÓTESIS BÁSICA.. "Es posible generar una reforestación sostenible utilizando bambú, la cual pueda plasmarse en un modelo matemático de simulación.".

(16) 18. 1.3.3.JUSTIFICACIÓN.. "Está claro que el mundo debe desplegar todos los medios y formas disponibles para combatir el cambio climático. En esta coyuntura crítica, todas las medidas de transformación y cada contribución sustancial al cambio climático no debe pasarse por alto" (Achim Steiner,. Subsecretario General de Naciones Unidas y Director Ejecutivo del Programa para el Medio Ambiente, Septiembre de 2009). Una manera de contribuir a este fenómeno global sin duda alguna es evitando la deforestación de bosques, ya que son en éstos donde se realiza el proceso de fijación de carbono a través de conversión a biomasa. A la vez, el crecimiento de la población mundial hace que se incremente la demanda por estos recursos, lo cual demanda a su vez mayor tala de árboles, que en gran parte se realiza de manera ilegal en países del tercer mundo para proveer de materia prima y alimentos a países desarrollados. Entonces, la búsqueda de materiales que sustituyan de manera directa el uso de madera y puedan ser manejados de manera sostenible, es una respuesta inteligente a un mañana mejor. El presente trabajo brinda una herramienta genérica, que sirve para planificar proyectos de reforestación que utilicen cualquier especie de Bambú, tomando en cuenta que cada región tiene sus propias características fisicoquímicas, biológicas y poblacionales. 1.3.4. LÍMITES.. 1.3.4.1. Límite Temporal. Para el estudio del presente trabajo se toma un límite de 50 años, el cual es considerado como un periodo relativamente largo, para determinar la sostenibilidad del sistema..

(17) 19. 1.3.4.2. Zona Geográfica. El modelo planteado en el presente trabajo de hecho no plantea ningún límite geográfico, ya que busca de manera clara que pueda ser aplicable en cualquier situación, desde un proyecto pequeño hasta uno a gran escala. 1.3.5. Alcances.. El presente trabajo propone utilizar especies endémicas de bambú para poder reforestar zonas de bosque degradado, enfocado principalmente e bosques tropicales y sub tropicales..

(18) 20. CAPÍTULO 11. FUNDAMENTOS Para poder comprender de manera más clara el objetivo buscado por el presente trabajo, los resultados presentados y la interacción de cada cimiento teórico utilizado, es fundamental y de suma importancia tener claros 3 fundamentos: @. El Bambú y sus Propiedades. @. Dinámica de Sistemas.. @. Desarrollo Sostenible, Bienes y Servicios Ambientales.. 2.1. BAMBÚ Y SUS PROPIEDADES. El término "bambú" fue introducido por Lineo en 1778, derivado del vocablo hindú "mambu" (Farrelly, 1984), y actualmente es utilizado de manera muy genérica para nombrar a todas las plantas de la subfamilia bambusoideae, la cual pertenece a su vez a la familia de las gramíneas.. 2.1.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES.. El bambú es el grupo más diverso de plantas de la familia de las gramíneas herbáceas, y la más primitiva subfamilia que se caracteriza por un tallo leñoso, ramaje complejo, un sistema de rizomas generalmente robusto y floración infrecuente. Crece en áreas tropicales y subtropicales entre las latitudes 46 norte y 47 sur, y en altitudes hasta de 4,000 metros sobre el nivel del mar, es una especie muy adaptable, y en todo el mundo se estiman entre l, 100 y 1,500 especies de bambú (INBAR 2008), en la figura 4 se presenta el mapa mundial de producción y consumo de bambú..

(19) 21. De acuerdo con McClure (1961) y Cortés (2007), las características de. la subfamilia. Bambusoideae son: 1) Hábito perenne; 2) los rizomas se presentan bien desarrollados; 3) los tallos o culmos son siempre lignificados y fuertes; 4) las hojas presentan un pseudopecíolo; 5) la presencia de tres lodículas en la base de la flor, 6) el período de floración puede tomar muchos año y 7) crecimiento acelerado (de 3 a 4 años). Respecto a su reproducción puede ser sexual con una floración anual, gregaria y periódicamente y una floración irregular, con la característica general que después que ésta florece muere. La reproducción vegetativa, se da debido a un requerimiento de uniformidad en la constitución genética. Según Rivier los bambúes se dividen en dos grandes grupos según su propagación vegetativa que son: Bambúes cespitosos I de crecimiento otoñal y trepadores. (raramente. cespitosos de crecimiento primaveral (Vela, 1982). Entre las características físicas que hacen al bambú una especie valiosa para su comercialización debe destacarse que es una madera muy dura con un grado de dureza Brinell de 4.2 a 4.7, dependiendo de la especie utilizada (Pavimentosonline, 2006), su dureza es inclusive mayor a las maderas tradicionales por su alta densidad y la disposición de longitud de fibra que presenta. Es por esto que el bambú ha recibido el denominativo de "acero vegetal" (INBAR, 2005). La utilización de bambú se ha diversificado desde su uso para construcción por su alta resistencia, además por ser una madera que no es inflamable ya que presenta en su composición ácido silícico, el cual le da ésta característica; pasando por una gran gama de productos artesanales, y terminando en distintos productos resultantes de la industrialización de esta planta, como por ejemplo el parquet de bambú. El uso de bambú para sustituir a la madera tradicional, es una manera alternativa de contrarrestar la deforestación, la cual debido a su alta tasa está acabando con los bosques y selvas del planeta; es así que en varias partes del planeta las personas se han dado cuenta del gran valor del bambú, no sólo por sus extraordinarias propiedades y bajo costo, sino también por ser una alternativa renovable de rápido crecimiento; por ejemplo, INBAR (lnternational Network for Bamboo and Rattan) es una organización internacional establecida en noviembre de 1997 dedicada a mejorar. 1. Planta capaz de fonnar césped, cuyos macollos crecen muy próximos y logran cubrir largas extensiones. Ténnino utilizado de manera técnica en horticultura el cual significa rejillas guía, por las cuales las plantas trepan a modo de utilizar de mejor manera el área de cultivo y aumentando el rendimiento de producción.. 2.

(20) 22. los beneficios económicos, sociales y medioambientales mediante la utilización del bambú y el rattan. A nivel mundial se conocen cerca de 1,300 usos al bambú, algunos de ellos son: Construcción de casa, fabricación de artesanías, medio ambiente, consumo humano (Phyllostachus pubescens), tutores 2 para hortalizas, cortina rompe vientos para otros cultivos, duela para pisos y, principalmente, como combustible biomásico para la generación de energía eléctrica, producción de pulpa para papel y la extracción de etanol. Su importancia recae en la posibilidad de ser utilizado como un recurso alternativo que permita tener ingresos adicionales combinado con otros sistemas de producción en el campo (Vela, 1982). La producción mundial, se concentra en países asiáticos como China, India, Tailandia, Taiwán, Indonesia y Japón. Otros países que producen bambú son Sudáfrica e Israel (ver figura 4). En América, la producción se da principalmente en Costa Rica, Ecuador, Colombia y Brasil (INBAR 2009).. Fig.4 Mapa mundial de producción y consumo de bambú (INBAR, 2009). En México el uso del bambú se encuentra restringido a la fabricación de muebles y construcciones rurales. La distribución geográfica de los bambúes se encuentra en regiones tropicales, predominando en los estados de Chiapas, Veracruz y Tabasco. En los últimos años se 2. Término utili7.ado de manera técnica en horticultura el cual significa rejillas guía, por las cuales las plantas trepan a modo de utilizar de mejor manera el área de cultivo y aumentando el rendimiento de producción..

(21) 23. ha generando plantaciones con especies introducidas de Asia y Sudamérica, entre las que se pueden mencionar por su extensión e importancia las de Agroindustria Moderna S.A., con plantaciones de Guadua en Tabasco y las de Cementos APASCO en Orizaba, Veracruz también con especies de Guadua y del bambú conocido comúnmente como "Plumoso y Africano" (Masera O., et al, 1997).. 2.1.2. MEDICIÓN DE CARBONO. La energía de la biomasa es una forma de energía solar ya que depende de la fotosíntesis. Las plantas verdes transforman la energía de la luz solar en energía química, al convertir el bióxido de carbono del aire y el agua del suelo en compuestos orgánicos ricos en energía. El factor limitante es la eficiencia de la fotosíntesis, ya que solo el 6. 7% es metabolizado para las plantas C4 (llamadas así porque el primer producto es un azúcar de 4 carbones), como el maíz, el sorgo y la caña de azúcar que se desarrollan mejor en climas relativamente cálidos. Y de 3.3% para las plantas C3, como el trigo, el arroz, el frijol de soya, los árboles y otras plantas que predominan en los climas templados y que abarcan entre el 90 y 95% de la biomasa total (Robles, 200 I). Las diferencias a nivel anatómico, fisiológico y bioquímico determinan que las plantas C4 presenten una mayor eficiencia fotosintética que las C3. Pero igualmente implica que tengan un mayor costo energético que las C3 (Cruz, 2009). tlllMlú. e. Fig.5 Proceso de fotosíntesis. 3. Dentro de las familias que son plantas C4, se encuentran 18 monocotíledoneas, entre las cuales está la Gramineae (familia que agrupa a los bambúes). El ser una planta C4 genera una meJor 3. Fuente: http://personales.ya.com/geopal/g-b_ 1bach/tema8.htm#actinterac.

(22) 24. fonnación de biomasa bruta y si existen buenas condiciones de luminosidad se manifestará en una gran generación de biomasa y rápidos crecimientos, como es el caso de la Guadua. angustifolia (Pereira R., 2009). Por estas características los bambúes son especies que pueden ser utilizadas en proyectos de secuestro de carbono. Dentro de los estudios científicos, existen varias acotaciones para la medición de biomasa y carbono en las plantas, por ejemplo Schlegel et al. (2000) definen a la biomasa forestal como el peso, o estimación equivalente, de materia orgánica existente en un ecosistema forestal por encima y por debajo del suelo. Generalmente es expresada en toneladas por hectárea de peso seco. A partir de la biomasa se puede calcular la concentración de carbono en la vegetación (aproximadamente el 50% de biomasa es carbono) y, por consiguiente, es posible hacer estimaciones sobre la cantidad de dióxido de carbono que se emite a la atmósfera cada vez que se desmonta o quema un bosque (F AO, 1995). En general se puede estimar el contenido de carbono almacenado en la biomasa forestal se han desarrollado métodos directos e indirectos. Los directos consisten en un análisis destructivo para la estimación del peso verde y el peso seco de cada uno de los componentes: componentes: fuste, ramas grandes, ramas pequeñas y hojas. Las ramas pequeñas (diámetro <25 cm) y hojas pueden ser pesadas en fresco y transfonnadas a valores de biomasa tomando una muestra y secándola en el horno (70 ºC hasta peso constante). El fuste y las ramas grandes (diámetro 2:25 cm) se cubican (detenninación de su volumen por medio de ecuaciones de Smalian, Huber, entre otros.) y se transfonnan a biomasa por medio de su gravedad específica (Brown, 1997). Los métodos indirectos se basan en la utilización de modelos matemáticos que estiman el peso de las diferentes fracciones del árbol a partir de variables individuales, utilizando los datos de métodos directos. Un método que se utiliza dentro de este conjunto es el modelado con Sistemas de Infonnación Geográfica (SIG), el cual utiliza bases de datos digitales existentes de inventarios forestales, infonnación de densidad de población, clima, vegetación, zonas ecoflorísticas, suelos y topografía, siendo muy adecuados para. extensiones de terreno, como países e incluso. continentes (Brown, 1997) Así mismo, entre otras metodologías se encuentra: La técnica del árbol medio (utilizada en rodales coetáneos tomando en cuenta el árbol del área basal media mediante un inventario previo); técnica del árbol estratificado (para rodales incoetáneos se estratifica por clases.

(23) 25. diamétricas y se usa la técnica del árbol medio) y por último la técnica de estimación por regresión, el ejemplo más común de esta última son las ecuaciones alométricas para las cuales varios árboles son muestreados destructivamente y relacionando su biomasa y dimensiones del árbol en pie (Jiménez, 2010). Las ecuaciones alométricas son estimaciones indirectas del material vegetal cuya cantidad se desea conocer previa recolección de datos obtenidos de muestreos directos. Dichas funciones estiman las relaciones dadas entre la biomasa total con la que cuenta el árbol y algunas de sus dimensiones como suelen ser las más comúnmente utilizadas: altura, diámetro normal o área de albura (Acosta et al., 2002). Estas ecuaciones han sido desarrolladas en varias partes del mundo para generar la cantidad de biomasa con la que cuentan las especies forestales. Respecto a las metodologías que miden el carbono Locatelli y Leonard (2001) mencionan que los métodos existentes para medir los almacenes de carbono en las masas forestales son de tres tipos: Los primeros se realizan a nivel global; los segundos se acercan más a la realidad pero eluden mediciones del terreno, generalmente se basan en datos de inventarios forestales y el tercer tipo, se utilizan correlaciones entre las dimensiones y la biomasa, basándose en datos proporcionados por muestreos destructivos. Dentro de los más utilizados se tiene a: Estimación de carbono basado en un inventario forestal convencional, que usa la conversión de volúmenes verdes a peso seco, la estimación del peso de carbono en la biomasa, que es la multiplicación del peso de la biomasa por un factor que varía entre 0.45 y 0.55. El valor indica la fracción de carbono en la materia vegetativa. A falta de información específica, generalmente se usa un valor de 0.50. Por último, la estimación de biomasa y carbono por hectárea y superficie total, que utiliza el cálculo de los pesos por metro cúbico de madera y carbono según diferentes volúmenes por hectárea (Vigil, 2010) En México se realizaron varios estudios para medir tanto la biomasa como el carbón que se tiene en especies forestales, entre los cultivos analizados destaca una plantación de Bambú (Bambusa oldhamii Munro) de siete años establecida en Huatusco, Veracruz, donde utilizaron ecuaciones alométricas de la forma exponencial para calcular biomasa aérea total y su distribución por componentes (tallo, rama y hojas). El modelo que mejor resultados presentó es:. Ye;. = e(ª+ pln(D)+cME/2). (1).

(24) 26. Donde: Yci=. Biomasa calculada del iésimo componente en kg. e=. Base del logaritmo natural y. CME= Cuadrado Medio del Error calculado para cada componente y edad. D=. Diámetro a 1.3 m en centímetros. a. y p= Son los parámetros a estimar. Los resultados de este estudio tiene como base a una plantación de una edad de siete años con una densidad total de culmos que permanecen en pie es de 1O, 1O1 tallos por hectárea, Suponiendo una incorporación estable de 11 culmos por generación, y una extracción de los culmos mayores de 4 años de edad, la densidad media sería de 16,280 tallos por hectárea (Castañeda et al., 2005). Los resultados muestran que la biomasa por área total fue de 103,852 Ton/ ha, distribuida en los culmos de las cuatro cohortes presentes. Esta biomasa representa una acumulación promedio de 25.92 Ton/ha año. Suponiendo una concentración de carbono del 50 % (Brown, 1997). en tejido vegetal, la cantidad de carbono retenida en la parte aérea de la plantación es de 51,926 Ton /ha. Considerando que en la plantación existen culmos de 1 a 4 años de edad, la acumulación media de carbono de la plantación es de 12.98 Tone /ha año (Castañeda et al., 2005). Riaño y otros (2002), llevaron a cabo un estudio en Colombia en guaduales del departamento del Valle del Cauca, para determinar la biomasa acumulada de Guadua angustifolia en relación con su edad. Las mediciones se realizaron en plantas con edades comprendidas entre los 6 y los 72 meses, para ello se extrajeron la totalidad de la planta de la muestra, incluyendo los rizomas y raíces. La siembra inicial se realizó con una densidad de 400 plantas por hectárea, al cabo de seis años se produjeron 8,640 tallos. El cálculo de la biomasa bajo estas condiciones de investigación presentaron resultados para cada uno de los órganos de la planta presentándose como resultado que una ha de Guadua angustifolia genera 108,7 Ton/ ha de pesos seco. La investigación anterior arroja como resultado final que la fijación de carbono es de 54.3 Ton/ha en seis años, que implica entonces 9.05 TonC/ha/año..

(25) 27. Fig.6 Plantaciones de Bambusa oldhamii Munro (Castañeda et al., 2004).. Por último un estudio realizado en un bosque natural en Colombia han encontrado que un bosque natural de Guadua angustifolia con 5,755 plantas/ha posee una biomasa en verde de 529 Ton/ ha. Esta biomasa cambia anualmente según el porcentaje de regeneración natural o por el aprovechamiento de tallos que se realice en el bosque.. 2.2. DINÁMICA DE SISTEMAS Los modelos de Dinámica de Sistemas (OS) constituyen un grupo particular de los modelos matemáticos. Este tipo de modelos fueron enunciados por primera vez por Jay W. Forrester (1961 }, en donde sus primeras aportaciones estaban avocadas a resolver problemas dentro del campo industrial. Posteriormente se vio su utilidad en otros sectores como en el urbano llegado a ser utilizados hasta en temas de medio ambiente, la política, la conducta económica, la medicina, la ecología y la biología, esto debido a que la OS aporta útiles conceptuales y operativos mediante los cuales vinculan estructura y comportamiento de un determinado sistema (Coy le, 1996). En sí se puede decir que la dinámica de sistemas permite la comprensión de los problemas desde una óptica de sistema, al observar un conjunto de elementos que se relacionan entre sí de manera tal que un cambio en uno de ellos modifica al conjunto. Este enfoque permite una visión muy.

(26) 28. clara y realista, donde se pueden analizar las complejas relaciones entre los elementos que configuran la estructura que provoca el comportamiento que deseamos modificar. Según Usó y Mateu (2004) las ventajas que tiene la DS son: - Sencillez, ya que la forma de modelar es aplicar con una cierta sistemática el sentido común y los conocimientos. - Versatilidad, por tener la facilidad de reconversión sin tener que modelar desde el principio. - Conversacionalidad, el modelo da respuestas rápidas a preguntas que se formulan. - Interdisciplinaridad, puesto que facilita el conocimiento entre especialistas de diversas áreas. - Transdisciplinaridad, peculiaridad de la metodología de OS, donde el modelador se convierte en especialista de la generalidad, es decir un especialista holístico, o generalista de lo especial. En este sentido, el papel del modelador es sistematizar y sintetizar los conocimientos de los expertos.. 2.2.1. CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO DINÁMICO.. Según Yañez (2009), la dinámica de sistemas es un enfoque para el modelaje de sistemas y para la construcción de modelos, se consideran los siguientes pasos: 1). Denominación del Modelo.. 2). Descripción del Sistema.. 3). Determinación de los elementos del modelo.. 4). Identificación de las relaciones causa - efecto.. 5). Construcción de diagramas causales.. 6). Establecimiento de la tabla de codificación y detección de las variables.. 7). Construcción de Diagrama de Forrester o de niveles.. 8). Establecer las ecuaciones del Modelo.. 9). Estimar los parámetros.. 1O) Análisis de sensibilidad o evaluación..

(27) 29. 11) Se debe efectuar la verificación del modelo. 12) Efectuar la variación del modelo. 13) Implementar el Modelo. A continuación se describen algunos aspectos más relevantes para construir modelos de DS:. 0. Diagramas Causales.. Los diagramas causales sirven para hacer un bosquejo de todos los elementos de una problemática sin entrar en los detalles matemáticos del posible modelo (GAIA Caso Venezuela, 1998) Para obtener un diagrama causal de un problema hay que considerar los siguientes aspectos: - Relaciones causa - efecto. - Relaciones de retroalimentación entre los componentes del sistema.. 0 Diagrama Forrester o de Niveles. Según Peña (2003), se caracteriza cada una de las variables consideradas, según el comportamiento que presentan en su evolución, clasificadas en: variables de nivel, de flujo y auxiliares. También se puede definir las variables suplementarias, los parámetros, las tablas o funciones, los valores iniciales y las constantes.. ~oblación!. (memo tasa de nacimientos. .. .'K ... ~Tº\ tasa de migración. IIU ·::). tasa de mortalidad. Fig.7 Ejemplo de un diagrama Forrester.. 0. Variables de Nivel.. Representan las magnitudes que acumulan los resultados de acciones tomadas en el pasado. Contienen toda la historia disponible del sistema. En el diagrama de Forrester los niveles se.

(28) 30. representan por medio de rectángulos. A cada nivel se le asocia un flujo de entrada y uno de salida.. D. o. Símbolo del acumulador Símbolo de la tasa de (Nivel) variación (Tasa). Fig.8. Representación de variables de nivel, (GAIA Caso Venezuela ,1998). Una variable de estado (o nivel), es una variable que acumula sus valores (matemáticamente se representa como una integral), la cual va cambiando por variables representadas por flujos de material (tasas) (GAIA Caso Venezuela, l 998). Observando la ecuación se tiene que:. N(t). = N(o) +. f. (FE - FS)8t (2). Donde: N(t) es el valor del nivel en el instante de tiempo t N(o) es el valor inicial del nivel. FE y FS los flujos de entrada y de salida.. Esta ecuación se puede escribir empleando el método de Euler de integración numérica, el cual es un procedimiento de integración numérica para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias a partir de un valor inicial dado:. N(t + ~t). = N(t) + ~t[FE(t)- FS(t)]. (3). Esta última fonna es la que se emplea comúnmente en Dinámica de Sistemas para definir cualquier nivel en ténninos de sus flujos..

(29) 31. 0. Las Variables de Flujo.. Estas son las que logran la caracterización de las acciones resultantes de las decisiones tomadas en el sistema, determinando las variaciones de los niveles. Debido a su naturaleza se trata de variables que no son medibles. En el diagrama de Forrester se representan por válvulas. Las ecuaciones asociadas a una variable de flujo reciben la denominación de ecuaciones de flujo o funciones de decisión. Según Peña, (2003), las variables auxiliares son las que facilitan la comprensión de las variables de flujos. Une los canales de información entre las variables de flujo y de nivel. Con la existencia de estas se consigue un modelo transparente y simple. Otros símbolos y su significado que se usa con esta metodología son: Tabla2. Símbolos usados en el Diagrama Forrester.. La nube que puede representar una fuente o un pozo; puede interpretarse como un nivel que es prácticamente inagotable o que no es de interés del científico. e. Las_ variables auxiliares se utilizan para efectuar cálculos intermedios entre variables.. ¡-[--º---]Constante. 1. Las constantes son un elemento del modelo que no cambiará de valor durante la simulación. 1. ,;;=====..-r---+ Flujo de material. .......... Fl'*> de i'llormacién. El canal de material indica que hay traspaso de material entre las variables conectadas mediante este canal; mientras que el canal de información indica que sólo se está traspasando información.. Los retardos, que se pueden usar sobre lazos de materiales o de información. Fuente: (GAIA Caso Venezuela, 1998). 2.3. DESARROLLO SOSTENIBLE, BIENES Y SERVICIOS AMBIENTALES EL concepto de Desarrollo Sostenible se acuñó por primera vez en el Informe Brundtland Nuestro Futuro Común elaborado en 1987 por la Comisión Mundial sobre Medio.

(30) 32. Ambiente y Desarrollo, el cual establece que se debe encaminar las acciones a satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender sus propias necesidades.. Ecológico. Social. Fig.9 Diagrama que ilustra los pilares del Desarrollo Sostenible (Dréo, 2006). Para México , de acuerdo a la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente el Desarrollo Sustentable es "el proceso evaluable mediante criterios e indicadores del carácter ambiental, económico y social que tiende a mejorar la calidad de vida y la productividad de las personas, que se funda en medidas apropiadas de preservación del equilibrio ecológico, protección del ambiente y aprovechamiento de recursos naturales, de manera que no se comprometa la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras".. 2.3.1. MECANISMOS DE DESARROLLO LIMPIO Los mecanismos de desarrollo limpio son una parte muy importante en el trabajo, a partir de la importancia que ha ido cobrando la necesidad de implementar formas de desarrollo sostenible como mitigación a los efectos del cambio climático, estos mecanismos son formas que incentivan modos de cambio hacia un desarrollo sostenible tangible, y sobre todo a contrarrestar el problema de cambio climático. Como primeros antecedentes en la atención referente a los cambios en el clima, se realizó en Ginebra en febrero de 1979 la Primera Conferencia Mundial sobre el Clima. Al año siguiente se estableció el Programa Mundial sobre el Clima (PMC)..

(31) 33. En Río de Janeiro, junio de 1992 se llevó a cabo la llamada Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (CNUMAD) o "Cumbre para la Tierra" en donde la firma del Convenio marco sobre el cambio climático (UNFCCC) cobró gran importancia, entró en vigor en 1994 y sus metas principales fueron estabilizar las emisiones de Gases de efecto invernadero (GEi) a niveles que evitaran una interferencia antropógena peligrosa en el clima mundial (PNUMA, 2002) En 1997 con la firma del Protocolo de Kioto el cual estableció "metas reales" para la reducción de emisiones de GEi a las naciones industrializadas y las naciones en transición (ONU, 1998). Aunque se le asignó un objetivo específico de emisiones a cada país, el promedio de la reducción requerida para los países industrializados (del "Anexo B") fue de un 5.2 % menos que los niveles de 1990; los niveles de emisiones asignados deberían alcanzarse para 2008-2012. Esto da el equivalente a una reducción total de 456 millones de toneladas de dióxido de carbono (tC0 2) (Bishop y Landell-Mills, 2007). Para el logro de esta reducción, el protocolo de Kioto estableció tres mecanismos (artículos 6, 12 y 17) diseñados para incrementar el costo-efectividad de la mitigación del cambio climático, los cuales son: 1) El comercio de emisiones, mediante el cual las partes o países del Anexo B del protocolo de Kioto podrán participar en actividades de comercio de los derechos de emisión. 2) El segundo mecanismo es la instrumentación conjunta, la cual señala que todas las Partes del Anexo I del protocolo podrán transferir a cualquier parte incluida en el mismo anexo, o adquirir de ella, las Unidades de Reducción de Emisiones (ERUS por sus siglas en inglés) resultantes de proyectos encaminados a reducir las emisiones antropogénicas de GEi por las fuentes o a incrementar la absorción antropogénica por los sumideros. 3) Los Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL), que funcionan de manera similar a los mecanismos de instrumentación conjunta, a diferencia que los países que no están incluidos en el Anexo I del protocolo serán los huéspedes de proyectos de mitigación, mecanismo los procesos de monitoreo son más estrictos para garantizar que no se generen Certificados de Reducción de Emisiones (CERS por sus siglas en inglés) ficticios, dado que algunos países en desarrollo carecen de la capacidad técnica necesaria para realizar un monitoreo preciso de sus.

(32) 34. em1s10nes. Las unidades de remoción (RMUS, por sus siglas en inglés), son las que se obtienen de las actividades de captura de carbono (Guzmán et al., 2004). El MDL promueve la ejecución de proyectos en los países en desarrollo mediante una actividad de proyecto y tecnología existente, que hacen posible la reducción de emisiones de GEi. Esas reducciones tienen el nombre de Certificados de Emisiones Reducidas (CER) o bonos de carbono. Los países industrializados compran los CER a los países en desarrollo para cumplir con sus obligaciones de reducción de emisiones El MDL puede ser utilizado como un instrumento financiero con dos objetivos específicos: por un lado, hacer que los países desarrollados cumplan con sus compromisos de mitigación al menor costo posible, y por otro lado, contribuir a promover el desarrollo sostenible en los países en vía de desarrollo Según la forma de evitar la emisión de GEi, los proyectos MDL pueden ser de dos tipos: i) de captura o absorción de C02 de la atmósfera y ii) de reducción de emisiones. Los sectores donde se puede generar un proyecto MDL son: a) Proyectos energéticos (energía renovable y no renovable): industria energética, distribución de energía y demanda de energía. b) Proyectos industriales: manufacturera, química, construcción, minera, producción de metales. c) Transporte. d) Agropecuarios: silvicultura y agricultura. e) Forestales. f) Manejo y eliminación de residuos.. g) Emisiones fugitivas de combustibles (sólidos, petróleo, gas); emisiones fugitivas de la producción y consumo de halocarbonos (CFC, HFC y HCFC 4) y hexafluorido de azufre (SF 6). Entre las principales cadenas productivas donde es posible establecer estos proyectos encontramos: 4. CFC: Clorotluorocarbonos, HFC: Hidrofluorocarbonos, FCHF: Hidroclorofluorocarbonos.

(33) 35. Forestal. Como primera medida, es importante establecer las actividades en las que es aplicable el MDL, como la reforestación y forestación 5• Los proyectos MDL en el sector forestal deben cumplir con una serie de variables o exigencias específicas: En la adicionalidad, se debe asegurar que el proyecto no se hubiera podido realizar sin la aplicación del MDL. Implementació1 de proyecto. Implementación de 1111 actmdad nueva en u proyecto eiistente. DUffO. I,.,. ._. Ion ~. ,..e:=~-----. Iimlpo. Ion. ro,. i...i=:==-----. I-·-. Tiempo. Fig. l O Gráficas que muestran la adicionalidad de un proyecto MDL 6. En el tema de Fugas, se debe demostrar que la captura de C02 por parte de sumideros de tipo forestal no se emita a través de otras actividades debido a la naturaleza misma del proyecto MDL. Para generar un proyecto MDL se debe seguir un ciclo (ver figura ), el cual empieza con el PIN, que es un documento optativo que da a conocer aspectos generales, el potencial y la forma en que el proyecto puede contribuir a la captura o reducción de emisiones GEi. Este documento sirve para buscar asesoría apropiada y facilitar las negociaciones, buscar financiamiento, guiar el. 5. Forestación: conversión, por actividad humana directa, de tierras que carecieron de bosque durante un período mínimo de 50 aftos en tierras forestales mediante plantación, siembra o fomento antropogénico de semilleros naturales. Reforestación: conversión por actividad humana directa de tierras no boscosas en tierras forestales mediante plantación, siembra o fomento antropogénico de semilleros naturales en terrenos donde antiguamente hubo bosques, pero que están actualmente deforestados. En el primer período de compromiso, las actividades de reforestación se limitarán a la reforestación de terrenos carentes de bosques al 31 de diciembre de 1989. 6 Imagen extraída de : http://www.co2.org.co/UserFi1es/File/Memorias/Capacitaci%C3%B3n%20MDL.pdf.

(34) 36. estudio de prefactibilidad e iniciar el análisis de factibilidad para un proyecto MDL (SNV, 2009). Posterionnente se presenta el PDD, que es el documento básico y obligatorio que describe el proyecto MDL. La infonnación básica que este debe contar es con una descripción general del proyecto, una metodología de la línea de base (donde se muestra la adicionalidad), el periodo de acreditación que varía de acuerdo al tipo de acreditación, el protocolo de monitoreo o vigilancia (documentos que validad la línea base, estiman las emisiones y calculan la reducción y fugas del proyecto), repercusiones ambientales y comentarios y alegaciones de los interesados (SNV, 2009).. r••~• A > I CaQ~M • .\ 4¡J;. ' ... •.. ~bemamental. o. ''. '\. . · •. •. ~w. ~. (ANO). ¡. I. 0. • Autoridad Nacional Detlgnada. ~. Negociación de contrato. ••. Fig.11 Pasos del Ciclo de proyectos MDL y actores responsables, (SNV, 2009). El siguiente paso es la carta aval gubernamental que hace constar la participación voluntaria del país y la contribución del proyecto (SNV, 2009)..

(35) 37. El paso cuarto, es la validación que es una evaluación independiente de un proyecto MDL, en la cual se demuestra su viabilidad ambiental, social y económica. La institución que realiza este paso debe estar aprobada por la Junta Ejecutiva del MDL (AEA, 2007). El registro, que no es más que la aceptación formal del proyecto. Los proyectos registrados se encuentran incluidos en un sistema internacional (CMNUCC ,2008). La negociación del contrato que es el paso sexto, se lo hace a través de un acuerdo de compra de reducción de emisiones, en el cual se establece un tipo de negociación, los términos legales, definiciones de la propiedad y como se enfrentaran los riesgos, entre otros. El momento de la negociación de las emisiones reducidas puede ser antes o hasta que sean emitidos los CER y dependerá de las necesidades específicas y el riesgo que asuma el vendedor y el comprador. En el siguiente figura se muestran los tiempos en que se tarda en promedio en cada fase del ciclo del proyecto. 3 - 6 meses. Depende de la disponibilidad de Información y canales di comunicación Reglslro nacloMI. 1 mes, si la documentación n completa. 3 - 6 meses, Incluyendo consulta pública. 2• 3 mts11. Al'lo a al'lo, de manera constante. 2-3ml98S Emisión Certificados. 15dlas. Fig. Plazos estimados del Ciclo del Proyecto (Botero y Estrada, 2008). 2.3.2. REDUCCIÓN DE EMISIONES POR DEFORESTACIÓN Y DEGRADACIÓN EVITADA (REDD). Después de la firma del Protocolo de Kioto, el tema de los bosques y suelos forestales no tuvieron mucho peso en las negociaciones de la CMNUCC, esto debido a la incertidumbre en la medición de emisiones de GEi que el sector forestal de los países en desarrollo emite o capturan. Sin embargo, el 2007 en Bali, en la COP 13 se reconoció la importancia del tema y se tomó la iniciativa de establecer un esquema de Reducción de las Emisiones ocasionadas por.