MORFOLOGÍA VEGETAL
Un cuerpo de Beltian es una punta desmontable que se encuentra en los pinnules de algunas especies de Acacia y géneros estrechamente relacionados. Los cuerpos de Beltian, llamados así por Thomas Belt , son ricos en lípidos, azúcares y proteínas y, a menudo, de color rojo. Se cree que han evolucionado en una relación simbiótica con las hormigas . Las hormigas viven dentro de estructuras vegetales especiales ( Domatia ) o cerca de la planta y mantienen alejados a los herbívoros .
Único entre las arañas por su dieta predominantemente vegetariana, Bagheera kiplingi se alimenta casi exclusivamente de cuerpos de Beltian.
Biosequestration en bosques
Secuestro de carbono en plantas [ editar ]
Kew Gardens Waterlily House. David Iliff, 2008
Aumento reciente de año a año de CO 2 atmosférico
Reforestación, deforestación evitada y LULUCF [ editar ]
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) estima que la tala de bosques ahora está contribuyendo a cerca del 20 por ciento de los gases de efecto invernadero que ingresan a la atmósfera. [6] Candell y Raupach sostienen que hay cuatro formas principales en que la reforestación y la reducción de la deforestación pueden aumentar la biosequestration. Primero, aumentando el volumen del bosque existente. En segundo lugar, al aumentar la densidad de carbono de los bosques existentes a escala de pie y de paisaje. Tercero, al expandir el uso de productos forestales que reemplazarán de manera sostenible las emisiones de combustibles fósiles. Cuarto, al reducir las emisiones de carbono causadas por la deforestación y la degradación. [7]Las reducciones de limpieza de tierras, la mayoría de las veces, crean beneficios para la biodiversidad en una vasta extensión de regiones terrestres. Sin embargo, las preocupaciones surgen cuando la densidad y el área de la vegetación aumentan la presión de pastoreo también podrían aumentar en otras áreas, causando la degradación de la tierra . [8]
Un informe reciente del CSIRO australiano descubrió que la silvicultura y las opciones relacionadas con el bosque son el sumidero de carbono más significativo y más fácil de lograr que representa 105 Mt por año de CO 2 -e o alrededor del 75 por ciento de la cifra total alcanzable para el estado australiano de Queensland desde 2010-2050. Entre las opciones forestales, anunció el informe de CSIRO, la silvicultura con el objetivo principal de almacenamiento de carbono (llamada silvicultura de carbono) tiene la capacidad de almacenamiento de carbono más alta posible (77 Mt CO 2 -e / año), mientras que la estrategia equilibrada con las plantaciones de biodiversidad puede devolver 7– 12 veces más vegetación nativa para una reducción del 10% al 30% en el rendimiento del almacenamiento de carbono. [9]Las estrategias legales para alentar esta forma de biosequestración incluyen la protección permanente de los bosques en los Parques Nacionales o en la Lista del Patrimonio Mundial , el manejo adecuadamente financiado y las prohibiciones sobre el uso de maderas de la selva tropical y usos ineficientes, tales como el desbroce de bosques viejos . [10]
Los asentamientos y la deforestación que rodean la ciudad brasileña de Rio Branco se ven aquí en los sorprendentes patrones de deforestación de "espina de pescado" que atraviesan la selva tropical. NASA, 2008.
En diciembre de 2007, después de un debate de dos años sobre una propuesta de Papua Nueva Guinea y Costa Rica , los estados parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (FCCC) acordaron explorar formas de reducir las emisiones de la deforestación y mejorar las reservas forestales de carbono en naciones en desarrollo. [14] La idea subyacente es que las naciones en desarrollo deberían recibir una compensación financiera si logran reducir sus niveles de deforestación (mediante la valoración del carbono almacenado en los bosques ); un concepto denominado 'deforestación evitada (AD) o REDD si se amplía para incluir la reducción de la degradación forestal (verReducción de emisiones por deforestación y degradación forestal ). Según el modelo de libre mercado defendido por los países que han formado la Coalición de Naciones de la Selva Tropical , las naciones en desarrollo con selvas tropicales venderían créditos de sumidero de carbono bajo un sistema de libre mercado a los estados del Anexo I del Protocolo de Kyoto que han excedido su límite de emisiones. [15] Brasil (el estado con la mayor área de selva tropical), sin embargo, se opone a incluir la deforestación evitada en un mecanismo de comercio de carbono y en su lugar favorece la creación de un fondo multilateral de asistencia para el desarrollo creado a partir de donaciones de estados desarrollados. [15]Para que REDD sea exitosa, la infraestructura científica y regulatoria relacionada con los bosques deberá aumentar para que las naciones puedan inventariar todo su carbono forestal, demostrar que pueden controlar el uso de la tierra a nivel local y demostrar que sus emisiones están disminuyendo. [dieciséis]
Después de la respuesta inicial de la nación donante, la ONU estableció REDD Plus, o REDD +, ampliando el alcance del programa original para incluir el aumento de la cobertura forestal a través de la reforestación y la plantación de nueva cubierta forestal, así como la promoción de la gestión sostenible de los recursos forestales. [17]
La Naciones Unidas Convención Marco sobre el Cambio Climático (CMNUCC) Artículo 4 (1) (a) requiere que todas las Partes en "desarrollar, actualizar periódicamente, publicar y poner a disposición de la Conferencia de las Partes", así como "los inventarios nacionales de las emisiones antropogénicas por las fuentes", 'absorción por los sumideros de todos los gases de efecto invernadero no controlados por el Protocolo de Montreal.' Según las pautas de presentación de informes de la CMNUCC, las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el hombre deben informarse en seis sectores: energía (incluida la energía estacionaria y el transporte); procesos industriales; uso de solventes y otros productos; agricultura; residuos; y uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura ( UTS ). [18]Las normas que rigen la contabilidad y la notificación de las emisiones de gases de efecto invernadero de LULUCF en virtud del Protocolo de Kyoto están contenidas en varias decisiones de la Conferencia de las Partes en virtud de la CMNUCC y LULUCF ha sido objeto de dos informes importantes del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC). [19] El Protocolo de Kyoto el artículo 3.3 de este modo requiere que representa para la forestación UTS obligatoria (sin bosque durante los últimos 50 años), la reforestación (sin bosques al 31 de diciembre de 1989) y la deforestación, así como (en el primer período de compromiso) en virtud del artículo 3.4 voluntaria contabilizando el manejo de las tierras de cultivo, el manejo de las tierras de pastoreo, la revegetación y el manejo de los bosques (si no se contabiliza en el artículo 3.3). [20]
Continente de Australia desde el espacio. Australia es un importante productor de combustibles fósiles y tiene problemas importantes con la deforestación.
A modo de ejemplo, el Inventario Nacional de Australia gases de efecto invernadero (NGGI) preparado en cumplimiento de estos requisitos indica que el sector energético representa el 69 por ciento de las emisiones de Australia, la agricultura un 16 por ciento y el UTS seis por ciento. Sin embargo, desde 1990, las emisiones del sector energético han aumentado un 35% (la energía estacionaria aumentó un 43% y el transporte un 23%). En comparación, las emisiones de LULUCF han caído un 73%. [21] Sin embargo, se han planteado cuestiones de Andrew Macintosh sobre la veracidad de las estimaciones de las emisiones del sector UTS debido a discrepancias entre los federales de Australia y los gobiernos de Queensland'De datos de limpiar tierra. Los datos publicados por Statewide Landcover and Trees Study (SLATS) en Queensland, por ejemplo, muestran que la cantidad total de limpieza de tierras en Queensland identificada bajo SLATS entre 1989/90 y 2000/01 es aproximadamente un 50% mayor que la cantidad estimada por el Gobierno Federal de Australia ‘s Sistema de Contabilidad Nacional de carbono (ANC) entre 1990 y 2001. [22]
Fotosíntesis mejorada [ editar ]
Sprekelia formosissima en Tasmania, Australia.
Hakea epiglotis , Cabo Raoul, península de Tasmania, Tasmania, Australia.
Secuestro biológico puede ser mejorada mediante la mejora de la eficiencia fotosintética mediante la modificación de Rubisco genes en las plantas para aumentar la actividad catalítica y / o la oxigenación de esa enzima. [24]
Una de esas áreas de investigación implica aumentar la proporción de plantas fotosintéticas de fijación de carbono C4 en la Tierra . Las plantas C4 representan aproximadamente el 5% de la biomasa vegetal de la Tierra y el 1% de sus especies vegetales conocidas, [25] pero representan alrededor del 30% de la fijación de carbono terrestre. [26] En las hojas de las plantas C3, los fotones capturados de energía solar se someten a la fotosíntesis que asimila el carbono en carbohidratos (triosefosfatos) en los cloroplastos de las células mesofílicas . El CO primaria 2 fijación etapa está catalizada por ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa / oxigenasa ( Rubisco) que reacciona con el O2, lo que conduce a una fotorrespiración que protege la fotosíntesis de la fotoinhibición pero desperdicia el 50% del carbono potencialmente fijo. [27] Sin embargo, la vía fotosintética C4 concentra el CO 2 en el sitio de la reacción de Rubisco , reduciendo así la fotorrespiración inhibidora de la biosequestración. [28] Una nueva frontera en la ciencia de los cultivos consiste en intentos de diseñar genéticamente cultivos de alimentos básicos C3 (como trigo, cebada, soja, papas y arroz) con el aparato fotosintético "turboalimentado" de las plantas C4. [1]
El biocarbón [ editar ]
Prácticas agrícolas y ganaderas [ editar ]
Las prácticas agrícolas de labranza cero se producen cuando, en presencia de acolchado , el arado se renuncia intencionalmente para mantener el secuestro de materia orgánica rica en carbono en el suelo. Esta práctica evita la exposición del suelo al oxígeno atmosférico, la lixiviación y la erosión. Se ha alegado que la cesación de la práctica del arado fomenta la depredación de hormigas en las termitas que comen madera , permite que las malezas regeneren el suelo y ayuda a disminuir el flujo de agua sobre la tierra. [34]
El suelo almacena más carbono terrestre que la suma de los sumideros de carbono atmosférico y vegetativo . La mayor densidad de este mentiras carbono secuestrado a pastos. [35] [36] Los estudios revelan que holístico de Planificación de pastoreo tiene potencial para mitigar el calentamiento global, mientras que la construcción del suelo, aumentando la biodiversidad, y revertir la desertificación. [37] [38] Desarrollado por Allan Savory , [39] esta usos práctica esgrima y / o pastores para restaurar pastizales [40] [41] [42] . Los movimientos cuidadosamente planeados de grandes rebaños de ganado imitanlos procesos de la naturaleza donde pastan animales se mantienen concentran por depredadores paquete y obligados a pasar después de comer, pisoteo, y abono una zona, volviendo sólo después de que se ha recuperado totalmente. Este método de pastoreo busca emular lo que ocurrió durante los últimos 40 millones de años como la expansión de los ecosistemas hierba-grazer construidas profunda, ricos suelos de pastizal , secuestro de carbono, y por consiguiente enfriamiento del planeta. [43]
Panicum virgatum switchgrass, valioso en la producción de biocombustibles, conservación del suelo y biosequestration
También se están desarrollando cultivos dedicados de biocombustibles y biosequestración, como el pasto de pasto ( panicum virgatum ). [44] Esto requiere de 0.97 a 1.34 GJ de energía fósil para producir 1 tonelada de hierba de cambio, en comparación con 1.99 a 2.66 GJ para producir 1 tonelada de maíz. [45] Dado que switchgrass contiene aproximadamente 18.8 GJ / ODT de biomasa, la relación de producción de energía a entrada para el cultivo puede ser de hasta 20: 1. [46]
El secuestro biológico también se puede mejorar mediante la selección de especies para producir un gran número de fitolitos . Los fitolitos son cáscaras esféricas microscópicas de silicio que puede almacenar carbono durante miles de años. [47]
Política de biosequestration y cambio climático [ editar ]
Aerogeneradores D4 (más cercano) a D1 en el Banco Thornton
Las industrias con grandes cantidades de emisiones de CO 2 (como la industria del carbón ) están interesadas en la bioejecución como un medio para compensar su producción de gases de efecto invernadero . [48] En Australia, los investigadores universitarios están diseñando algas para producir biocombustibles (hidrógeno y aceites de biodiesel) e investigando si este proceso se puede utilizar para biosequicar carbono. Las algas capturan naturalmente la luz solar y usan su energía para dividir el agua en hidrógeno, oxígeno y aceite que se pueden extraer. Dicha producción de energía limpia también puede combinarse con la desalinización.utilizando algas marinas tolerantes a la sal para generar agua dulce y electricidad. [49]
Se están promoviendo muchas nuevas tecnologías de bioenergía ( biocombustibles ), incluidas las biorrefinerías de etanol celulósico (que usan tallos y ramas de la mayoría de las plantas, incluidos los residuos de cultivos como tallos de maíz, paja de trigo y paja de arroz) porque tienen la ventaja adicional de la bioejecución de CO 2 . [50] La Revisión del Cambio Climático de Garnaut recomienda que un precio del carbono en un esquema de comercio de emisiones de carbono podría incluir un incentivo financiero para los procesos de bioextracción. [51] Garnaut recomienda el uso de biosequestración de algas (ver biorreactor de algas ) para absorber el flujo constante de emisiones de dióxido de carbono de carbónLa generación de electricidad y la fundición de metales hasta que las formas renovables de energía, como la energía solar y eólica, se conviertan en contribuyentes más establecidos a la red. [52] Garnaut, por ejemplo, afirma: "Algunos procesos de biosequestración de algas podrían absorber las emisiones de la generación de electricidad a carbón y la fundición de metales". [53] El Programa de colaboración de las Naciones Unidas para reducir las emisiones de la deforestación y la degradación de los bosques en los países en desarrollo ( Programa ONU-REDD ) es una colaboración entre la FAO , el PNUD y el PNUMAbajo el cual un fondo fiduciario establecido en julio de 2008 permite a los donantes agrupar recursos para generar el flujo de transferencia de recursos requerido para reducir significativamente las emisiones globales de la deforestación y la degradación forestal. [54] La Revisión Stern del gobierno del Reino Unido sobre la economía del cambio climático argumentó que frenar la deforestación era una "forma altamente rentable de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero". [55]
James E. Hansen argumenta que "una forma efectiva de lograr la reducción [de dióxido de carbono] sería quemar biocombustibles en plantas de energía y capturar el CO 2 , con los biocombustibles derivados de desechos agrícolas o urbanos o cultivados en tierras degradadas utilizando poco o sin insumos de combustibles fósiles ". [56] Dichos sistemas de reducción de dióxido de carbono se denominan bioenergía con captura y almacenamiento de carbono , o BECCS. Según un estudio realizado por Biorecro y el Global CCS Institute, actualmente hay (a partir de enero de 2012) 550 000 toneladas de CO
2 / año en la capacidad total de BECCS en funcionamiento, dividido en tres instalaciones diferentes. [57]
En virtud de un acuerdo de 2009, Loy Yang Power y MBD Energy Ltd construirán una planta piloto de combustibles fósiles en la estación de energía de Latrobe Valley en Australia utilizando tecnología de bioextracción en forma de un sistema de sintetizador de algas. El CO 2 capturado de los gases de escape de los gases de escape se inyectará en las aguas residuales circulantes para producir algas ricas en aceite, donde la luz solar y los nutrientes producirán una mezcla espesa cargada de petróleo que puede producir petróleo de alto grado para energía o alimento de reserva. [58] Otros proyectos de demostración comercial que implican la bioejecución de CO 2 en el punto de emisión han comenzado en Australia. [59]
Bases filosóficas de biosequestration [ editar ]
Barreras al aumento de la biosequestration global [ editar ]
La Revisión del Cambio Climático de Garnaut señala muchas barreras para aumentar la biosequestración global. "Debe haber cambios en los regímenes contables para los gases de efecto invernadero . Se requieren inversiones en investigación, desarrollo y comercialización de enfoques superiores para la bio-secuestro. Se requieren ajustes en la regulación del uso de la tierra. Se deberán desarrollar nuevas instituciones para coordinar los intereses en utilización de oportunidades de biosequestration en pequeñas empresas en comunidades rurales. Se requerirán esfuerzos especiales para desbloquear el potencial en las comunidades rurales en los países en desarrollo ". [62] Saddler y King han argumentado que la biosequestración y las emisiones agrícolas de gases de efecto invernadero no deben manejarse dentro de un mundoesquema de comercio de emisiones debido a dificultades para medir tales emisiones, problemas para controlarlas y la carga que se impondría a numerosas operaciones agrícolas a pequeña escala. [63] Collett también sostiene que los créditos REDD (pagos post facto a países en desarrollo por reducir sus tasas de deforestación por debajo de una tasa de referencia histórica o proyectada), simplemente crean un enfoque complejo de mercado para este problema de salud pública global que reduce la transparencia y la responsabilidad cuando los objetivos no se cumplen y no serán tan efectivos como las naciones desarrolladas que financian voluntariamente a los países para mantener sus bosques tropicales. [64]
El Movimiento Mundial por los Bosques ha argumentado que los países pobres en desarrollo podrían ser presionados para aceptar reforestación proyectos bajo el Protocolo de Kyoto 's Mecanismo de Desarrollo Limpio con el fin de ganar divisas simplemente para pagar los intereses de la deuda con el Banco Mundial . [65] También existen tensiones sobre el manejo forestal entre los reclamos de soberanía de las naciones estados, los argumentos sobre el patrimonio común de la humanidad y los derechos de los pueblos indígenas y las comunidades locales; el programa de los pueblos del bosque(FPP) argumentando que los programas contra la deforestación podrían simplemente permitir que los beneficios financieros fluyan a los tesoros nacionales, privilegiando a los posibles degradadores forestales corporativos que manipulan el sistema amenazando periódicamente los bosques, en lugar de las comunidades locales que los conservan. [66] El éxito de tales proyectos también dependerá de la precisión de los datos de referencia y del número de países involucrados. Además, se ha argumentado que si la biosequestración desempeña un papel importante en la mitigación del cambio climático antropogénico , las políticas coordinadas deberían establecer el objetivo de lograr la cobertura forestal mundial en su extensión antes de la revolución industrial en el siglo XIX. [67]
También se ha argumentado que el mecanismo de las Naciones Unidas para reducir las emisiones de la deforestación y la degradación forestal ( REDD ) puede aumentar la presión para convertir o modificar otros ecosistemas, especialmente las sabanas y humedales, para alimentos o biocombustibles, a pesar de que esos ecosistemas también tienen un alto secuestro de carbono potencial. A nivel mundial, por ejemplo, las turberas cubren solo el 3% de la superficie terrestre, pero almacenan el doble de la cantidad de carbono que todos los bosques del mundo, mientras que los manglares y las marismas son ejemplos de ecosistemas de biomasa relativamente baja con altos niveles de productividad y secuestro de carbono. [68] Otros investigadores han argumentado que REDDes un componente crítico de una estrategia de secuestro biológico global eficaz que podría proporcionar importantes beneficios, tales como la conservación de la biodiversidad , sobre todo si se mueve lejos de centrarse en la protección de los bosques que son más rentables para reducir las emisiones de carbono (como los de Brasil , donde Los costos de oportunidad agrícola son relativamente bajos, a diferencia de Asia, que tiene ingresos considerables de palma aceitera, caucho, arroz y maíz). Argumentan que REDD podría variar para permitir la financiación de programas para frenar la degradación de la turba en Indonesiay la protección de la biodiversidad en "zonas calientes", áreas con alta riqueza de especies y relativamente poco bosque remanente. Algunos compradores, sostienen, de los créditos de carbono de REDD, como las corporaciones multinacionales o las naciones, podrían pagar una prima para salvar ecosistemas en peligro o áreas con especies de alto perfil.
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