Evaluación del uso potencial de aguas servidas tratadas en la forestación de matorrales áridos como sumideros de carbono en el norte de Chile

Abstract

Chile se ha comprometido a forestar 70.000 ha con especies nativas para mitigar la emisión de gases de efectos invernadero a nivel nacional. La forestación en zonas áridas y semiáridas implica un gasto hídrico que compite con la creciente demanda hídrica en la zona norte del país, por parte de los principales rubros productivos: minería, industria, rubros agrícolas y sanitario. Esta situación ha incentivado la búsqueda de nuevas fuentes de agua que permitan disminuir la presión sobre el recurso hídrico. Una alternativa para contribuir a la gestión sustentable del recurso hídrico es el uso de aguas servidas tratadas provenientes del sector sanitario, el cual puede ser utilizado en la implementación de sistemas forestales con especies nativas, que permitan a su vez proveer de servicios ecosistémicos como la captura de carbono (C), en la zona norte de Chile. Este estudio evaluó el potencial uso de aguas servidas tratadas para la forestación de matorrales áridos en el norte grande de Chile como sumideros de C. Se realizó una zonificación agroclimática de Geoffroea decorticans (Gillies ex Hook. & Arn.) Burkart, Prosopis tamarugo Phil y Atriplex atacamensis (Phil) E.E. Schill. & Panero. En todas las especies seleccionadas, se determinaron las necesidades hídricas brutas, la superficie potencial regada, su captura de C, y un inventario de emisiones de CO2e simplificado. La especie con mayor superficie potencial de establecimiento fue A. atacamensis, seguido de P. tamarugo y posteriormente G. decorticans con 6,1; 4,2 y 2,5 millones de hectáreas (Mha) respectivamente. Se evaluaron dos escenarios con diferentes aptitudes hídricas, el escenario 1 sin aptitud hídrica y el escenario 2 con aptitud hídrica leve o moderada. En el escenario 1, la mayor superficie potencial regada para G. decorticans se presentó en el área de influencia de la planta de tratamiento de aguas servidas de Calama con una extensión de 1.129 ha. Por otra parte, la zona de influencia con menor superficie potencial regada fue la zona de influencia de la planta de tratamiento de aguas servidas de Baquedano con 4 ha. En el escenario 2, para el establecimiento de A. atacamensis, G. decorticans y P. tamarugo la zona de influencia con mayor superficie potencial regada fue el área de influencia de la planta de tratamiento de aguas servidas de Gran Antofagasta con 3.910, 3.860 y 4.310 ha respectivamente. La zona de influencia con menor superficie potencial regada fue la zona de influencia de la planta de tratamiento de aguas servidas de San Pedro Coloso con 2 ha en las tres especies. Las emisiones de CO2e fue estimada en 57,6 t CO2e para las tres especies estudiadas. La captura de C varía desde los -475,0 a -463,1 t CO2e ha-1 en A. atacamensis, desde los -1937,6 a -1908,1 t CO2e ha-1 para G. decorticans y varía desde -1931,4 a -1901,4 t CO2e ha-1 en P. tamarugo. En todos los escenarios el balance de C fue favorable para la captura de C con valores de entre -417,4 a -405,5 t CO2e ha-1 para A. atacamensis en un periodo de 40 años. Mientras que en G. decorticans los valores van desde -1880,0 a -1850,5 t CO2e ha-1. En P. tamarugo los valores varían entre -1873,8 a -1843,7 t CO2e ha-1. Tanto el G. decorticans y P. tamarugo el periodo de evaluación fue de 60 años. El proyecto puede ser una alternativa sustentable para contribuir a la disminución de gases efecto invernadero y a la gestión sustentable del recurso hídrico en el área de estudio.

Chile has committed to afforesting 70.000 ha with native species, to mitigate the emission of greenhouse gases at the national level. Afforestation in the arid and semi-arid zones implies a water cost which competes with the growing water demand in the north of the country, by the main productive sectors: mining, industry, agricultural and sanitary sectors. This situation has encouraged the search for new water sources that allow reducing the pressure on water resources. An alternative to contribute to the sustainable management of water resources is the use of treated wastewater from the sanitary sector, which can be used in the implementation of forest systems with native species, which in turn allow the provision of ecosystem services such as capturing of carbon, in the northern zone of Chile. This study evaluated the potencial use of treated wastewater for afforestation of arid thickets in the northern region of Chile as a carbon sinks. An agroclimatic zoning of Geoffroea decorticans (Gillies ex Hook. & Arn.) Burkart, Prosopis tamarugo Phil and Atriplex atacamensis (Phil) E.E. Schill. & Panero was developed. In all the selected species, the gross water needs, the potencial irrigated area, their carbon capture, and simplified CO2e emission inventory were determined. The species with the largest potencial area for establishment was A. atacamensis, followed by P. tamarugo and later G. decorticans with 6,1; 4,2 and 2,5 million hectares (Mha) respectively. Two scenarios were evaluated, scenerio 1 without hydric aptitude and scenario 2 with mild or moderate hydric aptitude. In scenario 1, the largest potencial irrigated area for G. decorticans in scenario 1 ocurred in the area of influence of the wastewater treataments plants of Calama with an area of 1.129 ha. On the other hand, the area of influence with the smallest potencial irrigated area was the area of influence of the Baquedano wastewater treataments plants with 4 ha. In scenario 2, for the establishment of A. atacamensis, G. decorticans and P. tamarugo, the area of influence with 3.910, 3.860, and 4.310 ha respectively. Meanwhile, the area of influence with the smallest potencial irrigated area was the area of influence of the San Pedro Coloso wastewater treatment plant with 2 ha in the three species. CO2e emissions were estimated at 57,6 t CO2e for the three species studied. The carbon capture varies from -475,0 to -463.1 t CO2e ha-1 in A. atacamensis, from -1.937,6 to -1.908,1 t CO2e ha-1 for G. decorticans and varies since -1931.4 to -1.901,4 t CO2e ha-1 in P. tamarugo. In all scenarios, the C balance was favorable for the C capture with values ranging from-417.4 to -405.5 t CO2e ha-1 for A. atacamensis in a period of 40 years. While in G. decorticans the values range from -1.880,0 to -1.850,5 t CO2e ha-1. In P. tamarugo the values vary between -1.873,8 to -1.843,7 t CO2e ha-1. For both G. decorticans and P. tamarugo the evaluation period was 60 years. The project can be a sustainable alternative to contribute to the reduction of greenhouse gases and the sustainable management of water resources in the study area.