Estimación del potencial de captura de carbono en el bosque de algarrobo blanco del parque urbano explora lomas, Calama

Abstract

La captura de dióxido de carbono (CO2) atmosférico y su fijación en forma de carbono en la biomasa es uno de los servicios ecosistémicos fundamentales proporcionados por los bosques. Sin embargo, este proceso ha sido insuficientemente investigado en el contexto de los bosques xerófitos. En la comuna de Calama, región de Antofagasta, estos bosques áridos están representados por especies del género Prosopis, especie que también es cultivada en ambientes artificiales, como es el parque urbano de Calama de 100 hectáreas de superficie. El estudio evaluó el potencial de captura de carbono de la especie Prosopis alba mediante el ajuste de modelos de regresión con datos satelitales de Sentinel-2 y una clasificación supervisada mediante el algoritmo Random Forest. Para esto, se realizó un inventario forestal y se estimó la biomasa aérea de 26 parcelas circulares de un radio de 25 metros. Se ajustaron modelos lineales e intrínsecamente lineales mediante el método de mínimos cuadrados ordinarios usando como variables predictoras 10 índices vegetacionales, siendo seleccionados aquellos modelos con mayor puntaje ponderado en sus métricas de desempeño. Se determinó que el Índice de Vegetación Mejorado fue el modelo potencial utilizado que tuvo el mejor ajuste de predicción, con un R2 = 0.35. El potencial de captura de carbono a nivel de parque para las parcelas fue de 20.16 ± 7.55 tCO2 por año. Además, el secuestro total acumulado de carbono por el área de estudio fue de 5,481.86 tCO2, equivalente a 54.82 tCO2 ha-1, desde su establecimiento en 1996, pudiendo ser aún mayor si se considera la biomasa subterránea u hojarasca. El resultado obtenido enfatiza los beneficios del algarrobo blanco en un ambiente árido forestado, promoviendo futuros estudios locales y políticas regionales para proteger, investigar y forestar con esta especie.

The capture of atmospheric carbon dioxide (CO2) and its subsequent fixation as carbon in biomass are among the fundamental ecosystem services that forests provide. In the Calama commune, Antofagasta region, these arid forests are represented by species of the Prosopis, a species also cultivated in artificial environments such as the 100-hectare urban park in Calama. The study aimed to assess the carbon capture potential of the Prosopis alba species by adjusting regression models using sentinel-2 satellite data and supervised classification via the Random Forest algorithm. For this purpose, a forest inventory was conducted, and aboveground biomass was estimated in 26 circular plots with a radius of 25 meters. Subsequently, linear and intrinsically linear models were fitted using ordinary least squares, employing 10 vegetation indices as predictor variables. Models with higher weighted scores in their performance metrics were selected. The results indicated that the potential power-law model using EVI had the best prediction fit, with an R2 = 0.35. Subsequently, the carbon capture potential at the park level per plot was 20.16 ± 7.55 tCO2 per year. Furthermore, the total accumulated carbon sequestration for the study area was 5481.86 tonCO2, equivalent to 54.82 tCO2 ha-1, since its establishment in 1996, potentially higher if underground biomass or litter is considered. The obtained result highlights the benefits of algarrobo blanco in an arid forested environment, promoting future local studies and regional policies to protect, investigate, and reforest with this species.