Introducción

Recientemente, varias preocupaciones económicas, ecológicas y ambientales se han convertido en un punto focal de la investigación forestal en el manejo sostenible de los ecosistemas forestales (^{Başkent, Keleş, & Yolasığmaz, 2008}). Las preocupaciones ambientales por el cambio climático, asociadas con el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, han llevado a la adición de valores de captura de carbono de los ecosistemas forestales para el proceso de planificación forestal de uso múltiple (^{Asante & Armstrong, 2012}). Los ecosistemas forestales absorben enormes cantidades de CO₂ de la atmósfera mediante la fotosíntesis y contribuyen a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (^{Cacho, Hean, & Wise, 2003}). En este contexto, las plantaciones forestales de rápido crecimiento han tenido gran importancia a nivel mundial.

Una serie de decisiones se han adoptado para beneficiar los usos múltiples de los ecosistemas forestales en el principio de la sostenibilidad. La determinación de la edad óptima de corte es una de las más importantes en el manejo forestal. Esta edad afecta la calidad y cantidad de los valores proporcionados por los ecosistemas forestales, como productos de madera, conservación de suelos, producción de agua, estética, diversidad biológica y captura de carbono. Hasta el día de hoy, se han realizado algunos estudios científicos asociados con la determinación de la edad óptima de corte en la planificación del manejo forestal, que incluyen producción de madera y valores de captura de carbono (^{Asante & Armstrong, 2012}; ^{Diaz-Balterio & Rodriguez, 2006}; ^{Diaz-Balteiro, Martell, Romero, & Weintraub, 2014}; ^{Kula & Gunalay, 2012}; ^{Torres, Perez, Fernandez, & Belda, 2010}). Los estudios sirven para determinar el momento óptimo de cosecha de las masas forestales para beneficiarse, al mismo tiempo, de valores múltiples de los ecosistemas forestales; sin embargo, es necesario considerar nuevos estudios relacionados con las edades óptimas de corte de diversas especies de árboles en áreas forestales o plantaciones de diferentes regiones.

En fechas recientes se ha publicado una serie de estudios que integran el valor de captura de carbono a los problemas de manejo forestal en Turquía (^{Başkent, Keleş, & Kadıoğulları, 2014}; ^{Başkent, Keleş, Kadıoğulları, & Bingöl, 2011}; ^{Keleş & Başkent, 2007}; ^{Keleş, 2010}). También existen algunos estudios que analizan los efectos del uso de suelo y los cambios en la cubierta sobre las cantidades de captura de carbono de los ecosistemas forestales (^{Kadıoğulları & Karahalil 2013}; ^{Keleş, Kadıoğulları, & Başkent, 2012}; ^{Sivrikaya, Keleş, & Çakır, 2007}). Sin embargo, la determinación de las edades óptimas de corte en el manejo forestal, incluyendo valores múltiples de los ecosistemas forestales, aún no ha sido valorada suficientemente en la literatura científica en Turquía.

En el presente trabajo se aborda el problema de la edad óptima de corte al considerar la producción de madera y los valores de captura de carbono en una plantación de álamo híbrido (Populus x euramericana [Dode] Guinier cv. I-214). Este estudio también analiza los efectos de diferentes tipos de descuento y precios del carbono en edades óptimas de corte utilizando el método del valor actual neto (VAN).

Materiales y métodos

Datos de la plantación

Para el caso de estudio se consideró el crecimiento de P. x euramericana cv. I-214 y las curvas de rendimiento por hectárea. La Figura 1 muestra el ciclo de crecimiento, utilizando una rejilla para plantación 4 x 4 m en los sitios adecuados (zonas altamente productivas donde la altura dominante media es superior a 30 m a la edad de 15 años), y las cifras de captura de carbono de la especie (^{Birler, 2009}). En el Cuadro 1 se presentan los costos estimados de un proyecto de forestación en Turquía. Los valores se obtuvieron de las unidades correspondientes de la Dirección General Forestal en Turquía.

Figura 1 Volumen de madera y captura de carbono de plantaciones de bosques de álamos híbridos (Populus x euramericana cv. I-214) sembrados en sitios adecuados (zonas altamente productivas, donde la altura dominante promedio es superior a los 30 m a los 15 años). 

Cuadro 1 Operaciones estándar y sus costos con base en los años de operación en plantaciones de álamos híbridos (Populus x euramericana [Dode] Guinier cv. I-214). 

Operaciones	Labores culturales	Años de operación	Gasto (USD·ha-1)
	Arado	0	164
Establecimiento	Siembra	0	1,177
	Fertilización	0	333
		1	333
	Regeneración	1	317
		2	317
		3	317
		4	317
		5	214
		6	112
		7	56
		8	56
	Escarde	1	61
		2	61
		3	61
Mantenimiento		4	41
		5	20
	Irrigación	1	85
		2	85
		3	85
		4	85
		5	57
		6	57
		7	28
		8	28
	Mejora de árbol superior	2	29
	Poda	4	42
		6	42
		8	42
Administración general	Manejo, protección y control	Cada año	251

Resultados y discusión

En el Cuadro 2 se muestran los resultados de la edad óptima de corte de una plantación de álamo híbrido y los beneficios de la madera dependiendo de varios tipos de descuento y precios del carbono. Cuando no se incluye la captura de carbono, la edad óptima de corte es de 17 años sobre la base de los beneficios de la madera a una tasa de descuento de 3 %. Cuando la captura de carbono se consideró como un valor forestal significativo, la edad óptima de fue es de 19 años. Los beneficios de captura de carbono de 20 USD•t^-1 se asumen aquí. Para el seguimiento de los efectos de diversos tipos de descuento en las edades óptimas de corte se llevó a cabo un análisis de sensibilidad. En las Figuras 2 y 3 se muestran los efectos de los tipos de descuento sobre los VAN de la madera, así como la captura de carbono por hectárea en bosques de álamos híbridos, respectivamente. De acuerdo con las figuras y el Cuadro 2, las edades óptimas de corte disminuyen tanto para beneficio de la madera como para beneficio de captura de carbono y madera en función del aumento de las tasas de descuento. Cuando la tasa de descuento disminuyó a 2 %, la edad óptima de corte para beneficio de la madera aumentó a 19 años, pero no cambió para beneficio de captura de carbono y madera considerados en conjunto. Cuando los beneficios de captura de carbono no se incluyeron, los VAN de la producción de madera fueron 7,677, 6,242, 5,221 y 4,375 USD•ha^-1 para las tasas de descuentos de 2, 3, 4 y 5 %), respectivamente. La integración de los beneficios de captura de carbono con el modelo incrementó los VAN obtenidos a partir de la plantación, en 9, 12, 14 y 16 % para los descuentos de 2, 3, 4 y 5 %, respectivamente.

Figura 2 Valor actual neto (VAN) de los beneficios de la madera de bosques de álamo híbrido (Populus x euramericana cv. I-214) según diferentes tasas de descuento. 

Figura 3 Valor actual neto (VAN) de los beneficios de la madera y captura de carbono de bosques de álamo híbridos (Populus x euramericana cv. I-214) según diferentes tasas de descuento. 

Un análisis de sensibilidad se llevó a cabo con el propósito de evaluar la respuesta a los cambios en los precios del carbono. En la Figura 4 se muestran los efectos de diversos precios de carbono sobre el VAN total por hectárea de los beneficios de madera y captura de carbono en bosques de álamos híbridos. El Cuadro 2 muestra las edades óptimas de corte de las masas forestales de álamos híbridos con respecto a los distintos precios de carbono a una tasa de descuento fijo de 3 %. Cuando los precios de carbono aumentaron de 10 a 40 USD, las edades óptimas de corte de los bosques de álamos híbridos, que incluyen beneficios de captura de carbono y madera, también aumentaron de 17 a 20 años. Los VAN obtenidos de la producción de madera y captura de carbono por hectárea también aumentaron entre 6 y 26 % (de 6.24 USD para 0 USD•t^-1 de carbono a 7,896 USD para 40 USD•t^-1 de carbono).

Figura 4 Valor actual neto (VAN) de los beneficios de la madera y captura de carbono de bosques de álamo híbridos (Populus x euramericana cv. I-214) de acuerdo con distintos precios de carbono. 

Como era de esperar, cuando la tasa de descuento aumentó, la edad óptima de rotación se acortó. Los resultados variaron cuando se introdujeron los precios del carbono. La integración de las prestaciones de captura de carbono con las prestaciones de madera aumentó las edades óptimas de corte de bosques de álamos híbridos. Además, los precios más elevados de carbono (30 y 40 USD•t^-1) dieron lugar a edades de corte mayores. Por otra parte, otros estudios también han presentado resultados similares para varias especies de árboles (^{Asante & Armstrong, 2012}; ^{Diaz-Balteiro & Rodriguez, 2006}; ^{Diaz-Balteiro et al., 2014}; ^{Kula & Gunalay, 2012}; ^{Sohngen & Brown 2008}; ^{Romero, Rios, & Diaz-Balteiro, 1998}; ^{Torres et al., 2010}).

Los proyectos forestales como la forestación y reforestación dan lugar a la generación de créditos de carbono y estos créditos se venden a entidades reguladas o quienes desean reducir sus emisiones de carbono (^{Demirci & Öztürk, 2015}). En la actualidad, los proyectos de carbono son olvidados en el mercado de carbono; sin embargo, en el futuro, estos mercados ofrecerán grandes oportunidades para generar créditos de carbono forestal. Turquía es uno de los jugadores más activos en los mercados de carbono voluntarios en el mundo y en la actualidad no puede beneficiarse de los mecanismos flexibles para reducir las emisiones mediante el desarrollo de proyectos forestales, ya que no formaba parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) en el momento en que se adoptó el Protocolo de Kyoto. En este contexto, hoy en día, el mercado de carbono voluntario es extremadamente importante para Turquía, pero en el futuro será capaz de beneficiarse de los mecanismos de flexibilidad (^{Demirci & Öztürk, 2015}). Los resultados obtenidos en este estudio servirán para desarrollar proyectos de reforestación o forestación con el fin de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en Turquía. Si se proporcionan suficientes incentivos monetarios a los propietarios de bosques, en el futuro, el manejo de plantaciones estimulará rotaciones cortas que generaran gran producción de madera y captura de carbono (^{Nepal, Grala, & Grebner, 2012}).

No obstante, existen muchas maneras en las que el modelo presentado en este estudio podría ser ampliado y mejorado. Este estudio solo considera las prácticas de manejo de corte y no toma en consideración los efectos de otras prácticas de manejo en la estructura de masa forestal y valores proporcionados. Aunque se llevó a cabo un análisis de sensibilidad utilizando diferentes tasas de descuento y precios de carbono, es necesario integrar algunas incertidumbres económicas como precios de productos forestales, oferta y demanda, precio del carbono y costos de establecimiento de la plantación. Esto significa que el modelo utilizado en este estudio es determinístico, no estocástico. En este estudio, los riesgos causados por eventos naturales (por ejemplo, cambio climático e incendios forestales) y las incertidumbres de los mercados de madera y carbono no se toman en consideración. La alta volatilidad en el mercado de créditos de carbono conduce a una incertidumbre significativa en los ingresos futuros de carbono y seguirá siendo un factor importante a considerar en el análisis económico de la forestación para la captura de carbono (^{Nijnik, Pajot, Moffat, & Slee, 2013}; ^{Olschewski & Benitez, 2010}). Aunque es probable que los costos y precios cambien en el futuro, los resultados derivados de este estudio proporcionarán información valiosa sobre la viabilidad financiera del aumento de beneficios en la producción de madera y captura de carbono.

Conclusiones

Las plantaciones de árboles de rápido crecimiento son la fuente de muchos productos madereros, y proporcionan una serie de servicios ambientales como captura de carbono mediante la promoción de la mitigación del cambio climático. Por lo anterior, se espera que la importancia de las plantaciones de árboles de rápido crecimiento aumente en el futuro; sin embargo, éstas se deben manejar de acuerdo con los principios de la sostenibilidad para el máximo beneficio de los valores de los ecosistemas forestales, tales como la captura de carbono, protección del suelo, conservación de la biodiversidad y la producción de agua. La determinación de las edades óptimas de corte, al considerar la producción de madera y los demás valores de los ecosistemas forestales en conjunto, es muy importante para el manejo sostenible y de uso múltiple de los bosques. En este estudio se mostró que la integración de los beneficios de captura de carbono con los de la madera incrementó las edades óptimas de corte de los bosques de álamo híbrido (Populus x euramericana cv. I-214). Las edades óptimas de corte descendieron de 19 a 14 años, dependiendo del aumento en las tasas de descuento. Cuando los precios de carbono aumentaron, las edades óptimas de corte también aumentaron de 17 a 20 años. Determinar las edades óptimas de corte, incluyendo los beneficios de captura de carbono y madera para cada especie de árbol de crecimiento rápido, es extremadamente importante para el manejo sostenible de los bosques en Turquía.