Área de estudio

El estudio se realizó en la cabecera municipal de San Sebastián Coatlán, distrito de Miahuatlán, Oaxaca, México. El municipio tiene una superficie total de 19 030 ha, se encuentra en un intervalo altitudinal de 100 a 2 300 m y la vegetación predominante corresponde a bosque de pino-encino (^{Monjaraz, 2013}).

Los tipos de clima predominantes en la región corresponden al cálido subhúmedo con lluvias en verano (58.92 %); semicálido húmedo con abundantes lluvias en verano (17.82 %); templado subhúmedo con lluvias en verano, más húmedo (14.58 %); semicálido subhúmedo con lluvias en verano (6.01 %); y templado subhúmedo con lluvias en verano, de humedad media (2.67 %) (^{INEGI, 2008}). La cabecera municipal la habita una población total de 1 226 habitantes, de los cuales 585 son hombres y 641 mujeres (^{Inegi, 2020}).

Aplicación de encuesta

La recopilación de datos de campo implicó el diseño y aplicación de una encuesta semiestructurada a una muestra de la población de 45 familias del área de estudio, mediante un muestreo aleatorio no probabilístico, conocido como método bola de nieve, el cual a partir de un núcleo básico de muestra, de pocos casos, que reúne una serie de características de interés para el estudio, se construye progresivamente la muestra; es decir, de un miembro o grupo que sugiere vincularse con otros individuos, y así sucesivamente (^{Atkinson y Flint, 2001}; ^{Bisquerra, 2009}; ^{Hernández et al., 2014}; ^{López-Roldán y Fachelli, 2015}; ^{Rivas, 2017}). La aplicación de este tipo de muestreo se justifica ante la imposibilidad de reconocer o localizar la población de interés, debido a que es una comunidad marginal y dispersa geográficamente (^{INEGI, 2011}; ^{Baltar y Gorjup, 2012}), además, es un método que se ha empleado, de manera importante, en trabajos de investigación de tipo cualitativo y exploratorio.

Con base en lo anterior, el muestreo consistió en ubicar a un individuo potencial que utiliza en casa leña para diversas actividades, quien recomendó a otras personas, y así sucesivamente hasta tener una muestra representativa de la población. En las encuestas se recabó información sobre las principales especies arbóreas que se utilizan como combustible, forma de uso y su manejo.

A fin de corroborar si el número de encuestas aplicadas a la población participante era el adecuado, se generó la curva de acumulación de especies señaladas por las familias encuestadas en la comunidad San Sebastián Coatlán.

Colecta de ejemplares e identificación

La colecta botánica de las principales especies forestales registradas en las encuestas se hizo a partir de la localización de cada ejemplar representativo y saludable, de los cuales de obtuvieron muestras de flores, ramas con hojas, frutos y amentos (^{BCMF, 1996}).

La identificación de las especies se realizó en el herbario de la Universidad de la Sierra Juárez. Se utilizó el manual Flora Fanerogámica del Valle de México (^{Calderón de Rzedowski y Rzedowski, 2005}), la revisión del género Leucaena en México (^{Zárate, 1994}) y la Flora del Bajío (^{Rzedowski y Calderón de Rzedowski, 2002}; ^{Andrade et al., 2007}). Los ejemplares de encino se identificaron utilizando diferentes manuales (^{González, 1986}; ^{Romero et al., 2002}; ^{Zavaleta, 2003}).

Densidad básica de la madera

Para determinar la densidad básica de la madera, se siguió la metodología de la ASTM D143-94 (^{ASTM, 2007}) bajo la ecuación siguiente:

Donde:

Db = Densidad básica (g cm^-3)

P _o = Peso anhidro de la madera (g)

V _v = Volumen verde de la madera (cm^-3)

Poder calorífico superior

El poder calorífico se determinó mediante la norma ASTM E711-87 (^{ASTM, 2004}). El ensayo se realizó en un calorímetro de chaqueta plana Parr^® modelo 1341.

Análisis estadístico

En el análisis de datos se emplearon 12 tratamientos (especies forestales). Se evaluó la densidad básica y el poder calorífico con cinco repeticiones. Las diferencias significativas en cada tratamiento se evaluaron con un Diseño Completamente al azar (DCA), mediante una prueba de comparación de medias de Tukey a un nivel de significancia de α=0.05 en el paquete estadístico SAS^® versión 9.0 (^{Montgomery, 1997}; ^{SAS institute Inc., 2014}).

El modelo ajustado fue el siguiente:

Donde:

Y_ij = Respuesta del tratamiento i en su repetición j

µ = Efecto promedio general

τ_i = Efecto del i-ésimo tratamiento

ε_ij = Término de error aleatorio, donde los ( _ij tienen una distribución normal e independiente con media 0 y varianza constante

Intervención de la población en el uso de leña

De acuerdo con la autoridad agraria de San Sebastián Coatlán, en su territorio el régimen de propiedad es de tipo comunal y privada. Las personas que poseen terrenos en la comunidad con vegetación arbórea abundante pueden seleccionar árboles que consideran leña de mejor calidad; por el contrario, aquellas personas que carecen de tierras, recurren a comprar la leña o utilizan especies con menor aptitud para su uso energético. ^{Antonio et al. (2006)} señalan que no todas las comunidades administran y manejan la vegetación para producir leña, porque esa posibilidad está estrechamente relacionada con la tenencia de la tierra.

De acuerdo con el Programa de Manejo Forestal (PMF), el aprovechamiento forestal en la comunidad se realiza mediante el Método Mexicano de Ordenación de Bosques Irregulares (MMOBI), mediante el método de selección que consiste en la remoción del arbolado que presenta el criterio de madurez, en forma individual o por grupos pequeños a intervalos constantes. Lo anterior indica que, dentro de los tratamientos silviculturales intermedios y la cosecha, no se genera un gran volumen de residuos leñosos (^{Cofosa, 2013}). Las ramas y puntas que proceden del aprovechamiento maderable no se utilizan como combustible debido a que la mayoría pertenecen a especies de coníferas.

Preferencia del uso de leña

La curva de acumulación de especies muestra que conforme se realizó la encuesta y se registraron los taxa, esta aumentó en los primeros hogares y después se estabilizó, hasta llegar a un punto asintótico (Figura 1); ello concuerda con lo propuesto por ^{Álvarez et al. (2006)}, quienes citan que cuando una curva de acumulación es asintótica, aunque se aumente el número de unidades de muestreo o de individuos censados, es decir, se incremente el esfuerzo, el número de especies no será mayor.

Figura 1 Curva de acumulación de especies registradas en las encuestas aplicadas en el municipio San Sebastián Coatlán, Miahuatlán, Oaxaca. 

La curva se obtuvo empleando el método de proyección de riqueza propuesto por ^{Mao et al. (2005)}. Esto permitió obtener una lista de 12 especies de plantas utilizadas como combustible en la comunidad San Sebastián Coatlán.

La población femenina, en su mayoría, se dedica a las labores domésticas, su principal actividad es cocinar y utilizan leña como combustible esencial. Se encuestaron 45 familias, de las cuales 40 % usa exclusivamente leña, en tanto que 60 % la utiliza en combinación con gas LP. Lo mismo sucede en el ejido Los Sauces, municipio Tepalcingo, Morelos, donde 40 % de los hogares emplean únicamente leña y 60 % la combinan con gas LP (^{Yescas et al., 2016}). En este sentido, en un estudio realizado en Yanhuitlán, Oaxaca, se documenta que 18 % ocupa exclusivamente leña y 82 % la combina con otro combustible, en particular gas LP, debido a la facilidad en su manejo y su rapidez para encender (^{Contreras-Hinojosa et al., 2003}).

Los resultados indican que el porcentaje de personas que utilizan solamente leña es menor al que usa una combinación de leña y gas LP, debido a la practicidad de combinar ambos productos para producir calor, sobre todo en temporadas de lluvia, cuando se dificulta su traslado y el contenido de humedad de la madera es alta, lo que obstaculiza su encendido.

Las 45 familias encuestadas que continúan empleando principalmente leña, comentaron que lo hacen porque al cocinar, el sabor de los alimentos es más agradable al paladar, además para algunas otras actividades este producto es irremplazable, por ejemplo, en la elaboración de tortillas, de pan y algunas familias que se dedican a la carnicería. El gas LP solo lo utilizan para preparar algunos alimentos o cocer otros que no requieren una gran cantidad de calor. En Usme, Bogotá, sucede algo similar, donde se usa leña por la calidad que agregan a los alimentos, por tradición y a la economía del combustible (^{Sierra-Vargas et al., 2014}).

Selección de leña en campo

Los hombres son los que se encargan de la recolecta de la leña, sobre todo cuando son grandes volúmenes. Para realizar esta actividad, las personas seleccionan en su propiedad aquellos árboles con los diámetros y alturas mayores, y posteriormente los derriban. Los ejemplares de dimensiones menores quedan en pie para su crecimiento y desarrollo, con la finalidad de que en fechas posteriores se aprovechen. También utilizan como leña los individuos que se derriban en el proceso de roza, tumba y quema. En algunas ocasiones, el responsable de la familia recolecta la leña en combinación con otras actividades agrícolas, es decir, aprovechan su salida al campo para que durante el regreso a sus hogares lleven la leña en animales de carga. En diversos estudios hay registros de que la leña se obtiene del corte de árboles verdes completos, árboles muertos, recolecta de ramas y de material leñoso del suelo; además, la leña se extrae del monte, de la milpa, del solar o traspatio, incluso de parques o jardines públicos (^{Quiroz y Cantú, 2012}; ^{Salgado-Terrones et al., 2017}; ^{Jung y Huxham, 2019}).

Las mujeres y niños recolectan leña en las cercanías de la comunidad, ellos se encargan de recolectar leñas de cortas dimensiones y en diámetros pequeños, este combustible por lo regular está en estado seco y se desconoce el tipo de árbol al que perteneció. ^{Cavalcanti et al. (2019)} y ^{Jung y Huxham (2019)} señalan que quien recolecta la leña es, principalmente, el jefe de familia (hombre o mujer), con ayuda eventual de los hijos pequeños y parientes cercanos.

En México, los principales recolectores de leña son las mujeres y niños (^{Masera et al., 2006}). La recolección es el espacio social de convivencia donde interactúan los integrantes de la familia y las familias entre sí, esta actividad ayuda a fortalecer el tejido social y, además, sirve para planear diferentes actividades para el desarrollo de la comunidad.

Traslado de la leña

El traslado de la leña en grandes volúmenes se realiza en camionetas con capacidad de 1 y 3 t. La frecuencia de recolección depende de la cantidad que se consume en los hogares, lo cual está en función del número de integrantes que conforman la unidad familiar. De los hogares entrevistados, 31 % recolecta leña cada 6 meses, 22 % una vez al año, 18 % cada 8 días y 29 % lo hace de manera más frecuente. ^{Semenya y Machete (2019)} documentan que entre los factores que influyen para el consumo de leña está el tamaño de la familia, la asequibilidad del combustible y su disponibilidad.

La lejanía, en cuanto al tiempo de traslado de los sitios en donde los responsables de familia recolectan la leña varía desde 10 minutos hasta 2 horas de la comunidad; al respecto, ^{Contreras-Hinojosa et al. (2003)} registran que para el abastecimiento de leña, los recolectores invierten de 30 minutos a 2.5 horas, en función de la ubicación de sus parcelas.

Una vez que el combustible llega a los hogares de cada familia, el hombre es responsable de cortar aquellos leños que tienen diámetros grandes en trozas más pequeñas para después acomodarlas en “tareas”, que constituyen un apilamiento de leña de aproximadamente 1.5 m de alto por 2 m de largo. En temporada de lluvias, las familias guardan y protegen la leña en su casa para tener una buena calidad de fuego al momento de utilizar el combustible. ^{Quiroz y Cantú (2012)} indican que cuando la leña se apila en la vivienda, sus habitantes la cuidan y protegen porque de ella depende su bienestar; en la época de lluvia la resguardan para evitar que se humedezca, lo que dificulta su encendido. En la época seca, la leña verde o semiverde se deja secar al aire libre.

Tipos de fogones utilizados en la comunidad

Con base en el Censo de la Unidad Médica Rural (^{CUMR, 2020}), en la población de San Sebastián Coatlán, 99.7 % de sus habitantes tienen la cocina independiente al resto de la casa y 0.23 % carecen de un cuarto separado para cocinar. Con datos de las encuestas, 64 % cocina en fogones tipo “U”, 16 % tiene estufas “Lorena”, 11 % cocina en fogones de “tres piedras” y 8 % utiliza una combinación de las estufas mencionadas. Por el contrario, en La Montaña de Guerrero se observó que 45 % de los encuestados utilizan fogón de “tres piedras”, 43.3 % estufa tipo “Lorena” y 11.7 % fogón abierto con y sin chimenea (^{Salgado-Terrones et al., 2017}). En Chiapas, 96 % usa fogón abierto tradicional de tres o más piedras, tipo “U” o doble “U” y 4 % fogones ahorradores de leña (^{Escobar-Ocampo et al., 2009}). Los fogones abiertos (tradicionales) son los predominantes, sin embargo, estos no aprovechan todo el poder calorífico de la leña.

El fogón abierto genera niveles altos de contaminación al interior de la vivienda, presentan baja eficiencia en los procesos de cocción o calentamiento y, en consecuencia, demandan una gran cantidad de leña (^{Masera et al., 2006}; ^{Escobar-Ocampo et al., 2009}). Además, el humo generado por este sistema tradicional puede causar enfermedades respiratorias, sensibilización alérgica, alteraciones agudas y crónicas de la función pulmonar, así como problemas oculares y disminución de la calidad del aire dentro de la vivienda (^{García-Sancho et al., 2013}; ^{Flores, 2016}).

Especies utilizadas como combustible en la comunidad

Con base en las encuestas realizadas, dentro de la comunidad se tiene el registro de 12 especies utilizadas como leña (Cuadro 1).

En el municipio San Sebastián Coatlán se distribuyen coníferas y latifoliadas; la madera de coníferas se destina a la industria del aserrío, mientras que las latifoliadas se utilizan como leña, principalmente especies del género Quercus. Una situación similar sucede en los Altos de Chiapas, donde la especie predominante y con mayor potencial combustible es el encino (^{Soares, 2006}).

Entre las familias encuestadas, los combustibles más utilizados son: el encino blanco (Quercus laurina Bonpl.) con 22 %, seguido del encino negro (Quercus glaucoides M. Martens & Galeotti) con 18 % y el encino yegareche (Quercus resinosa Liebm.) con 17 % (Figura 2). En general, el género Quercus tiene una frecuencia de uso de 79 %, y 21 % corresponde a otras latifoliadas.

Figura 2 Porcentaje de uso de las especies preferidas como leña en San Sebastián Coatlán, Miahuatlán, Oaxaca. 

Las amas de casa argumentan que prefieren utilizar encino como leña, debido a que arde mejor y el carbón que deja al terminar de quemarse es de buena calidad, es decir, conserva una brasa duradera y potente, además de que estas especies generan poco humo. La cantidad de humo que generan está en relación con la cantidad de materia volátil, se ha observado que algunas especies de encino tienen una cantidad menor de volátiles y mayor poder calorífico comparado con otras latifoliadas (^{Ruiz-Aquino et al., 2015}). El mismo patrón de uso se registra en una comunidad del estado de Guerrero, donde la especie preferida como leña es Quercus magnoliifolia Née (^{Mozo y Silva, 2022}).

En dos municipios de Puebla, se cita que los atributos para especies dendroenergéticas son: calidad del quemado (32 %), abundancia de la especie (30 %), obtención de brasas (24 %), y la producción de poco humo (14 %) (^{Vázquez et al., 2016}); lo anterior se traduce en densidad básica alta, mayor poder calorífico y menor cantidad de cenizas y volátiles. La mayoría de los estudios que incluyen la calidad de la leña se han realizado desde un enfoque cualitativo, en el que se considera la preferencia por usos y saberes de las mujeres que la utilizan (^{Contreras-Hinojosa et al., 2003}; ^{Escobar-Ocampo et al., 2009}; ^{Quiroz-Carranza y Orellana, 2010}). Sin embargo, en el presente trabajo se incluyeron datos cuantitativos como la densidad básica y el poder calorífico superior que permitieron determinar que la preferencia en el uso de la leña se relacionó con la densidad básica de la madera, ya que 79 % de personas entrevistadas prefieren la leña de encino, catalogada como de densidad alta.

Densidad básica y poder calorífico superior

La especie que presentó mayor densidad básica fue Dodonaea viscosa Jacq. (0.81 g cm^-3), y Lippia myriocephala Schltdl & Cham. (0.50 g cm^-3) registró la densidad básica menor (Cuadro 1).

De acuerdo con la clasificación de densidad básica de ^{Sotomayor (2005)}, 25 % de las especies estudiadas se clasifican como de densidad media: Lippia myriocephala, Alnus jorullensis Kunth y Montanoa leucantha subsp. arborescens (DC.) V. A. Funk; 67 % como categoría de densidad alta: Arbutus xalapensis Kunth, Acacia pennatula (Schltdl. & Cham.) Benth., Quercus candicans Née, Leucaena diversifolia (Schltdl.) Benth., Quercus laurina, Q. resinosa, Q. glaucoides y Q. rugosa Née; y solo 8 % son de densidad muy alta: Dodonaea viscosa. La densidad básica de la madera está estrechamente relacionada con otras propiedades como la resistencia mecánica, rigidez, conductividad térmica y el poder calorífico, este último es la variable primordial para determinar la calidad de la madera como combustible (^{Gutiérrez et al., 2010}; ^{Silva et al., 2013}).

En relación con el poder calorífico de las 12 especies, varió en un intervalo de 19.53 a 21.06 MJ kg^-1; estadísticamente pueden separarse en tres grupos (Cuadro 1), las medias dentro de cada uno de ellos presentan igualdad estadística. El poder calorífico superior de la madera es una variable elemental para determinar su potencial energético, y por lo tanto, considerarla como una fuente de materia prima para leña (^{Shanavas y Kumar, 2003}; ^{Apolinar et al., 2017}).

Dentro de las especies en San Sebastián Coatlán, las especies del género Quercus estuvieron entre las más utilizadas como combustible en forma de leña y registraron un poder calorífico superior al intervalo documentado por ^{Ruiz-Aquino et al. (2015)} y ^{Herrera-Fernández et al. (2017)}, quienes citan valores de 15.78 a 19.40 MJ kg^-1 para cuatro taxones de encinos. En el presente estudio se observó que la preferencia de los habitantes de San Sebastián Coatlán por el uso de los combustibles biomásicos está relacionada con la densidad básica y el poder calorífico superior de la madera, atributos importantes en la selección de biomasa con fines dendroenergéticos (^{Ríos et al., 2018}). Al respecto, ^{Protásio et al. (2014)} indican que la densidad básica es una característica importante de la madera y se debe considerar como criterio para la selección de fuentes de biomasa, además se relaciona directamente con la producción de energía por unidad de volumen.