Sobre la falta de rigurosidad

Un artículo reciente de Hoyos-Santillan et al (2021) sobre políticas de Chile contra el cambio climático incluye errores que hacen pensar en ideología o en desidia. Estoy de acuerdo con el mensaje general del artículo sobre la necesidad de tomar medidas urgentes contra el cambio climático, pero para ello no es necesario incorporar errores que debilitan el mensaje.

El artículo tiene como objetivo demostrar que la expansión de las plantaciones forestales no puede formar parte de una política contra el cambio climático. Es un objetivo con el que concuerdo. Hay buenas razones para no incluir el fomento de las plantaciones forestales como parte de un programa contra el cambio climático. Su demanda de agua puede ser excesiva en regiones en las ésta no abunda, y su impacto en la biodiversidad es negativo. Pero es erróneo argumentar, como lo hace el artículo, que las plantaciones forestales no capturan CO2, a diferencia de los bosques nativos.

¿Capturan carbono las plantaciones forestales?

En su argumentación, Hoyos-Santillan et al (op. cit.) citan a Altamirano et al (2020): «Natural forests loss and tree plantations: large-scale tree cover loss differentiation in a threatened biodiversity hotspot«. Ese trabajo usa métodos sofisticados de análisis de imágenes satelitales para determinar que cada año se pierden 98 mil ha de bosques artificiales y casi 13 mil ha de bosques nativos.

Uno de los argumentos de Hoyos-Santillan et al (op. cit.) es que, dado que los árboles en plantaciones son talados períodicamente y sus productos son usados para producir bienes de corta vida, las plantaciones forestales no absorben CO2.

«This is because their carbon uptake is cancelled out by the clear-cut harvesting that occurs every 12–18 years for the production of short-lived goods (e.g., pulp), the burning of firewood, slash and burn practices, and wildfires (Johnston and Radeloff, 2019Ministry of the Environment, 2020a). Thus, each additional hectare of industrial plantation, including those in the NDC, does not increase the carbon sink capacity of the LULUCF sector but is instead an additional burden on the carbon sink capacity of native forests, representing a setback in the pathway to carbon neutrality.»

Pero las plantaciones se replantan, por lo que las 98 mil ha anuales taladas en plantaciones se renuevan, y vuelven a su estado original en un ciclo de unos 20 años. Por ello, las plantaciones contienen árboles en distinto estado de maduración. Al sumar ha de plantaciones forestales con bosques nativos, Altamirano et al (op. cit) inducen a un error.1

A diferencia de las plantaciones, los bosques nativos perdidos se convierten en praderas, tierras baldías o matorrales. No vuelven a ser bosques en un plazo relevante para una política contra el cambio climático, a menos que se tomen acciones explícitas que lo promuevan. Casi toda la madera nativa consumida se destina a leña Lara et al (2019) (el consumo de maderas nativas en la industria representa menos de un 5% del consumo de madera nativa, cuadro 3.2 de Lara et al (op.cit.)).

Leña probablemente proveniente de una tala ilegal. Fuente: Soy Puerto Montt

Por lo tanto, el argumento de Hoyos-Santillana (op. cit.) contiene un error lógico. Para ver esto, consideremos el siguiente experimento conceptual que representa el efecto de una nueva plantación forestal. Tomamos un terreno baldío de 1.000 ha, con poca capacidad de captura de carbono. Cada año plantamos en el terreno 50 ha de árboles industriales (pino radiata, eucaliptus, etc), de manera que a los 20 años hemos cubierto todo el terreno con árboles de distintas edades. El año 20 tomamos las primeras 50 ha, con sus árboles de 20 años, y los quemamos, manteniendo el resto tal como está.2 Al año siguiente plantamos las 50 ha que quedaron baldías con los mismos árboles y cortamos y quemamos las 50 ha plantadas en el año 2, y así sucesivamente. ¿Estamos capturando CO2 con este procedimiento?

Plantaciones forestales de distintas edades. Fuente: Codeff

¡Por supuesto que estamos capturando CO2! A partir del año 20 existe una masa forestal permanente de árboles. donde antes casi no había vegetación hay árboles con una edad promedio de poco menos de 10 años, ocupando el  95% de las hectáreas de la plantación. Esa masa forestal representa una captura permanente de CO2.

Si las plantaciones se instalan en un terreno donde antes había bosques nativos, es probable que haya una reducción en la captura permanente de CO2.3 Veremos más abajo que este reemplazo representa menos del 15% de las plantaciones forestales, por lo que en términos de captura de CO2, no afecta las conclusiones.

Los incendios y las plantaciones forestales

Hoyos-Santillán et al (op. cit.) citan la figura 1 de Lara et al (2019), quienes mostrarían que los incendios y las talas rasas en los bosques artificiales hacen que las plantaciones sean un emisor neto de CO2. No pude encontrar figura alguna en Lara et al (op.cit) que muestre que las plantaciones no contribuyen a la captura de CO2. Lo que si aparece, en el Recuadro 3.3, es una estimación de la captura de CO2 en los bosques nativos. Esta contribución ha ido creciendo en el tiempo. No se dan cifras para las plantaciones.

Es posible que la referencia a Lara et al (op. cit.) sea un error involuntario, y que exista algún otro artículo que muestre que los bosques artificiales no contribuyen a la captura neta de CO2. Igualmente me parece que esto no sería creíble. A menos que la masa forestal de las plantaciones haya decrecido sistemáticamente en el tiempo, no puede ser válido que los bosques artificiales sean emisores netos de CO2, por las razones dadas en el experimento conceptual de más arriba. Pero citemos nuevamente a Hoyos-Santillana:

Thus, each additional hectare of industrial plantation, including those in the NDC, does not increase the carbon sink capacity of the LULUCF sector but is instead an additional burden on the carbon sink capacity of native forests, representing a setback in the pathway to carbon neutrality. This has become more evident during the last decade as widespread and severe wildfires have impacted larger areas of industrial plantations than native forests (CONAF, 2020). The fire selective preference of industrial plantations over native forests is driven by several factors, including: i) human activities (e.g., anthropogenic ignition) and ii) replacement of heterogeneous less fire-prone native forests with highly flammable, fuel abundant, and homogeneously structured monoculture industrial plantations[…]

Por curiosidad, hace algunas semanas me puse a mirar la tendencia en los incendios forestales en Chile, tomando datos de CONAF. Comencé mirando los datos de los meses de enero y febrero, que son los que tienen más incendios, y para mi sorpresa, no observé una tendencia creciente en el área quemada por incendios. La excepción es un mes que se sale de la escala, con el megaincendio de enero de 2016. Luego miré los datos de otros meses así como los datos anuales, sin observar –salvo enero 2016– una tendencia significativa.

La figura siguiente muestra el área quemada anualmente en incendios forestales desde 1985. El aumento en 2016 solo se debe a lo que ocurrió en enero de 2016. Probé ver si había una tendencia estadística, y usando regresores robustos (que le dan menos importancia a un episodio que ocurre una sola vez, como enero de 2021) no hay una tendencia creciente en el tiempo en las áreas quemadas. Verifiqué esto usando el test no paramétrico de Mann-Whitney para cada mes así como para el año completo, y tampoco aparece una tendencia.5 Lo que parece haber sucedido es que Hoyos-Santillan (op.cit.) y varios otros autores han incorporado cómo válida una observación que tiene toda la apariencia de ser un outlier, lo cual es un error metodológico.6

Serie de áreas quemadas por temporada. Fuente: CONAF

CONAF también tiene una contabilidad del número de incendios por mes y año. La figura siguiente muestra los datos anuales y para enero y febrero. Se observa un crecimiento en los incendios anuales en los últimos años. Sorprendentemente, no hay ninguna tendencia en los meses con mayor número de incendios, enero y febrero:7

Fuente: CONAF

Dado que el cambio climático crea las condiciones para que haya más y mayores incendios, el hecho que esto no se observe parece paradojal. Pero no es una paradoja si se observa que los propietarios de las plantaciones forestales no son observadores desinteresados, sino que desean protegerlas. Por lo tanto, invierten en medidas para evitarlos o reducir su impacto. El Estado también destina recursos importantes a proteger los bosques naturales. Es decir, el calentamiento global no garantiza que el área incendiada aumente, porque el ser humano puede contrarrestar sus efectos.

Avíón atacando incendios forestales Fuente: La Tribuna de Biobio

En resumen, ¿Qué es lo que creo haber demostrado con todos estos meandros en la argumentación? Que es falso afirmar que las plantaciones no capturen CO2, a menos que ocurra una de dos cosas: que hayan reemplazado bosques naturales que capturan más CO2 por unidad de área, o que el área de plantaciones haya caído en el tiempo.

Conclusiones

En su gran mayoría las plantaciones no han reemplazado bosques naturales. Según Hoyos-Santillán (op. cit.), actualmente hay 3.1 millones de ha en plantaciones. Miranda et al (2016) en su trabajo sobre la pérdida de bosque nativo en Chile, muestran que, en la zona de plantaciones entre Valparaíso y la Región de Los Lagos, la pérdida de bosque nativo entre 1973 y 2011 fue de 783 mil ha. Esto representa el 19% del total de bosque nativo de la zona. De ellas, la causa principal (un 45%) fue por la conversión a terrenos de matorrales (probablemente por la corta de árboles para leña). Una cifra algo menor se debió a conversión de bosques naturales a plantaciones forestales.8 Es decir, a lo más un 10-12% de las plantaciones corresponde a reemplazo de bosque nativo. Como el área de plantaciones se ha mantenido relativamente constante desde 2016 (eran 3.04MM ha según CONAF, son ahora 3.1 MM ha), tampoco han ido decreciendo. Concluyo que las plantaciones forestales si han contribuido a la captura de CO2.

Lo que me preocupa en este caso y también en Sobre el impacto de la desalación y en Crítica a una propuesta de Gobernanza es que científicos y científicas respetables olvidan su capacidad crítica y aceptan argumentos sin reflexión porque responden a sus preferencias ideológicas. No veo otra explicación que una razón ideológica para estos errores.

Notas:

  1. En su defensa, ese trabajo distingue entre ambas categorías de bosques, y critica solamente el reemplazo de bosques naturales por bosques artificiales, pero no necesariamente las plantaciones en si mismas.
  2. Quemar el bosque es un caso extremo, pero que hace más evidente la conclusión, sin complicarnos en determinar la vida útil de los bienes producidos con los árboles cortados.
  3. Esto no es evidente, porque la masa biológica promedio en una plantación podría ser mayor que en un bosque natural, debido a la mayor densidad de árboles, Esto puede ocurrir si la cobertura natural de bosques es rala y con especies de árboles pequeños, en cuyo caso un bosque artificial aumentaría la captura de CO2.
  4. Parece extraño omitir que buena parte del problema son los incendios intencionales de plantaciones, y no las plantaciones, en términos de los efectos sobre la captura de CO2. Pensemos en otro experimento mental: supongamos que los autores de los incendios intencionales prefirieran cometerlos en bosques naturales. ¿Escribirían los autores que esto es un motivo para preferir plantaciones forestales, o propondrían medidas para fiscalizar y perseguir mejor a los autores de los incendios?
  5. La idea de usar el test de Mann-Whitney fue de E. Engel.
  6. Es como si un sismólogo comparara la magnitud ponderada de los sismos entre 1940 y 1955 con los producidos entre 1956 y 1964 (que incorpora el gran terremoto de Valdivia) y sostuviera que la intensidad de los terremotos va en aumento. Es solo si hay alguna razón geológica para pensar que el fenómeno va en aumento que podría ser razonable tal conclusión.
  7. En este caso no realicé regresiones ni tests de Mann-Whitney, pero claramente no es necesario para concluir que no hay una tendencia en el número de incendios en los meses de enero y febrero.
  8. A principios de este milenio cesa casi completamente la conversión de bosques nativos a plantaciones. El motivo es el rechazo interno y externo, las dificultades con los organismos ambientales y probablemente el deseo de no tener aún más conflictos con la sociedad civil.

Sobre el impacto de la desalación

En mi posteo «Crítica a una propuesta de gobernanza«, comenté sobre un error en un documento público del CR2 (Center for Climate and Resilience Research), al que pertenece nuestra futura ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas.

El documento en cuestión es la Cápsula climática: ¿Qué pasa si la sal que se extrae del proceso de desalinización se devuelve al mar?, de autoría de Laura Farías. En ella se alerta del peligro de aumentar la concentración de sal en el óceano en el largo plazo:

«Sin embargo, si me preguntan qué ocurriría si retornamos al mar las sales producto de la desalinización, mi respuesta es que se estaría realizando un impacto significativo, porque tenemos menos agua (extraída para el consumo humano, riego o proyectos productivos), pero más sal. Si este proceso es continuo y prolongado, lentamente el océano se puede volver más salado, ya que el ciclo hidrológico opera a un tiempo de recambio de 40.000 años.»

En mi posteo anterior mostré que son tan pequeñas las extracciones de agua involucradas en la desalación, comparadas con el tamaño del óceano que no hay peligro de un aumento significativo en la salinidad del óceano. Para ello realicé cálculos simples.

Concluí que los efectos de la desalación sobre el mar solo pueden ser locales, debido a la concentración de sal en la cercanías de los emisarios de las salmueras que generan el proceso de desalación. Estos efectos se pueden minimizar con un diseño adecuado de los emisarios y una buena ubicación de éstos.1

Plantas desaladoras: Una solución con pros y contras
Planta EWS de Escondida. Fuente: Minería Chilena

Hace poco me di cuenta que realizar esos cálculos fue un error, no porque estuvieran errados, sino porque no eran necesarios. El argumento de la cápsula del CR2, en palabras del físico Wolfgang Pauli, «No solo no es correcto, ni siquiera es erróneo».

Volvamos a lo que aparece en la cápsula:

«[…] si retornamos al mar las sales producto de la desalinización, mi respuesta es que se estaría realizando un impacto significativo, porque tenemos menos agua (extraída para el consumo humano, riego o proyectos productivos), pero más sal.»

El ciclo hidrológico como sistema de desalación

Cuando escribi ese posteo, había olvidado que el sistema de desalación más grande del mundo es el ciclo hidrológico. Las aguas del óceano (y de lagos y otras fuentes) se evaporan, lo cual deja un oceáno con menos agua pero más sal. Una fracción de esa agua evaporada cae luego como lluvia desalada sobre los continentes. Parte de esta lluvia se usa para riego, consumo humano o usos productivos. Esto significa que el efecto global del ciclo hidrológico sobre la salinidad del óceano es similar al de una planta desaladora.

Ciclo hidrológico. Fuente: Britannica.

Si seguimos el argumento de la cápsula de CR2, la salinidad del óceano debería haber ido en constante aumento, porque el ciclo hidrológico opera como una planta gigante de desalinización.2 Esto no ocurre porque es un ciclo cerrado, en que la lluvia que riega los campos se evapora nuevamente y cae como lluvia (tal vez en el océano) o ingresa a las napas del subsuelo y vuelve eventualmento al óceano. El agua que se usa para el consumo humano también vuelve, ojalá tratada, a los ríos y luego al mar. Finalmente la que se usa en fines productivos en general también finalmente vuelve al mar, salvo aquella fracción de agua que ingresa en un producto como el cemento.3

Lo que si puede ocurrir es que la desalinización tenga efectos en la vecindad de los emisarios de salmueras, pero ese tipo de efectos también ocurren debido al ciclo hidrológico. Un ejemplo de estos efectos locales es el Mar Rojo. El Mar Rojo era, ya antes de la instalación de plantas desaladoras, más salino que otros mares, debido a que solo tiene una estrecha conexión con el óceano, y está ubicado en una zona desértica de alta insolación. La evaporación hace que la salinidad promedio del Mar Rojo sea un 10-15% mayor que el promedio de los óceanos. Este fenómeno es natural y ha generado una fauna marina exuberante.4 Esto muestra que el sistema hidrológico, visto como una sistema de desalación, puede también provocar excesos locales de salinidad, sin tener efectos sobre la salinidad promedio de los óceanos.

Red Sea topographic map-en.jpg
Mar Rojo. Fuente: Eric Gaba – Wikimedia Commons

La analogía entre el ciclo hidrológico y una planta de desalinización corresponde a la especialidad de la investigadora Laura Farías, autora de la cápsula. Sorprende que haya dejado pasar un error tan grave como el que describo. Sin embargo, parece sintomático en un centro que produce un documento sobre la gobernanza climática de los elementos.

Notas:

  1. Ver por ejemplo, Miller et al (2016), o Ihsanullah et al (2021). Esto no significa que la desalación no tenga consecuencias ecológicas: por ejemplo, el proceso usa mucha energía (lo cual es menos problema si es verde), y en algunos procesos la temperatura de las salmueras puede requerir un enfriamiento previo. El punto es que muchos estudios que muestran efectos nocivos de las salmueras del proceso de desalación concluyen que la industria es nociva, olvidando que es relativamente fácil reducir estos efectos.

2. Aunque la salinidad de los óceanos puede cambiar en el tiempo, esto se debe a fenómenos climatológicos o geológicos de larga duración. Un ejemplo son las eras glaciales, en las que el hielo que cubre los continentes puede alterar la salinidad de los óceanos.

3. El cemento y algún otro producto similar deben ser los únicos en que el agua sale del ciclo hidrológico.

4. Aunque ahora está siendo amplificado por las plantas desalinizadoras, que en un mar semi-aislado pueden tener impacto sobre la ecología.