Introducción
⌅En
Cuba se han desarrollado investigaciones sobre el inventario de biomasa
forestal con diversos propósitos. Sin embargo, estos estudios han
abarcado solo un grupo reducido de especies y, en ciertos casos, no han
cuantificado todos los componentes de la biomasa (Bravo et al., 2015Bravo,
J. A., Vidal, A. M., Hernández, R. A., Valle, M., Padrón, R., &
Paredes, L. (2015). Estimación de la biomasa aérea total verde con
corteza de la vegetación de Dichrostachys cinerea (L.) Wr. Et Arn. Memorias de la Jornada Científica 45 Aniversario de la Fundación de la Estación de Guisa.
).
Por otra parte, los inventarios existentes no se orientan de forma
específica hacia el aprovechamiento, el cual requiere considerar las
características tecnológicas de las áreas a explotar. Esta consideración
es fundamental para una selección adecuada de tecnologías, sistemas de
máquinas y formas organizativas de la fuerza laboral en las brigadas de
aprovechamiento forestal. La aplicación de estos elementos garantiza una
mayor efectividad económica y minimiza el impacto ambiental (García et al., 2012García, J. M., Vidal, A. M., Herrero, J. A., & Batista, E. (2012). Manual de procedimiento para el aprovechamiento de impacto reducido de los bosques de Cuba. Proyecto “Desarrollo del Sector Forestal en Cuba”. Dirección Forestal MINAG.
).
Cuba cuenta con un censo de las áreas infestadas de marabú (Dichrostachys cinerea (L.) Wr. et Arn.) y con algunos trabajos preliminares sobre la
disponibilidad de su biomasa a nivel nacional. No obstante, estos datos
presentan un carácter inicial y exigen métodos de inventario más
precisos para determinar la biomasa existente. Una vez cosechada y
transformada, dicha biomasa puede suministrarse como combustible
alternativo en los centrales azucareros, con el fin de complementar la
biomasa cañera (SODePAZ, 2012SODePAZ. (2012). Aprovechamiento
de la biomasa de marabú y otras especies energéticas como combustible
en la generación de electricidad y recuperación ambiental en Camagüey (p. 36). SODePAZ.
).
En
el año 2012 se ejecutó en Cuba el Proyecto SODePaz, titulado
“Aprovechamiento de la biomasa de marabú y otras especies energéticas
como combustible en la generación de electricidad y recuperación
ambiental en Camagüey”. Este proyecto contó con financiamiento de la
Unión Europea y fue desarrollado por investigadores, especialistas y
productores del Instituto de Investigaciones Agro-forestales, de la
Empresa GEOCUBA Camagüey-Ciego de Ávila y de la Empresa Agro-forestal de
Camagüey. El equipo formuló, validó e implementó directamente en esta
provincia la “Metodología para la caracterización tecnológica e
inventario de las áreas cubiertas de marabú con fines energéticos”.
Dicha metodología se concibió como un apoyo al Programa de construcción y
puesta en marcha de las bioeléctricas proyectadas a nivel nacional que
emplean esta materia prima (Vidal et al., 2019Vidal,
A., García, T., Bravo, J. A., Toirac, W., Hernández, A., Delgado, M.,
Álvarez, Y., Batista, F., Valle, M., & Padrón, R. (2019). Metodología para la caracterización tecnológica e inventario de las áreas cubiertas de marabú con fines energéticos (Segunda versión, p. 100).
; García et al., 2012García, J. M., Vidal, A. M., Herrero, J. A., & Batista, E. (2012). Manual de procedimiento para el aprovechamiento de impacto reducido de los bosques de Cuba. Proyecto “Desarrollo del Sector Forestal en Cuba”. Dirección Forestal MINAG.
), y ha servido como metodología básica para la presente investigación.
El objetivo principal de este estudio consistió en proporcionar una herramienta integral que recoja los principales aspectos técnicos, tecnológicos y metodológicos requeridos para el inventario de las áreas cubiertas por marabú en el municipio Camagüey. Esta herramienta facilita la selección de tecnologías, sistemas de máquinas y formas de organización de la fuerza laboral que sean económicamente rentables y respetuosas con el medio ambiente. Dicha selección se basa en una caracterización tecnológica adecuada de las áreas y en el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) disponibles sobre bases digitales, gestionadas a través del software QGIS. La finalidad última es convertir la biomasa en energía eléctrica y/o carbón activado.
Materiales y Métodos
⌅Para
la caracterización tecnológica integral de la base de materia prima
cubierta de marabú en el municipio Camagüey, se requirió inicialmente la
normalización de la base cartográfica digital del mapa catastral y de
suelo. Esta normalización facilitó las labores de procesamiento
cartográfico, captura de datos, inventario, análisis, representación y
cuantificación de la biomasa total verde por categorías de marabú con
fines energéticos. El proceso se realizó en función de las variables
objeto de estudio y cumplió con las indicaciones emitidas por MET:30-14 (MET, 2014aMET. (2014a). Metodología para la Creación del Mapa Base de datos para el Catastro Rural e Implementación en el SIG (MET Nos. 30-14). Instituto de Planificación Física.
), MET: 40-60 (MET, 2014bMET. (2014b). Indicaciones generales de redacción empleadas para la Mapificación Topográfica Digital (MET Nos. 40-60). Instituto de Planificación Física.
), la Norma Cubana 13-18:88 (NC, 1988NC. (1988). Norma Cubana: 13-18:88. Mapa Catastral Especificaciones de Calidad.
), Herrero (2003)Herrero, J. A. (2003). Fajas forestales hidroreguladoras. Dirección Forestal MINAG.
y Vidal et al. (2019)Vidal,
A., García, T., Bravo, J. A., Toirac, W., Hernández, A., Delgado, M.,
Álvarez, Y., Batista, F., Valle, M., & Padrón, R. (2019). Metodología para la caracterización tecnológica e inventario de las áreas cubiertas de marabú con fines energéticos (Segunda versión, p. 100).
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Resultados y Discusión
⌅Definición de la superficie efectiva cubierta de marabú
⌅La confección del estudio parte del análisis del área total del municipio mediante imágenes de teledetección, con el objetivo de delimitar la superficie efectiva cubierta por marabú. Para ello se determinó inicialmente la superficie total que ocupa esta especie dentro del municipio. A esta superficie se le descontó el área ocupada por la red hidrográfica y su faja hidrorreguladora, la red vial y otros cultivos no asociados al estudio. Como base para la representación temática se utilizó el catastro rural a escala 1:10 000 (Figura 1).
La tabla 1 describe la cobertura total de marabú en el municipio objeto de estudio, la cual comprende 6577.1982 hectáreas. De esta superficie total, solo un 5.74 % corresponde al área efectiva cubierta por dicha especie, que equivale a 6310.4456 hectáreas. Este dato establece una distinción clara entre la cobertura total y el área que la especie ocupa de manera efectiva.
| Descripción de la superficie efectiva cubierta por marabú | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| No | Superficie de manejo | UM: ha | |||||
| Área Total Municipio | Cobertura Total | Red Hidrográfica | Red Vial | Otros Usos | Efectiva de marabú | % aprovechar | |
| 1 | 109892,8067 | 6577,1982 | 16,5775 | 136,1083 | 114,0668 | 6310,4456 | 5,74 |
Definición de la superficie efectiva por categorías de marabú
⌅A partir del primer mapa, y con una interpretación visual previa de las imágenes de teledetección que considera las variables de color y textura, se definió la clasificación del marabú en las categorías de fino, medio y grueso. Se determinó el área que ocupa cada una de estas categorías. Posteriormente se realizó una comprobación en el terreno, la cual se representa en el mapa mediante su composición temática (Figura 2).
La tabla 2 presenta los resultados de la clasificación del marabú medio. El análisis arrojó que esta categoría posee una superficie efectiva de 3517.4073 hectáreas. Dicha superficie resulta mayor en comparación con la cobertura asignada a la categoría de marabú fino.
| Descripción de la base de materia prima del marabú en función del diámetro en la base | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| No | Categoría marabú | Superficie de manejo: | ||||
| Cobertura Total | Red Hidrográfica | Red Vial | Otros Usos | Efectiva de marabú | ||
| 1 | Fino | 2967,9921 | 12,3568 | 79,005 | 83,592 | 2793.0383 |
| 2 | Medio | 3609,2061 | 4,22 | 57,10 | 30,47 | 3517.4073 |
| Total | 6577.1982 | 16,5775 | 136,1083 | 114,0668 | 6310,4456 | |
Definición de la superficie efectiva en función de los obstáculos
⌅Con base en el segundo mapa, se capturaron previamente los datos de la variable rocosidad presente en el mapa de suelos para integrarlos a la base catastral. Esta integración define, para cada categoría de marabú, la superficie que representa en términos de suelos poco rocosos, moderadamente rocosos, rocosos y extremadamente rocosos. Los resultados de esta clasificación se muestran en el mapa a través de su composición temática (Figura 3).
Según se describe en la tabla 3, el área de marabú se representa en superficie según el concepto de rocosidad. La categoría de marabú medio es la que ocupa la mayor superficie clasificada como poco rocosa, con un valor de 3155.8358 hectáreas. Esta distribución refleja la preferencia edáfica de la categoría.
| Descripción de la base de materia prima del marabú en función de los obstáculos | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| No. | Categoría marabú | Superficie cubierta por Obstáculos | UM: ha | |||
| Área efectiva | Poco rocoso | Moderadamente rocoso | Rocoso | Extremadamente rocoso | ||
| 1 | Fino | 2793,0383 | 2646,5496 | 42,8878 | 103,6009 | |
| 2 | Medio | 3517,4073 | 3155,8358 | 33,8951 | 327,6764 | |
| Total | 6310.4456 | 5802,3854 | 76,7829 | 431,2773 | ||
Definición de la superficie efectiva en función de la pendiente
⌅A partir del segundo mapa, y con una captura previa de los datos de la variable pendiente del mapa de suelos, esta información se integró a la base catastral. El proceso define la superficie que representa cada categoría de marabú según el rango de pendiente, considerando suelos llanos, ligeramente ondulados, ondulados y alomados. La representación de estos datos se muestra en el mapa mediante su composición temática (Figura 4).
En la tabla 4 se observa que la categoría de marabú medio también domina en los suelos llanos. Esta categoría ocupa la mayor superficie en dicho tipo de relieve, con un total de 2155,41 hectáreas. El dato confirma la adaptación del marabú medio a diferentes condiciones topográficas.
| Descripción de la base de materia prima del marabú en función de los rangos de pendientes | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| No. | Categoría marabú | Superficie por rangos de pendientes | UM: ha | ||
| Área efectiva | Llano | Ligeramente Ondulado | Ondulado Alomado | ||
| 1 | Fino | 2793,0383 | 1619,5602 | 1143,6809 | 29.7972 |
| 2 | Medio | 3517,4073 | 2155,41 | 1315,1527 | 46.848 |
| Total | 6310.4456 | 3774,9668 | 2458,8336 | 76,6452 | |
Definición de la superficie efectiva en función de la tenencia
⌅Con base en los mapas anteriores, se estableció una relación por cada tipo de marabú que incluye la superficie en hectáreas y las toneladas de biomasa disponibles para los principales tenentes del territorio. Estos tenentes se agrupan en las categorías de: Campesinos independientes, CCS y CPA, Empresas Agropecuarias, UBCP y otras entidades. La representación de esta distribución se muestra en el mapa a través de su composición temática (Figura 5). La cuantía de la biomasa se incorpora una vez concluido el inventario del marabú, en la segunda etapa del trabajo.
La tabla 5 muestra que la principal tenencia de la tierra con cobertura de marabú recae en las CCS y las CPA del municipio Camagüey. Esta tenencia se relaciona con la superficie cubierta por ambas categorías de marabú, fino y medio, y con la disponibilidad de esta biomasa. En su conjunto, estas formas de tenencia ocupan 2607,1611 hectáreas, lo que representa una biomasa disponible de 137284,31 toneladas.
| Descripción de la base de materia prima del marabú en función de la tenencia | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Categoría marabú | Área efectiva/Biomasa | Superficie por tenentes (ha) / Biomasa por tenentes (TON) | ||||
| CCS y CPA | Emp. Agrop, Cmg | UBPC | Otras entidades | |||
| 1 | Fino | 2793,0383 | 1182,2162 | 920,5400 | 582,1664 | 108.1157 |
| 51754,99 | 21906,4600 | 17057,5800 | 10787,5500 | 2003.4000 | ||
| 2 | Medio | 3517,4073 | 1424,9449 | 842,1626 | 813,7353 | 436.5645 |
| 284804,53 | 115377,8500 | 68189,8900 | 65888,1700 | 35348,6200 | ||
| Total | 6310.4456 | 2607,1611 | 1762,7026 | 1395,9017 | 544,6802 | |
| 336559.52 | 137284,31 | 85247,47 | 76675,72 | 37352,02 | ||
Definición de las posibles tecnologías a emplear para su aprovechamiento
⌅A partir del segundo mapa y mediante la integración de los mapas tres y cuatro, se definieron las tecnologías posibles, los sistemas de máquinas y las formas de organización de la fuerza laboral para el aprovechamiento total de la biomasa de marabú en la producción de electricidad y/o carbón activado. En este proceso se expresaron las toneladas de biomasa disponibles por las categorías de marabú fino y medio. La representación de estos elementos se muestra en el mapa mediante su composición temática (Figura 6). La cuantía específica de la biomasa se incorporó una vez concluido el inventario del marabú.
La tabla 6 brinda la tecnología más idónea para el aprovechamiento de la biomasa del marabú con fines energéticos o para la producción de carbón activado. Dado que el marabú fino y medio se desarrolla en los tres tipos de relieves existentes y sus dimensiones diamétricas medias son pequeñas (2,27 y 5,50 cm, respectivamente), se propone su uso para la producción de electricidad o carbón activado. La tecnología recomendada es semimecanizada e incluye la tala y el desrame con motosierras, el acopio de las trozas de forma manual o con cargadores sobre tractor para alimentar las máquinas trituradoras móviles, y su transportación con carretas o camiones. El proceso concluye con el traslado de la materia prima al punto de procesamiento para su transformación final.
| Descripción de la base de materia prima del marabú en función de las tecnologías de aprovechamiento | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| No. | Categoría marabú | Área efectiva | Superficie por tecnologías | Biomasa por tecnologías (TON) | ||
| Máquina combinada | Semimecanizada | Máquina combinada | Semimecanizada | |||
| 1 | Fino | 2793,0383 | 2793,0383 | -------- | 51754.99 | |
| 2 | Medio | 3517,4073 | 1977,4198 | 1539,9875 | 160111,7 | 124692.83 |
| Total | 6310.4456 | 1977,4198 | 4333,0238 | 160111,7 | 176447,82 | |
El
presente estudio constata la ausencia de áreas cubiertas por la
categoría de marabú grueso. Esta situación se atribuye a la alta demanda
de carbón vegetal, destinado fundamentalmente a la cocción de
alimentos. La cercanía de la ciudad de Camagüey, donde radica el grueso
de la población provincial, ejerce una presión de aprovechamiento que
explica la no existencia de esta categoría. Estos resultados son
similares en cuanto a área efectiva a la caracterización tecnológica
realizada por Vidal et al. (2022Vidal, A., García, T. G., Méndez, M. D., Arguelles, W. T., & Carmenate, L. L. (2022). Caracterización tecnológica de las áreas cubiertas de marabú con fines energéticos mediante la aplicación de SIG. Revista Forestal Baracoa, 41, https://cu-id.com/0522/v41e07. https://forestbaracoa.edicionescervantes.com/index.php/fb/article/view/783
) en el municipio Céspedes y a la vez difiere en cuanto a la presencia de individuos de categoría gruesa.
Conclusiones
⌅La aplicación de geotecnologías libres en QGIS para procesos cartográficos, de teledetección, fotointerpretación y SIG garantiza una caracterización integral y precisa de la base de materia prima forestal. Esta metodología permite una correcta delimitación del área efectiva, la cuantificación de la biomasa disponible y la clasificación detallada de las categorías de la especie.
El enfoque metodológico basado en QGIS fundamenta inventarios de biomasa de alta calidad para su aprovechamiento integral. Además, facilita la selección de tecnologías y sistemas de máquinas rentables y sostenibles. Esta metodología es aplicable y recomendable para inventarios en bosques naturales y plantaciones con fines similares.