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Evaluation of the evolution of salt marshes in the province of Andalucía (Spain) between 1956 – 2013, and an analysis of the incidence of these ecosystems in the atmospheric carbon sequestration

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This study presents an analysis of the evolution of the marshes of the Autonomous Community of Andalusia, Spain, based on information available for 7 specific years: 1956, 1977, 1984, 1998, 2005, 2007 and 2013; analyzing variations in 10 marshlands
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   Universidad de Barcelona Máster en Ecología, Gestión y Restauración del Medio Natural Facultad de Biología “Seis décadas de regresión de las marismas andaluzas: análisis de las causas e implicaciones para el secuestro de carbono” Trabajo de Fin de Master para optar al Título de Máster en Ecología, Gestión y Restauración del Medio Natural, de la Universidad de Barcelona. Barcelona, Cataluña. Octubre 2017    Autor   Alessio Alejandro Vásquez Loarte Director   Dr. Miguel Ángel Mateo Mínguez Tutor   Dr. Joan Albert López Bustins Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB) Universidad de Barcelona – Facultad de Biología   Universidad de Barcelona Máster en Ecología, Gestión y Restauración del Medio Natural Facultad de Biología “Seis décadas de regresión de las marismas andaluzas: análisis de las causas e implicaciones para el secuestro de carbono” Trabajo de Fin de Master para optar al Título de Máster en Ecología, Gestión y Restauración del Medio Natural, de la Universidad de Barcelona. Barcelona, Cataluña. Octubre 2017    Autor  Firma Alessio Alejandro Vásquez Loarte Director    Firma Dr. Miguel Ángel Mateo Mínguez Tutor    Firma  Dr. Joan Albert López Bustins Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB) Universidad de Barcelona – Facultad de Biología    ÍNDICE GENERAL 1.   INTRODUCCIÓN  ................................................................................................................ 1 2.   OBJETIVOS  ........................................................................................................................ 3 3.   ÁREA DE ESTUDIO  .......................................................................................................... 4 4.   MATERIALES Y MÉTODOS  ............................................................................................ 4 4.1.   Materiales  .................................................................................................................... 4 4.2.   Métodos  ....................................................................................................................... 5 4.2.2.   Secuestro de carbono en las marismas de Andalucía  ......................................... 9 4.2.3.   Áreas potenciales para proyectos de créditos de captura carbono:  ................ 12 5.   RESULTADOS  .................................................................................................................. 14 5.1.   Relación de marismas del litoral de Andalucía  .................................................... 14 5.2.   Evolución temporal de la extensión de Marismas  ............................................... 15 5.3.   Análisis de las principales causas de deterioro de las marismas andaluzas  .. 16 5.4.   Estimación de capacidad de secuestro carbono en marismas de Andalucía  . 20 5.5.   Censo de áreas potenciales para la restauración o repoblación de marismas en Andalucía  ......................................................................................................................... 24 5.6.   Estimación de créditos de captura de carbono por áreas con potencial de Proyectos de conservación/restauración de Marismas  .................................................. 25 6.   DISCUSION DE RESULTADOS  .................................................................................... 26 6.1.   Validación de la delimitación de las áreas de las marismas estudiadas  ......... 26 6.2.   Regresión/progresión de marismas  ....................................................................... 27 6.3.   Capacidad de secuestro de carbono vs emisiones en las marismas  .............. 28 6.4.   Viabilidad a largo plazo para la generación de créditos de carbono.  ............... 28 6.5.   Carbono azul en ecosistemas de marismas – contexto mundial  ...................... 29 7.   CONCLUSIONES  ............................................................................................................. 30 8.   BIBLIOGRAFÍA  ................................................................................................................. 31 9.   ANEXOS  ............................................................................................................................ 34 9.1.   Comparación de secuestro de CO2 vs emisiones CH4 y N2O  ......................... 35 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 – Estimaciones medias y máximas de la superficie cubierta por sumideros de carbono azul y las tasas anuales de enterramiento de carbono .................................. 10 Tabla 2– Tasas de emisión de CH4 en función a la salinidad ...................................... 11 Tabla 3– Compilación de tasas de secuestro de C y emisión de CH4 y N2O .............. 11 Tabla 4- Relación de marismas andaluzas evaluadas ................................................ 14    Tabla 5 - Evolución total de área de marismas ............................................................ 15 Tabla 6 – Áreas con potencial para transformarse a marismas (ha) ............................ 24 Tabla 7 – Estima de créditos de carbono asociados a las áreas propuestas ............... 25 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 – Área de estudio de las marismas de Andalucía ............................................ 4 Figura 2– Visualización en “Google Street View” –Marisma de Odiel ............................ 6 Figura 3– Secuencia de digitalización de polígonos de las marismas ........................... 7 Figura 4– Secuencia de creación de polígonos de marismas en ArcGIS ...................... 8 Figura 5– Ejemplo de identificación de causas de variación de marismas .................... 8 Figura 6– Evolución por periodos de la extensión de las marismas ............................. 16 Figura 7– Representatividad porcentual de causas de cambios por marisma ............. 17 Figura 8– Análisis de la variación de la marisma de Doñana ....................................... 18 Figura 9 – Análisis de la variación de la marisma de Bonanza .................................... 19 Figura 10– Análisis de la variación de la marisma de San Pedro ................................ 19 Figura 11– Análisis de la variación de la marisma de Odiel ......................................... 20 Figura 12– Línea de tiempo de carbono secuestrado en Marismas Andaluzas con una tasa de enterramiento de 1,51 tC ha-1 año-1 ............................................................... 21 Figura 13– Secuestro de CO2 vs emisiones CH4 y N2O y balance de GEI ................ 23    RESUMEN Este estudio presenta un análisis de la evolución de las marismas de la comunidad autónoma de Andalucía, España, en base a información disponible para 7 años concretos: 1956, 1977, 1984, 1998, 2005, 2007 y 2013; analizando 10 marismas mediante fondos ortofotograficos y cartografías disponibles para esta comunidad. De manera global, este estudio concluye que de las 116.141 ha de marismas identificadas en Andalucía (1956), se han perdido unas 47.008 ha (40%) hasta el 2013. La pérdida ha ocurrido a una tasa promedio de 1 – 2% anual, siendo Doñana (-27.516 ha), Bonanza (-12.069 ha) y San Pedro (-4.454 ha) las marismas más afectadas. Las causas principales de regresión han sido la agricultura (75%), las explotaciones salineras industriales (10%) y la urbanización (5%), esta reducción también trae la pérdida de servicios ecosistémicos y secuestro de carbono atmosférico; este último, se estimó empleando valores referenciales globales de secuestro de CO 2  y de emisiones de CH 4  y N 2 O, 5.54 tCO2-eq ha -1  año -1 ; 0.3874 tCO2-eq ha -1  año -1 ; 0.3808 tCO2-eq ha -1  año -1 , respectivamente, publicados en la literatura científica para ecosistemas de marismas polihalinas (salinidad > 18mg/l). Las estimas muestran una capacidad neta de secuestro entre 301 y 199.165 tCO2-eq año -1  (marismas de Guadalhorce y Doñana, respectivamente). No obstante, la reducción del área de las marismas entre 1956 y 2013, implicó una pérdida de secuestro de 224.312,7 tCO2 año -1 . Finalmente, se identificaron 3.849 ha de suelo que actualmente podrían ser recuperadas como marismas y constituir proyectos de compensación de emisiones de GEI, pudiendo generar un valor aproximado de 1.495.829 créditos de carbono, los cuales al precio actual de carbono (5,27€/crédito-EUA) supone un valor aproximado de 7.883.022 € año -1 .  ABSTRACT This study presents an analysis of the evolution of the marshes of the Autonomous Community of Andalusia, Spain, based on information available for 7 specific years: 1956, 1977, 1984, 1998, 2005, 2007 and 2013; analyzing variations in 10 marshlands using orthophotos and cartography available for this community. Overall, this study concludes that 47,008 ha (40%) of the approximately 116.141 ha of marshes in Andalucía in 1956 have been lost until 2013. The loss has occurred at an average rate of 1 - 2% per year, being Doñana (-27,516 ha), Bonanza (-12,069 ha) and San Pedro (-4.454 ha) the marshes most affected. The main causes of regression have been agriculture (75%), industrial salt mines (10%) and urbanization (5%), this reduction also leads to the loss of ecosystem services and atmospheric carbon sequestration; these was estimated using global reference values for CO 2  sequestration and CH 4  and N 2 O emissions, 5.54 tCO 2 -eq ha -1  year  -1 ; 0.3874 tCO 2 -eq ha -1  year  -1 ; 0.3808 tCO2-eq ha -1  year  -1 , respectively, published in the scientific literature for polyhaline marsh ecosystems (salinity> 18mg / l). The estimates show a net sequestration capacity between 301 and 199,165 tCO 2 -eq year  -1  in Guadalhorce and Doñana marshes. However, the reduction of the area of the marshes between 1956 and 2013, entailed a loss of sequestration of 224,312.7 tCO 2  year  -1 . Finally, 3,849 ha of soil were identified that could currently be reclaimed as marshes and constitute projects to offset GHG emissions, which can generate an approximate value of 1,495,829 carbon credits, which at the current carbon price (€ 5.27 / US-credit) amounts to approximately € 7,883,022 a year  -1 .
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