6.1. cubiFOR

Una de las principales tareas del gestor forestal es calcular con la mayor precisión posible las existencias de los bosques que gestiona. En la actualidad existe un interés creciente no sólo por el cálculo del volumen maderable sino por el de los distintos productos de madera, de la biomasa forestal, y por la cuantificación del CO₂ fijado por nuestros bosques. En este sentido cubiFOR representa una actualización de dos herramientas que sólo cubicaban y clasificaban productos; MatDendo v1.0 (Rodríguez y Rodríguez, 2000) y Cubica v1.2 (Rodríguez y Broto, 2002).

cubiFOR ha sido desarrollado en el departamento de I+D+i de Cesefor con financiación propia y de la Junta de Castilla y León. En este proyecto ha colaborado la Universidad de Valladolid, el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria y Agresta Soc. Coop., aportando datos en alguno de los casos y/o la elaboración de algunos de los modelos.

Los principales objetivos que pretende alcanzar cubiFOR son los siguientes:

• Homogeneizar el sistema de cubicación en los aprovechamientos forestales de Castilla y León.
• Mejorar la precisión en la cubicación y el rango de aplicación de los actuales modelos.
• Reducir la toma de datos en campo durante el proceso del inventario forestal (se puede estimar el diámetro normal sin corteza y la altura individual del árbol) en algunas de las especies.
• Reducir el costoso proceso de apeo de árboles tipo para la construcción de tarifas de cubicación.
• Calcular la biomasa y el CO₂ almacenado a partir de los datos de un inventario forestal.

MÉTODO DE CÁLCULO

Para el cálculo de los productos de madera, cubiFOR se basa en modelos del perfil del árbol, es decir, en la función matemática que describe su silueta. Integrando dicha función entre dos alturas cualesquiera, se obtiene el volumen del árbol entre esas dos alturas. Así, los cálculos se realizan a partir de las características morfológicas de los principales productos de madera (trituración, apeas, postes, canter, sierra y desenrollo) en base a la clasificación elaborada por Cesefor (Broto et al., 2006)

Los cálculos de biomasa (excepto para el fuste) se basan en las ecuaciones elaboradas por el INIA y publicadas por Montero et al. (2005) para cada unos de los productos de biomasa (hojas, ramas menores de 2 cm, ramas de 2 a 7 cm, ramas mayores de 7 cm, fuste y raíces). Estas ecuaciones han sido integradas, por Cesefor, en una hoja de cálculo que puede descargarse de forma libre. Para el fuste se utiliza el volumen calculado, multiplicado por la densidad básica de la madera (Cesefor, 2006). Los cálculos de CO₂ fijado se basan en los resultados de biomasa obtenidos aplicando a éstos, el porcentaje carbono contenido en la madera.

CLASIFICACIÓN DE PRODUCTOS

La principal forma de clasificar los distintos productos de madera se basa en sus características morfológicas. Por tanto es indispensable definir el diámetro en punta delgada y la longitud de troza de los distintos productos. Existe una norma vigente respecto a la clasificación de madera en rollo, la UNE 56.514-85, la cual puede resumirse en la siguiente Tabla:

Dado que la tecnología de la industria ha cambiado en los últimos años, en Cesefor hemos elaborado una nueva clasificación de productos para las principales especies maderables de Castilla y León. Para el caso de los pinos, píceas, pseudotsuga y chopo, una breve descripción de los productos y sus características, morfológicas se presentan a continuación.

*d.p.d: diámetro en punta delgada

• Trituración: de 5 a 15 cm en punta delgada. Requiere madera sana, no excesivamente resinosa, que se pueda descortezar y no sea aprovechada como otro producto de mayor valor. Incluye a la melera (madera de pino negral que ha sido resinado por una o varias caras, de cualquier diámetro, longitud, curvatura, elipticidad y ramosidad).

Los productos de biomasa y de CO₂ se clasifican en base a las ecuaciones elaboradas por el INIA (Montero et al. 2005). Para las distintas especies existen ecuaciones para calcular la materia seca del Fuste, de las Ramas mayores de 7 cm (material grueso), de las Ramas de 2 a 7 cm (material intermedio), de las Ramas menores de 2 cm (material pequeño), de las Hojas y de las Raíces.

MODELOS DEL PERFIL DE ÁRBOL

Dos son las metodologías más comunes para la obtención de las tarifas de cubicación con clasificación de productos (Castedo et al. 2000): una se basa en el ajuste de ecuaciones de volumen porcentual y la otra consiste en ajustar una ecuación que caracterice el perfil del tronco del árbol. El perfil del árbol viene a ser su silueta o proyección ortogonal sobre un plano paralelo al eje. Encontrando su expresión analítica r(x), se deduce de ella la ley funcional y = S(x) =π·r²(x) e integrando, la del volumen como función de la altura.

En un principio, el análisis del perfil del árbol se estudió asimilándolo a curvas simples, más conocidas como perfiles teóricos o tipos dendrométricos, como son el cilindro, el cono, el paraboloide y el neiloide. Estos tipos dendrométricos se definen sabiendo que se puede formar un sólido de revolución a partir de la rotación de una curva (Y = K · √ X^r ), a lo largo del eje X (Husch et al., 1982).

Aunque también existen tarifas de cubicación con clasificación de productos (Castedo et al. 2000), con el empleo de estas tarifas (normalmente ecuaciones de volumen porcentual) resulta difícil su adaptación a los cambios en los límites debidos a causas tecnológicas o comerciales, mientras que con los modelos de perfil del árbol, la adaptación a nuevos límites es muy sencilla.

Las principales diferencias entre los modelos de perfil y las tarifas de cubicación son las siguientes:

• Los modelos de perfil tienen un carácter más global que las tarifas de cubicación, ya que los modelos acostumbran a tener significado biológico y cada parámetro representa algún carácter diferencial de la especie y/o de la gestión.
• Para la construcción de modelos de perfil, el tamaño de muestra es menor que para la construcción de tarifas. En los modelos del perfil se aprovechan todos los datos de todas las secciones del tronco medidas, mientras que en las tarifas, un árbol es un único dato de volumen.
• La clasificación de productos en los modelos del perfil es muy flexible, mientras que en las tarifas, si existe dicha clasificación, se adapta poco a los cambios.
• El coste de elaboración de modelos de perfil es bastante menor al de las tarifas, al tener que apear menos árboles y tener un rango de validez mayor.
• Finalmente, los modelos de perfil permiten ser calibrados con nuevos datos, mientras que las tarifas se deberían volver a construir.

Respecto a los resultados de los modelos del perfil, todos los modelos elaborados en Cesefor han sido validados con datos independientes procedentes de proyectos de ordenación, de árboles tipo y/o de datos del IFN3 (3er Inventario Forestal Nacional).

OTROS MODELOS INCLUIDOS

Las principales variables medidas en un inventario forestal son la altura total y el diámetro normal de algunos árboles de la masa. A partir de esta muestra se infieren la mayoría de las variables que nos indican el estado de una masa forestal. Una correcta medida de la altura total del árbol resulta una operación lenta y por lo tanto costosa. Normalmente se acostumbra a medir la altura total sobre en una submuestra de árboles a los que se les mide también su diámetro normal. Para poder conocer las alturas de todos los pies, se suele recurrir al ajuste de una ecuación que relacione el diámetro con la altura. Este tipo de relaciones son las llamadas funciones altura-diámetro o curvas hipsométricas. Algo parecido suele ocurrir con el espesor de corteza, el cual resulta costos de medir, por lo que sólo se mide en una submuestras, normalmente la misma a la que se ha medido la altura total.

cubiFOR, en función de la especie analizada incluye modelos hipsométricos (curvas altura-diámetro generalizadas) y modelos para estimar el espesor de corteza. Esto nos permite poder realizar los cálculos cuando sólo disponemos del diámetro normal de los árboles y de alguna variable de masa como es el diámetro cuadrático medio (Dg), la altura dominante (Ho) y/o el número de pies (N).

CÁLCULO DE BIOMASA Y CO₂

En cubiFOR, la biomasa del fuste se calcula a partir del volumen, multiplicándolo por la densidad básica de la madera. El resto de productos de biomasa se agrupan de la siguiente manera:

desc.: aprovechamiento desconocido. Los aprovechamientos desconocidos suman aprox. 18.412 m³

Las especies incluidas en cubiFOR son las especies de mayor interés maderable en Castilla y León. En la actualidad son el pino albar (Pinus sylvestris L.), el pino negral (Pinus pinaster Ait.), el pino laricio (Pinus nigra Arn.), el pino radiata (Pinus radiata D. Don), el pino piñonero (Pinus pinea L.) y el chopo (Populus x euramericana (Dode) Guinier). Próximamente se incluirá el rebollo (Quercus pyrenaica Willd.), la sabina (Juniperus thurifera L.) y el abeto de Douglas (Pseudotsuga menziesii Mirb. Franco).