Introducció

Determinació de les característiques del bosc: l’Inventari Ecològic i Forestal de Catalunya

Biomassa

Biomassa de fusta i biomassa d'escorça

El manteniment d’una estructura en una planta requereix un flux d’energia continu, associat al cicle de l’aigua i dels nutrients. Però, mentre que la disponibilitat hídrica i de nutrients poden ser factors limitants per al seu creixement, l’energia incident no és limitant en un clima mediterrani on la llum sol ser molt abundant. La quantitat de radiació que absorbeix una comunitat jove és més gran que la que requeriria només per al seu manteniment, de manera que l’excedent s’inverteix en augmentar la pròpia estructura: en mantenir les fulles ben disposades per a la captació de la radiació, en alçar-les del terra amb els troncs i les branques per evitar la competència per la llum amb altres individus més alts, en la fabricació d’un sistema radical ben desenvolupat per obtenir més aigua i nutrients, etc. Aquesta acumulació d’estructures al llarg de la vida dels individus, i per tant, de la comunitat, significa un increment gradual de la biomassa, que és progressiu mentre la comunitat és jove, però que disminueix a mesura que arriba a la maduresa.

En considerar la biomassa d’un arbre, es poden diferenciar fraccions diferents: la fusta i l’escorça del tronc, les branques, les fulles, les flors, els fruits i les arrels. L’arbre creix conforme augmenta la seva secció, però en tot moment aquesta secció ha de poder suportar el pes de l’individu i permetre el flux d’aigua i nutrients per assegurar-ne la supervivència en les condicions en què viu. Això suggereix que hi ha d’haver una relació entre la biomassa total de l’arbre o de cada una de les fraccions i la secció del tronc que l’aguanta. Si coneixem aquesta relació, la secció del tronc es pot utilitzar com un estimador de la biomassa total i de cadascuna de les fraccions. A l’IEFC, la determinació de la biomassa d’un arbre es basa en l’anàlisi dimensional com una aplicació concreta del concepte d’al·lometria (figura 4).

Es parla d’una relació al·lomètrica quan, al llarg del temps, la proporció entre les taxes d’increment de determinades parts, òrgans o apèndixs no es manté constant. Aquest tipus de relacions són les que s’obtenen en aquest inventari amb les dades i mostres recollides al camp, bàsicament a partir dels arbres tipus de cada parcel·la, i s’utilitzen per estimar els paràmetres necessaris de la resta dels arbres de la parcel·la. Per al càlcul de la quantitat de fusta i escorça, s’utilitzen les relacions al·lomètriques entre el dn i l’alçada i entre el dn i el gruix d’escorça.

Cada una d’aquestes relacions pot estar modificada segons les condicions ambientals (disponibilitat d’aigua, pendent, nevades, vent, etc.) o bé per les condicions del bosc (densitat d’arbres, etc.). Per aquest motiu, a l’IEFC s’ha obtingut, almenys pel que fa a la relació entre el dn i l’altura, relacions al·lomètriques per a les espècies principals de cada parcel·la.

Biomassa de branques i biomassa de fulles

La biomassa de branques acumulada als boscos és una de les variables menys conegudes i no és tinguda en compte en els inventaris forestals clàssics. I, tanmateix, la proporció de branques d’un arbre pot arribar a ser, per a algunes espècies (casos com Quercus ilex , Quercus suber , algunes espècies de roures, etc.) entre un terç i la meitat de la biomassa aèria total, depenent de la mida de l’arbre.

Les propietats físiques de la fusta (densitat, elasticitat, duresa) fan que, donat un diàmetre de branca, aquesta pugui suportar un determinat pes. La relació entre el diàmetre d’una branca i el seu pes és al·lomètrica. El coeficient d’al·lometria adopta sempre valors inferiors a 3 (figura 4, esquerra), ja que es relaciona un paràmetre lineal (el diàmetre de la branca) amb un de cúbic (el pes de la branca, que equival al volum multiplicat per la densitat). Si el valor fos superior a 3, la branca es trencaria i, si fos igual a 3, la branca no podria suportar un sobrepès (pluja, neu, ventades, etc.).

Les fulles són els òrgans productors de l’energia de les plantes i, per tant, una part essencial a tenir en compte en qualsevol anàlisi de producció primària. Els descriptors bàsics i que s’utilitzen habitualment per conèixer l’estat del bosc són la biomassa de fulles (BF), l’índex d’àrea foliar (IAF) i la massa específica foliar (MEF). L’estimació de la biomassa foliar es pot fer de diferents maneres. Si tenim en compte que l’aigua que poden utilitzar les fulles depèn, en les millors condicions, del conducte per on es transporta, es pot trobar una relació funcional entre el diàmetre d’una determinada branca i la seva biomassa o àrea foliar. Aquesta relació, de nou, és al·lomètrica. En aquest cas, el coeficient d’al·lometria adopta en general valors inferiors a 2 (figura 4, dreta), ja que es relaciona un paràmetre lineal (el diàmetre de la branca) amb un de superfície (l’àrea foliar). Assolida una determinada biomassa de fulles, aquestes només es renoven, mentre que la fusta s’acumula any rere any. Això fa que part d’aquesta fusta, a partir d’un cert moment, deixi de ser funcional. Llavors, la relació entre l’àrea de fulla i l’àrea conductora (o d’albeca) es manté constant.

Coneixent el diàmetre de totes les branques de cada arbre, se’n pot obtenir la biomassa de branques i de fulles total sense necessitat de tallar-les totes i pesar-les.

Figura 4. Relacions al·lomètriques entre el diàmetre de les branques i el seu pes sec (esquerra) i entre el diàmetre de les branques i el pes sec de les fulles (dreta) per a Pinus sylvestris a la comarca del Berguedà. El nombre de mostres en ambdós casos és de 208.