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INSTITUTO PERUANO DE RESPONSABILIDAD AMBIENTAL. CALENTAMIENTO GLOBAL. OSCAR PEDRO ALMENDÁRIZ LEÓN. Las plantas asimilan el CO 2 del aire y el H 2 O del agua por acción de la energía solar, transformándolos en alimento (hidratos de carbono) .
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INSTITUTO PERUANO DE RESPONSABILIDAD AMBIENTAL CALENTAMIENTO GLOBAL OSCAR PEDRO ALMENDÁRIZ LEÓN
Las plantas asimilan el CO2 del aire y el H2Odel agua por acción de la energía solar, transformándolos en alimento (hidratos de carbono) 6CO2+ 6H2O + luz C6H12O6 + 6O2 Glucosa + oxígeno LUZ SOLAR dióxido de carbono agua O2 CO2 O2 AGUA MINERALES
METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO. C6H12O6 + 6O2 + (37°c) 6CO2+ 6H2O +2.874 KJ AGUA+ CALORÍAS GLUCOSA + DIÓXIDO+ CALOR OXÍGENO + EL PROCESO PERMANENTE DE LA FOTOSÍNTESIS EN LAS PLANTAS NOS DOTAN DE ALIMENTOS Y OXÍGENO Y LA OXIDACIÓN DE ELLOS NOS DAN CALORÍAS Y NOS MANTIENE VIVOS.
EL HOMBRE DESCUBRE EL FUEGO Desde que el hombre descubrió el fuego, se utilizó la leña, cortezas, ramas de árboles, paja y otros materiales combustibles para encenderlo y así satisfacer sus diferentes necesidades, tales como:
EL HOMBRE DESCUBRE EL FUEGO Alumbrar grutas y cavernas, protegerse del frío en el invierno. Calentar y cocer los alimentos. En el Perú hacer la pachamanca. Para hacer el pan. Hornos para producir ladrillos, tejas, cerámicas, vasijas, ollas de barro, vajilla enlozada y objetos de vidrio.
EL HOMBRE DESCUBRE EL FUEGO Hacer fraguas para forjar armas, puntas de flechas, espadas, escudos, lanzas. Hacer piezas de orfebrería, joyas y máquinas y equipos de metal de uso diverso.
EL CICLO DEL CARBONO Y LOS COMBUSTIBLES FÓSILES • En 1859 Edwin Drake perfora el primer pozo petrolero e inicia su explotación. • Así surgió la demanda de este combustible fósil en gran escala.
EL CICLO DEL CARBONO El ciclo del Carbono se da en dos formas: a.- Ciclo biológico: Intercambio del carbono entre los seres vivos y la atmósfera por la respiración de plantas y animales. Se renueva el carbono de toda la tierra en un período de uno 20 años. b.- Ciclo geoquímico: Es más extenso que el ciclo biológico y regula la transferencia entre atmósfera, los océanos y la litósfera (el suelo)
EL CICLO DEL CARBONO Si el CO2emitido en la atmósfera, supera al contenido en los océanos, lagos, mares, ríos etc. es absorbido con facilidad por el agua, convirtiéndose en ácido carbónico H2CO3. Este ácido influye sobre los silicatos que constituyen las rocas y se producen iones de bicarbonato(-HCO3). Estos iones son asimilados por los animales acuáticos en la formación de sus tejidos (conchas, caparazones , esqueletos). Cuando mueren caen y quedan depositados en los sedimentos calcáreos de los fondos marinos. Los grandes depósitos de piedra caliza en el lechos de los océanos son los grandes reservorios de CO2. El calcio reacciona con los iones del bicarbonato del agua del modo siguiente: Ca2 + 2HCO3 = CaCO3 + H2O + CO2 + -
EL CICLO DEL CARBONO En algunos casos, la materia orgánica quedó sepultada en el fondo oceánico por millones de años sin producirse contacto con el oxígeno, lo que evitó su descomposición aerobia a través de la fermentación, provocando la transformación de esta materia orgánica en carbón, petróleo y gas natural.
EL CICLO DEL CARBONO Y COMBUSTIBLES FÓSILES La utilización mundial de combustibles fósiles, inició procesos crecientes de contaminación de la atmósfera global, sin medir sus consecuencias. Las emisiones de gases como el CO2 y CO, producto sobre todo, de la actividad industrial y del transporte, son los principales responsablesdel cambio climático y del calentamiento global.
El petróleo LOS COMBUSTIBLES FÓSILES El gas natural El carbón
EL CARBÓN Los mayores productores de carbón bituminoso y antracita en el 2007 fueron:
EL CARBÓN El carbón es la primera fuente de energía eléctrica, con el 40%de la producción mundial. El coque es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico) En la siderurgia, mezclando hierro con carbón, se obtiene:- El hierro dulce, con menos de 0,2% de carbón.- El acero, mezclando hierro con carbón entre 0,2% y el 1,2%.- Fundición: con más del 1,2% de carbón.
EL PETRÓLEO Es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos llamados hidrocarburos, las moléculas de carbono e hidrógeno tienen una capacidad energética alta. El petróleo crudo. Su origen es fósil, producto de la transformación de restos de materia orgánica, depositados en el fondo de los océanos durante largos períodos del pasado, bajo gruesas capas sedimentarias. Se lo encuentra asociado al gas en yacimientos profundos, cubierto por estratos sedimentarios bajo la corteza terrestre
EL PETRÓLEO El petróleo es un líquido bituminoso, que tiene variada viscosidad y color, que va desde amarillento hasta negro. Al ser quemado, presenta una gran capacidad calórica.
EL PETRÓLEO La industria petroquímica además de los combustibles, elabora del petróleo miles de derivados, tales como: plásticos, derivados del etileno (CH2 = CH2), pesticidas, herbicidas, fertilizantes, fibras sintéticas, asfalto, etc. Se calcula que del petróleo se obtienen unos 100,000 productos diferentes.
EL GAS Uno de los gases es el metano, CH4. Es un hidrocarburo saturado, clasificado como alcano. Brota en forma natural de grietas en los océanos y aparece en las minas de carbón, pudiendo hacer explosión al mezclarse con el aire.El etano de fórmula CH3 – CH3es el siguiente en la serie de alcanos. Estos dos son gases naturales y se encuentran en el “Gas natural vehicular” (GNV) metano y 10% de etano. El propano CH3– CH2 – CH3 y butano: CH3 – CH2 – CH2 – CH3, los usamos como combustibles en las cocinas y en los vehículos. Llamamos a esta mezcla de gases: gas licuado de petróleo(GLP)
EL GAS DE MUCHO PELIGRO BENCENO: 1,3,5 ciclohexatrieno El benceno es tóxico. Su inhalación o ingestión puede causar la muerte. En niveles bajos de inhalación suele causar somnolencia, nauseas, alucinaciones, migrañas, alteración de los latidos del corazón, temblores, confusión, perdida del conocimiento, irritación al estómago, úlceras, mareos y convulsiones. La exposición por larga duración al benceno, se manifiesta en la sangre y produce efectos masivos en la médula de los huesos, disminución de los glóbulos rojos (anemia), puede producir hemorragias y daños al sistema inmunológico y contraer infecciones por inmunodeficiencia.
LA ATMÓSFERA TERRESTRE La atmósfera es la capa de gases que rodea la tierra. Composición de la Atmósfera
LAS REGIONES ATMOSFÉRICAS Es la región donde se encuentra la mayor parte del ozono (O3). Se ubica en la parte baja de la estratosfera, entre los 15 y los 32 Km. Esta región nos protege de la radiación ultravioleta del sol. OZONÓSFERA Es la región que se encuentra ionizada por el bombardeo de la radiación solar y corresponde aproximadamente a la termosfera, actuando como protectora de los vientos solares. IONÓFERA Región exterior a la atmósfera, donde el campo magnético de la tierra actúa como protector de los vientos solares. MAGNETÓSFERA Es la capa situada cerca de la mesosfera, que se caracteriza por su luminiscencia nocturna, causada por la luz solar o por los rayos cósmicos. CAPAS DE AIRGLOW
PROPIEDADES DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE La atmósfera protege a la biosfera de laradiaciónsolar ultravioleta y mantiene una temperatura global promedio de 15,5º C,apta para el desarrollo de los seres vivos. La atmósfera reduce las diferencias de temperatura entre el día y la noche. La temperatura es distinta en cada capa de la atmósfera. El 75% de la atmósfera se encuentra concentrada en los primeros 12 Km. de altura: en la troposfera. La atmósfera, desde la etapa del desarrollo industrial se ha ido convirtiendo en un gran laboratorio de reacciones biogeoquímicas, donde se dan una serie de procesos biológicos, físicos, químicos y ambientales en evolución permanente, que comprometen el uso sostenible de los recursos naturales del planeta.
LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS EN LA ATMÓSFERA TERRESTRE La atmósfera es importante, porque en allí se realizan una serie de procesos físicos, químicos y biológicos, que son fundamentales para mantener las condiciones básicas para preservar la vida en el planeta. La industria, con el uso intensivo de combustibles fósiles y la intervención del hombre en el ambiente, están modificando el balance de los ciclos biogeoquímicos en la atmósfera, que causan fenómenos de envergadura global, como el cambio climático. Estas intervenciones se dan, a través de los sistemas productivos modernos, que emplean tecnologías, con uso intensivo de energía e insumos que contaminan el ambiente, a través de:
El incremento de las emisiones de gasesefecto invernadero (G.E.I.) Los gases efecto invernadero son: (CH4) metano (CO2) dióxido de carbono (NO2)dióxido de nitrógeno (que son productos de la industria y de la transporte locomotor) (H20) vapor de agua (O3) ozono troposférico Los propelentesindustriales: (CFC) clorofluorurocarbonados (HFC) hidroflorurocarbonados (SF6) hexafluorurode azufre.
EL INCREMENTO DE LA LLUVIA ÁCIDA Causada por los compuestos del nitrógeno: N0 (óxido de nitrógeno), N02(dióxido de nitrógeno); S2O(dióxido de azufre), SO3(trióxido de azufre) y el CO2(dióxido de carbono), producidos por la emisión de gases que provienen de la industria, transporte, generadores de energía eléctrica que utilizan combustibles fósiles, la quema de desechos agrícolas, incendios forestales; producen la lluvia ácida (garúas y lloviznas que contienen alto índice de acidez),
EL INCREMENTO DE LA LLUVIA ÁCIDA que afecta los ecosistemas agrícolas y forestales, los ecosistemas acuáticos, los edificios, construcciones y monumentos arqueológicos. El mecanismo de la producción de la lluvia ácida se da a través del ciclo hidrológico, por el cual, la lluvia, nieve, granizo, neblinas y rocío, transportan las partículas que deponen los ácidos en edificios y monumentos, que destruyen y carcomen la piedra, el mármol y el cemento, además de afectar a la salud humana.
EL EFECTO INVERNADERO Los vidrios o el plástico del techo del invernadero son similares a la atmósfera. Dejan pasar la luz y el calor de la radiación solar, que calienta el aire de su interior y no deja escapar el calor al exterior porque se mantiene cerrado. Y así queda listo para realizar cultivos, que no se podrían desarrollar en un lugar frío. Se denomina efecto invernadero al fenómeno climático, por el cual determinados gases componentes de la atmósfera terrestre, retienen parte de la energía que el suelo y el aire emiten por haber sido calentados por la radiación solar. La retención de la energía principalmente se da en la troposfera hasta los 12 km de altura.
EL EFECTO INVERNADERO El sol es el generador de casi toda la energía que viene del exterior a la superficie de la tierra. Emite radiaciones de onda corta, la luz que es visible. Además, la radiación solar incluye a la radiación ultravioleta de onda con longitud menor a la visible. La radiación ultravioleta es absorbida por el ozono (O3) y otros gases presentes en la parte alta de la atmósfera, contribuyendo a su calentamiento. La consecuencia mas grave de este fenómeno es el cambio climático en los ecosistemas.
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LOS ECOSISTEMAS Las manifestaciones del cambio climático en nuestro planeta tienen efectos múltiples que afectan las condiciones de vida en los ecosistemas y la seguridad de las comunidades humanas, las plantas los animales y los microorganismos a nivel global. El Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) ratificado por más 175 países en Río de Janeiro en junio de 1992 establece que la “protección de los ecosistemas, los hábitats naturales y el mantenimiento de las poblaciones viables de especies de entornos naturales” como un compromiso universal de los pueblos.
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LOS ECOSISTEMAS Este Convenio define al ecosistema como un complejo dinámico de comunidades vegetales, animales y microorganismos (biocenosis)y su medio no viviente (biotopo) que interactúan como una unidad funcional”. Por ello podemos afirmar que el ecosistema en un complejo completo de organismos vegetales y animales que interactúan con el entorno físico y ambiental que los rodea, por medio de flujos de energía que les permite conservar a las especies y mantenerlas en vida, a través de una estructura trófica bien determinada y el intercambio de insumos y materiales entre los seres vivos y los componentes abióticos que participan como en una unidad funcional.
EL CAMBIO CLIMÁTICO Y SUS EFECTOS EN LOS ECOSISTEMAS TERESTRES La vida de las especies vegetales y animales que se desarrollan y sostiene a los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos, que dependen del acceso a los recursos naturales disponibles en los biomas, observándose estos tres principios básicos que aseguren la conservación de las especies cuales son: a.- Disponibilidad de nutrientes en las cadena tróficas que sustentan su vida. b.- Condiciones bióticas y abióticas para realizar su reproducción. c.- Adaptación de las especies a su hábitats y ambientes naturales donde viven en equilibrio.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: a) Aumento de la temperatura global en la Tierra y como efecto de esto, el incremento en la fuerza y amplitud de los desastres naturales: olas de calor del orden de 50° C,persistentes lluvias e inundaciones, potentes huracanes, tormentas tropicales, ciclones, tifones y otros fenómenos meteorológicos que afectan a diversas regiones del planeta, con graves consecuencias para la población, los ecosistemas y la sobrevivencia de las especies. b) Cambio del patrón de cultivos agrícolas que alimentan a las poblaciones humanas y a especies animales, debido a la deficiencia en la disponibilidad de agua de riego e incremento de la temperatura. c) Incremento de la fotosíntesis a nivel global, y la necesidad de disponer de mayor volumen de insumos (C02, H20, 02, minerales) requeridos por las plantas para realizar esta función fundamental de consumir más C02y producir oxígeno.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: d) Destrucción de los bosques y pérdida de otros sumideros de carbono, que son depósitos naturales, que permiten absorber, almacenar y conservar el carbono de la atmósfera. La fotosíntesis es el principal mecanismo que tienen las plantas en los ecosistemas terrestres y las algas y el plancton en los ecosistemas acuáticos para el secuestro o retiro del carbono atmosférico, causante principal del calentamiento global. Los bosques tropicales y los bosques boreales en los ecosistemas terrestres, y los océanos en los ecosistemas acuáticos son los principales sumideros de carbono. Los bosques almacenan el 40% del carbono total de los ecosistemas terrestres; el 34% está almacenado en las pasturas y el 17% en los cultivos agrícolas. En los trópicos, el carbono está más localizado en la vegetación. En los bosques boreales hay más carbono en el suelo. El carbono en el humus es de mayor interés, dado que es la fracción de la materia orgánica, que está transformada y estabilizada. Los productos maderables son un mecanismo para secuestrar y almacenar carbono, pero su estabilidad depende del uso: papel, cartón leña, madera de construcción, muebles y del período de tiempo de su vida media.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: e) Disminución de la disponibilidad de agua, las sequías y como consecuencia desertificación de las tierras en grandes regiones del planeta. La desertificación, que es un proceso constante y persistente de los ecosistemas de tierras secas, producidos por la variación diaria de la temperatura (calor durante el día y frío de noche) y la actividad industrial y el transporte. Las tierras secas o desérticas representan aproximadamente la mitad de la superficie terrestre y en ella se alberga a un tercio de la población mundial. En los desiertos existe escasez de agua, que limita la producción de los cultivos de alimentos, forrajes, leña y otras necesidades que requieren la especie humana y los animales.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: En las tierras secas los ecosistemas luchan para sobrevivir y cubrir sus necesidades básicas, que dependen de la disponibilidad de agua y de condiciones climáticas extremas. El suministro de agua es en gran parte salobre, escaso, irregular y costoso. Los ecosistemas de las tierras desérticas pierden su capacidad de recuperación, lo que los hacen entrar en la espiral de una mayor desertificación. La presión principal en los desiertos es el acceso a fuentes de agua. La carencia de infraestructura hídrica (pozos, reservorios, canales de riego, sistemas de bombeo y riego), requieren de inversiones costosas y a largo plazo, que los países pobres no pueden acometer.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: El incremento de la temperatura en los desiertos,ocasionado por el cambio climático, el incremento de la evaporación del agua del suelo, la deforestación y el incremento de las emisiones de gases efecto invernadero, producen impactos catastróficos en los ecosistemas del desierto. La escasez de agua dulce para la agricultura, el consumo industrial y el uso humano, afecta a nivel mundial a unos 2,000 millones de personas.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: La Convención de las Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificación (UNCCD) es de difícil aplicación porque las políticas de los países pobres no se basan en la prevención. Para prevenir, detener y revertir la desertificación se necesitan intervenciones políticas globales y el desarrollo de infraestructura hídrica de gran capacidad; de otra manera, la lucha contra la desertificación queda en el papel. La creación de una cultura de prevención fomentará estrategias locales y públicas de conservación del recurso hídrico y medios para proteger las tierras desérticas con la participación de las poblaciones afectadas.
A) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas terrestres: El éxito de la recuperación de las tierras degradadas y desérticas radica en la planificación, los recursos humanos capacitados, los recursos económicos disponibles y la infraestructura desarrollada en las cuencas hidrográficas, además de la combinación de políticas públicas, tecnologías e inversiones.
B) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos: a) El agua de los océanos está en continuo movimiento. Gracias a las corrientes que se producen por varios factores como la rotación de la tierra, los vientos y la relación entre la temperatura del agua y la salinidad. El cambio de las corrientes marinas superficiales, debido al incremento de la temperatura del agua, la salinidad y la densidad de las aguas oceánicas afectan la supervivencia de las especies marinas. Los cambios de densidad del agua de los océanos, a raíz del deshielo de los Polos Ártico y Antártico, el incremento de agua dulce proveniente del enorme caudal de los ríos de las cuencas canadienses, siberianas y de los ríos que desembocan en el océano Atlántico traen graves consecuencias sobre la circulación de las corrientes marinas, que transmiten calor hacia el Norte, que modera el clima de Europa y llevan nutrientes para la vida marina.
B) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos: El incremento del flujo de agua dulce hacia los océanos, pueden llevar al debilitamiento y luego al colapso en la circulación “termohalina” o cinta transportadora oceánica (importante por su participación en el flujo neto de calor desde regiones tropicales hacia las polares). Las aguas más densas tienden a hundirse en los océanos y las aguas menos densas a ascender. Los cambios en estos parámetros alteran las condiciones de vida, la supervivencia y la distribución de las especies marinas en los ecosistemas acuáticos.
B) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos: b) La acidificación de los océanos por las crecientes emisiones de C02 y la lenta capacidad de transformarlo en bicarbonatos: C03= en partículas (que caen lentamente en partículas al fondo marino hasta convertirse en roca caliza). Las aguas de los aguas de los océanos son alcalinas con una densidad de hidronio de Ph 8.5. El Ph de los mares está descendiendo como consecuencia de la emisión del C02 y el resultante proceso de acidificación de los océanos. El C02 al mezclarse con las aguas oceánicas incrementan la concentración del ion H y los mares se vuelven menos alcalinos, esto es lo que conocemos como la acidificación. La mayor absorción de C02 por los océanos, incrementa la acidez de los mismos y origina alteración en las cadenas alimenticias de organismos vivos del mar y modifica la composición biológica, geológica y química de los océanos. Si la alcalinidad del mar baja a Ph6, sus aparatos digestivos y reproductivos se verían muy afectados, porque no se adaptarían a ese cambio de acidez. El Cambio del Ph8.5
B) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos: Igualmente serían afectados los arrecifes de coral, las algas y la desaparición del fitoplancton, planta de la que se alimenta el krill, pequeño crustáceo, que a su vez alimenta a las ballenas. El mayor daño en los ecosistemas acuáticos está en la ruptura de las cadenas alimenticias de las especies marinas. c) El incremento de la liberación natural de metano, que burbujea en los lagos del Ártico, Alaska, Groenlandia y Siberia proveniente del deshielo del permafrost (capas de hielo prehistóricas) .
B) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos: d)Desaparición de islas e inundación de regiones costeras por la elevación del nivel de los océanos, debido a la desglaciación acelerada. e)La destrucción de los ecosistemas acuáticos por el cambio de temperatura, los cambios de densidad del agua y la destrucción de los recursos nutritivos provenientes de los organismos autótrofos fotosintéticos y heterótrofos vivientes en los océanos, están creando graves impactos a la biodiversidad de las especies..
B) Principales efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos: f)El incremento del riesgo climático y los desastres naturales, ocasionado por las alteraciones climáticas del Niño y la Niña, como el incremento de lluvias e inundaciones, la pérdida de suelos agrícolas, la destrucción de la infraestructura y la eliminación de la biomasa oceánica. g) Las pérdidas de biodiversidad y la extinción de las especies vegetales, animales y microorganismos, debido a los factores climáticos adversos y al cambio térmico en el hábitat natural de las especies por el calentamiento global, causan daños irreparables en los ecosistemas acuáticos y en la conservación de las especies.
Dinero por bosques BOSQUES POR BONOS CARBONO EN EL PERU Por los dramáticos impactos del CO2en la atmósfera, existe un creciente interés mundial por encontrar mecanismos desarrollo limpio (MDL) para reducir o compensar sus emisiones. Una manera de hacerlo, es capturar el CO2 atmosférico excedente por medio de la reforestación. En esta coyuntura, los bosques pueden jugar un papel importante en el desarrollo sostenible del Perú . La mayor parte de las emisiones del Perú provienen de la quema de bosques: unas 250.000hectáreas al año, aproximadamente el 80% de las emisiones totales del país. Sumideros de carmbonoBrack
Dinero por bosques • BOSQUES Y CARBONO EN EL PERU • Según lo expuesto, pueden ubicarse tres líneas estratégicas para reducir el CO2 atmosférico desde los bosques: • Conservar bosques, evitando su quema y la consiguiente emisión de CO2a la atmósfera. • Plantar bosques para recapturar CO2 excedente y fijarlo en la biomasa vegetal. • Fomentar sistemas agroforestales en zonas adecuadas que también contribuirían a la recaptura de carbono. • El Perú ofrece un potencial interesante en los tres sentidos: • Posee 62 millones de hectáreas de bosques amazónicos. • 10 millones de hectáreas de tierras aptas para la reforestación. • Amplias superficies de la Amazonia con potencial agroforestal. Sumideros de carmbonoBrack
Dinero por bosques En promedio, una hectárea de bosque húmedo amazónico, retiene 150 toneladas de carbono. Si se multiplica esta cifra por los 62 millones de hectáreas de bosques amazónicos que posee el Perú, nuestra selva almacena aproximadamente 9.300 millones de toneladas de carbono. Se calcula que el precio de una tonelada de carbono retenida es de $ 5.00, lo que hace $ 750 por hectárea. Así, el valor total del carbono cautivo en los bosques amazónicos del Perú está en el orden de los $ 46,500 millones. Haciendo cálculos similares, resulta que solo por este concepto del carbono retenido, las áreas naturales protegidas de la Amazonia - que cubren aproximadamente unos 15 millones de hectáreas- tienen un valor de $ 11,250 millones. Sumideros de carmbonoBrack