El calentamiento global El impacto de la agricultura en las emisiones de gases de efecto invernadero

Las emisiones de gases de efecto invernadero (principalmente dióxido de carbono, metano y óxido nitroso) por sector de la economía de Estados Unidos se muestran en la tabla 1. La generación de energía eléctrica posee un tercio de todas las emisiones de gases de efecto invernadero. Aunque el viento y la generación hidroeléctrica son tecnologías muy limpias, la mitad de la electricidad de los Estados Unidos es generada por plantas de quema de carbón. El sector del transporte produce más de una cuarta parte de las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente nafta y el diesel. La agricultura produce alrededor de ocho por ciento de las emisiones.

Las emisiones agrícolas de gases de efecto invernadero

Las emisiones de gases de efecto invernadero agrícolas provienen de varias fuentes, como se muestra en la tabla 2. Cada una de las fuentes se analiza junto con las posibles formas de reducir las emisiones.

Gestión del suelo agrícola

Éstas son las emisiones de óxido nitroso y representan alrededor del 60 por ciento de las emisiones totales del sector agrícola. El óxido nitroso es producido naturalmente en los suelos a través de los procesos microbianos de nitrificación y desnitrificación. Durante la nitrificación, el amonio (NH4) produce nitratos (NO3,). Durante desnitrificación, los nitratos (NO3) se reducen a nitrógeno gaseoso (N2). Un paso intermedio en ambos procesos es la creación de óxido nitroso (N20). El gran crecimiento del uso de fertilizantes nitrogenados para la producción cultivos con alto consumo de nitrógeno, como el maíz ha aumentado las emisiones de óxido nitroso. Aunque los fertilizantes de nitrógeno son esenciales para la producción de cultivos rentables, el desarrollo de prácticas más eficiente para el uso de fertilizantes de nitrógeno tiene el potencial de reducir significativamente las emisiones de óxido nitroso al mismo tiempo de reducir los costos de producción y la mitigación de la contaminación por nitrógeno de las aguas superficiales y subterráneas.

La fermentación entérica

El metano se produce como parte de los procesos digestivos normales en los animales. Durante la digestión, los microbios en el sistema digestivo sistema del animal fermentan el alimento. Este proceso, llamado fermentación entérica, produce metano como un subproducto que puede ser emitido por la exhalación y eructos del animal. Debido a su sistema digestivo único, los animales rumiantes (bovinos, por ejemplo) son los principales emisores de metano. El ganado vacuno representa aproximadamente el 70 por ciento y los productos lácteos de ganado alrededor del 25 por ciento de estas emisiones de metano. Si los números de carne y leche de ganado aumentan, las emisiones de metano también aumentarán. La calidad de la alimentación y su consumo influye en el nivel de las emisiones de metano. Una calidad de alimentación inferior y un mayor consumo de alimento implican emisiones de metano superiores.

La gestión del estiércol

El metano se produce por la descomposición anaeró- bica (sin oxígeno) del estiércol. Cuando el estiércol se maneja como un sólido o se deposita de forma natural en pastizales, se descompone aeróbicamente (con oxígeno) y crea pequeñas emisiones de metano. Sin embargo, el estiércol almacenado como un líquido o suspensión en lagunas, estanques, tanques o pozos, se descompone anaeróbicamente y genera emisiones de metano. El ganado lechero y cerdos producen alrededor del 85 por ciento de las emisiones de metano. Las emisiones de metano aumentarán a medida que el número de grandes sistemas de confinamiento de ganado aumente. Las emisiones de metano se pueden reducir mediante la aplicación de tecnologías diseñadas para capturar el metano y utilizarlo como fuente de energía. Además de reducir las emisiones de metano, la captura de metano mejorará la rentabilidad de la operación ganadera mediante la compensación de la necesidad de energía de combustibles fósiles de fuentes externa

El dióxido de carbono del consumo de combustibles fósiles

El uso de combustibles fósiles en las cuentas de producción agrícola representa el ocho por ciento de las emisiones de la agricultura. Estas emisiones son principalmente de la combustión de la nafta y el diesel. El uso de combustibles renovables puede reducir las emisiones de dióxido de carbono de la producción agrícola

Otros

Varias otras fuentes producen emisiones de gases de efecto invernadero. Por ejemplo, la mayoría de arroz del mundo y todo el arroz estadounidense se cultivan en campos inundados, lo que evita que el oxígeno atmosférico entre en el suelo. Cuando el arroz se cultiva sin oxígeno, la materia orgánica del suelo se descompone bajo condiciones anaeróbicas y produce metano que escapa a la atmósfera.

Sumideros de gases de efecto invernadero agrícolas

Un sumidero es una reducción de los gases atmosféricos de efecto invernadero mediante el almacenamiento de carbono en otra forma. Un sumidero de carbono tradicional son los depósitos de carbón y petróleo bajo tierra, donde hace millones años plantas (y otros organismos) utilizaron carbono atmosférico para construir la planta. Cuando las plantas murieron, en lugar de descomponerse y liberar carbono a la atmósfera, se almacenó bajo alta presión y se convirtió en el petróleo y el carbón. Cuando el petróleo y el carbón se recuperan y se consumen, el carbono atrapado se emite a la atmósfera como dióxido de carbono. Los sumideros de gases de efecto invernadero pueden reducir las emisiones anuales de gases de efecto invernadero en un 11,4 por ciento. El diez por ciento de estas compensaciones se deben a los bosques y los suelos.

Las prácticas de gestión forestal

Los árboles al crecer toman grandes cantidades de dió- xido de carbono de la atmósfera a través de la fotosíntesis. El carbono se utiliza para construir la planta y el oxígeno se libera a la atmósfera. Un aumento en la biomasa del crecimiento de los bosques (tanto sobre la tierra como debajo ) ofrece un sumidero de carbono. Mientras que la madera no se descompone o no se quema o destruye, el carbono se mantiene en la madera y la madera sigue siendo un sumidero de carbono. Los árboles cosechados para materiales de construcción mantienen el carbono en la nueva estructura (casas, etc.) durante décadas. La madera eliminada en un vertedero de residuos sólidos proporciona un sumidero de carbono casi permanente. El crecimiento de los nuevos árboles plantados en áreas cosechadas absorbe carbono adicional. El sumidero de carbono creado por los bosques y los productos forestales (9,6 por ciento) compensa por demás las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la agricultura (8,2 por ciento). Aunque la mayoría de las áreas forestales no están situadas en el Medio Oeste, se producen sumideros en la agricultura Medio Oeste. Prácticas agroforestales como cortavientos gestionados y zonas ribereñas boscosas mejora las compensaciones de emisiones de carbono y proporcionan otros animales salvajes y los beneficios estéticos

Flujo CO2 de los suelos agrícolas

El suelo es un gran almacenador de carbono en forma de materia orgánica. Actualmente los suelos agrícolas proporcionan una pequeña (0,4%) de flujo positivo (la absorción del suelo excede ligeramente las emisiones del suelo) de dióxido de carbono. La tierra vegetal Medio Oeste (USA) fue creada por la descomposición de los pastos de las praderas que crece en estos suelos. A través de los siglos, el carbono se almacenó en el suelo. Cuando se aró la pradera, oxidó el carbono del suelo y se convirtió en el dióxido de carbono atmosférico. La labranza del suelo durante décadas ha lanzado más carbono que el añadido por residuos de cultivos y materia orgánica del suelo por lo tanto reducida. Sin embargo, el equilibrio se ha alcanzado en la mayoría de los suelos donde la cantidad de absorción de carbono es aproximadamente igual a la cantidad de carbono liberado. En situaciones individuales, sin embargo, la labranza excesiva continúa liberando carbono y sin prácticas labranza que absorban carbono. Las prácticas agrícolas cero labranza ofrecen un gran potencial para el futuro en absorción de carbono atmosférico y producción de materia orgánica del suelo a la vez que minimiza la erosión del suelo y reduce los costos de producción. Los programas de almacenamiento de carbono creados por organizaciones como la Oficina Agrícola de Iowa ofrecen la oportunidad para que los agricultores transformen el carbono almacenado en “créditos de carbono” que se puedan vender (Agdm Boletín de agosto 2007). Estos programas proporcionan una forma para que los agricultores generen ingresos al tiempo que reducen los niveles de dióxido de carbono atmosférico

Otros

Otros sumideros incluyen la plantación de árboles en las zonas urbanas y restos de poda vertidos y restos de comida.

Oportunidades para la agricultura del Medio Oeste

Si los gobiernos federales y estatales crean incentivos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la ampliación de los sumideros, la agricultura de Medio Oeste tendrá una posición única para tomar ventaja: 1) El almacenamiento de carbono en los suelos agrícolas mediante la reducción de la labranza, 2) Reducción de las emisiones de óxido nitroso a través de un uso más eficiente de los fertilizantes nitrogenados. 3) El desarrollo de tecnologías viables para la creación de amoniaco (fertilizantes nitrogenados) partir de materias primas distintas de gas natural. 4) La captura de emisiones de metano de las instalaciones de manejo de estiércol anaeróbica, 5) La sustitución de combustibles renovables para la gasolina, el diesel y el gas natural utilizados en la granja, 6) El aumento de la generación de electricidad a partir del viento y otras fuentes renovables, 7) Ampliar el uso de prácticas como cortavientos gestionados y zonas ribereñas boscosas, 8) Otros que no hemos pensado todavía.

Tabla 1-Emisión de gases efecto invernadero por sector en porcentajes USA 2005.

100 Sector Porcentaje

Industria de provisión eléctrica 33.5

Transporte 27.2

Industria 18.6

Agricultura 8.2

Comercial 5.9

Residencial 5.2

Otro 0.8

Total 100

Tabla 2-Emisión de gases efecto invernadero por fuente en porcentajes USA 2005.

Fuente Porcentaje de emisiones totales Porcentaje de emisiones agrícolas

Manejo de suelo agrícola 5.0 61

Fermentación entérica 1.5 18

Gestión de estiércol 0.7 9

CO2 de consumo de combustible fósil 0.6 7

Otros 0.3 4

Total 8.2 100

Tabla 3 – Sumidero de gases efecto invernadero (porcentaje total de emisiones)

Sumidero

Práctica de manejo forestal 9.6

Flujo de CO2 en los suelos agrícolas 0.4

Otros 1.3

Total 100

Fuente: EPA (USA) Inventario de gases efecto invernadero y sumideros (1990-2005), Tendencia gases efecto invernadero.

Fuente Revista Clima edición 261(2015).