Fijación de Carbono en Producción Animal

Actualmente se habla mucho el papel de las emisiones de carbono en el calentamiento global, por lo que se está buscando la manera de reducir o atenuar dichas emisiones en los diferentes sistemas productivos. Se ha responsabilizado a la ganadería por gran parte de las emisiones de gases efecto invernadero (GEI), sin embargo muchos no toman en cuenta el hecho de que en los sistemas ganaderos en pastoreo se da un importante reciclaje de nutrientes, y que las emisiones en muchos casos están en función del manejo que se le dé a los animales y no por los animales en sí.   

El uso y la adaptación de prácticas agroforestales en la crianza de animales en pastoreo ha mostrado ser útil tanto para aumentar la producción pecuaria como para brindar servicios, como la fijación de carbono en los suelos y la vegetación,  incrementar la biodiversidad y ayudar a conservar las fuentes de agua (Giraldo et al. 2008).
 

El CO2 es uno de los principales gases que contribuye al efecto de invernadero. Es principalmente captu-rado de la atmósfera en sistemas terrestres mediante la fotosíntesis en las plantas. Al mismo tiempo que las plantas crecen y mueren, el C de la planta entra al suelo, donde puede ser almacenado o secuestrado en la materia orgánica del suelo (MOS) a medida que se descompone, tanto en la superficie del suelo como a mayores profundidades (Fisher y Tujillo 2002).

Aunque es debatido, se acepta ampliamente que, como resultado del incremento en la concentración de CO2, habrá un aumento de la tempe-ratura, debido al efecto de invernadero y, consecuentemente, cambios en los patrones climáticos globales. No se sabe precisamente cómo serán los cambios, pero una migración hacia los polos de los desiertos templados y la disminución de los cascos polares, con aumentos subsecuentes del nivel del mar son escenarios comúnmente propuestos (Fisher y Tujillo 2002).

Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en Costa Rica se estiman en 12,2 millones de toneladas CO2e (metano y oxido nitroso principalmente) anuales, de acuerdo con las Naciones Unidas. Las emisiones anuales provenientes de la agricultura se estiman en 4,6 millones de toneladas CO2e de las cuales 3,1 millones de toneladas CO2e provienen de la ganadería (CATIE 2010).
 

En reiteradas ocasiones la ganadería a sido blanco de criticas por la emisión de gas metano a la atmosfera, según estudios realizados por el CATIE, en Costa Rica se obtuvieron las siguientes conclusio-nes: Las emisiones de GEI en fincas ganaderas aumentan de 15% a 18% durante la época seca, debido a la disminución de la calidad nutricional de las dietas ofrecidas al ganado; el promedio de emisiones de las fincas evaluadas son los siguientes: en sistema doble propósito se estimó en 92,4 toneladas de CO2e; en fincas lecheras 194,7 toneladas de CO2e y en fincas de cría o engorde 361,4 toneladas de CO2e; el bosque secundario fue el uso de la tierra en el cual se encontró la mayor reserva de carbono (178,7 toneladas), segui-do de las plantaciones forestales (142,4 toneladas) y pasturas mejora-das de alta densidad de árboles con (107,1 toneladas). Los valores más bajos se reportaron en los bancos forrajeros (74,3 toneladas) y en las pasturas degradadas (86,1 toneladas) (CATIE 2010).

El mayor aporte al almacenamiento de carbono en el suelo corresponde a usos de la tierra utilizados para la producción ganadera (pasturas y bancos forrajeros), mientras que las plantaciones forestales y bosques aportan entre el 40% y 50% del total de carbono almacenado en estas áreas. Se determinó que las fincas con sistemas de producción de doble propósito (carne y leche) tuvieron un balance positivo en cuanto a la relación de la fijación de carbono en comparación con las emisiones de GEI; las fincas que se dedican a la producción intensiva de leche tuvieron un balance de gases negativo, por lo que se considera que estas mayores emisiones están relacionadas con el uso de fertilizantes de las pasturas y otros insumos relacionados con la alimentación de los animales (CATIE 2010).
 

Se ha demostrado que, a diferencia de las gramíneas nativas, las gramí-neas africanas introducidas en las sabanas de Sudamérica incrementan la MOS y acumulan C en el suelo (Fisher et al. 1994, 1995, 1998; citados por Fisher y Tujillo 2002).

Las especies en las praderas naturales han sido sujetas solamente a la selección natural, la mayoría de los pastos introducidos en el trópico consisten en especies que son nati-vas en otras partes del mundo (Fisher y Tujillo 2002).

Su mejoramiento genético ha sido limitado principalmente al incremento de la resistencia a enfermedades y plagas específicas (Fisher y Tujillo 2002).

A diferencia de los pastos introdu-cidos, la mayoría de las praderas nativas o sabanas en el trópico son frecuentemente quemadas (anual-mente) y raramente fertilizadas. El nivel actual del C en el suelo puede incrementarse si cesan las quemas y si se aplica algún fertilizante. Es posible que con estas simples opciones de manejo, las sabanas tropicales sean un reservorio mayor de C que lo que actualmente se pronostica (Long et al. 1992, Green-land 1995; citados por Fisher y Tujillo 2002). Por otro lado, se duda que quienes tradicionalmente se benefi-cian de las praderas tropicales nativas, cambien realmente sus prácticas de manejo sin ningún incentivo económico (Fisher y Tujillo 2002).

Los gases que provocan el efecto invernadero son emitidos por la fermentación ruminal y las disposi-ciones de excretas (Arias 2007). El carbono fijado mediante la producción fecal de los animales está directa-mente relacionado con el consumo y la digestibilidad real (incluye veloci-dad de pasaje) de la materia seca de los alimentos que el animal ingiere, porque esto afecta la cantidad de carbono reciclado por las excretas del animal (Mora 2001).

El CH4 emitido por los bovinos representa la energía alimenticia que se pierde en forma de gas, en vez de ser aprovechado y transformado en leche o en carne (Johnson et al. 1996; citado por Mora 2001). Por lo tanto, el tipo de dieta afecta considerablemente la producción de gas metano. En países con pocas limitaciones alimentarias las emisio-nes de gas  son del orden de 35 Kg CH4/año por animal; en comparación con 55 Kg CH4/año por animal en los países en vías de desarrollo (Carmona et al. 2005)  

En un estudio realizado en Colombia se encontró que el retorno de C a  través de las heces de los animales se vio influenciado por la densidad de siembra de  árboles, siendo mayor en altas densidades, debido posiblemen-te al mayor consumo del forraje por los animales en este tratamiento (Giraldo et al. 2008).

Los componentes arbóreos fijan y almacenan carbono desde la atmósfera vía fotosíntesis (Mora 2001). La cantidad de carbono captu-rado en sistemas silvopastoriles puede ser muy variable de acuerdo a sus diferentes estratos y compo-sición. Algunas estimaciones refieren que una hectárea de terreno bajo  silvopastoreo es capaz de fijar entre 5 y 10 toneladas de carbono al año (FAO, 2007; citado por Arias 2007).

Se ha estimado que en el cultivo de suelos de bosques tropicales se reduce el contenido de carbono en 40%; el uso de estos suelos en pastu-ras reduce cerca  del  20%. Esta disminución del contenido de carbono orgánico del suelo (COS), conduce a pérdida de fertilidad e incremento en la emisión de gases de efecto inver-nadero. El incremento de la cobertura de vegetación como la conversión de pastura pura a sistemas silvopasto-riles incrementa la cantidad de carbono almacenado (Mahecha 2002).

Teniendo en cuenta que los sistemas silvopastoriles permiten mejorar la calidad de la dieta y la producción bovina, el uso de sistemas silvo-pastoriles podría ser una alternativa para disminuir las emisiones de metano en la ganadería bovina (Mahecha 2002). Algunos estudios evidencian que cuando en la dieta de los bovinos bajo pastoreo se dispone de leguminosas, se mejoran los parámetros productivos con una disminución en las producciones de metano. La inclusión de forraje en la dieta de algunos árboles como el caso de Calliandra calothyrsus, aparentemente por su contenido de taninos, permiten reducir hasta un 50% la producción de gas metano con relación a la dieta tradicional de solo pasto (Carmona et al. 2005). Este efecto positivo que tiene el balance de dietas con leguminosas y otras especies arbóreas, en la producción de metano sugiere que los sistemas silvopastoriles; también pueden ser una alternativa para la disminución de metano en el trópico (Carmona et al. 2005).

Las entradas de C al suelo provienen de diferentes fuentes como: la hojarasca de las herbáceas, la hojarasca y la muerte de las raíces de las diferentes plantas que componen el sistema. Las salidas están determi-nadas principalmente por la oxidación de la MO del suelo en forma de CO2 (Botero 2003).

La capacidad de los suelos de aportar nutrientes determinan en gran medida la productividad primaria neta de las plantas e indirectamente de los animales. En este sentido, el tipo de suelo tiene implicaciones sobre el reciclaje de nutrientes y su capacidad de emitir o secuestrar gases inverna-dero que quedarán sujetos en la biomasa producida por el componen-te vegetal del sistema (Botero 2003).

La gran diversidad de resultados con relación a la dinámica del C en el suelo depende fundamentalmente de las diferencias de la metodología. En pasturas o sistemas silvopastoriles con poco tiempo de ser establecidos, es posible encontrar gran cantidad de C proveniente de las raíces y de la MO del bosque (Botero 2003).
 

Las pasturas en sistemas multiestratos o como ecosistemas monoespecíficos pueden ser un gran sumidero de CO2 a través de la acumulación de C en la MO y en la biomasa viva de las plantas. La cantidad de C almacenado en las pasturas tropicales en el suelo y la herbácea ha sido estimada en 16 a 48 ton/ha. Sin embargo, calcularon 1,5 a 5 veces más la cantidad de C en el suelo a una profundidad de 1 m en los Llanos Orientales de Colombia (Houghton et al 1985; Fisher et al. 1994 citado por Botero 2003).

Comparada con las sabanas, las pasturas con base en gramíneas "mejoradas" secuestran más C en partes profundas del perfil del suelo, generalmente debajo de la capa arable (10-15 cm, generalmente). Esta característica hace que este C este menos expuesto a los procesos de oxidación y por tanto su pérdida como gas invernadero (Fisher et al 1994 citado por Botero 2003).

La cantidad de C que cualquier ecosistema vegetal puede inmovilizar está relacionado con la productividad primaria neta. En este sentido, los ecosistemas tropicales y entre ellos las pasturas tienen un gran potencial, comparado con los ecosistemas templados. Las gramíneas utilizadas en la producción animal tropical generalmente son de metabolismo C4, lo cual les da mayor capacidad de integrar el gas en la MO de las plantas. Esta MO puede ser consu-mida por los animales y gran parte de ella (30 – 70%) regresa al suelo como heces y orina. Parte de las plantas se hacen senescentes y son incorpo-radas directamente al suelo (Botero 2003).

En pasturas, la producción primaria neta por debajo de la superficie es la mayor fuente de carbono orgánico que entra al suelo, el cual se estima entre el 40 y el 85% de la producto-vidad primaria neta. Las mediciones de productividad primaria neta gene-ralmente ignoran las pérdidas debi-das a la senescencia y al recambio de las raíces de las plantas. En este sentido encontraron una productivi-dad cinco veces mayor que la encontrada en mediciones anterio-res (Long et al. 1989; citado por Botero 2003).

Es generalmente aceptado que las plantaciones juegan un papel importante en la captura y almace-naje de grandes cantidades de C atmosférico. Las plantaciones con especies de rápido crecimiento tropicales son un pequeño sumidero de C por la relativa pequeña área en relación a otras formas de uso del suelo. El área anualmente plantada en los trópicos es menos del 10 por ciento de la cantidad del área deforestada simultáneamente y solo podría capturar un 0,3% del C liberado por la deforestación. La reforestación con plantaciones puras tiene inconvenientes financieros que la han limitado en la mayoría de países latinoamericanos. La refores-tación con árboles maderables a densidades bajas, ha dado incremen-tos en los ingresos de los productores (Botero 2003).

Este sistema tiene la capacidad de fijar cantidades importantes de C en la madera de los árboles. Las especies utilizadas en estos sistemas son de alto valor y son utilizadas para ebanistería. Lo anterior asegura que el C secuestrado, quedará inmoviliza-do en la madera por una gran cantidad de tiempo (Botero 2003).
 

        

Arias, R. 2007. Alternativas de producción ganadera amigables con el medio ambiente. Extraído el 21 de noviembre de 2011, de: http://www.produccion-animal.com.ar/produccion_y_manejo_pasturas/manejo%20silvopastoril/75-produccion.pdf

Botero, J. 2003. Agroforestería para la producción animal en América Latina, Contribución de los sistemas ganaderos tropicales al secuestro de carbono. Extraído el 5 de noviembre de 2011, de: http://www.fao.org/DOCREP/006/Y4435S/ y4435s07.htm

Carmona, J., Bolívar, D., Giraldo, l. 2005. El gas metano en la producción ganadera y alternativas para medir sus emisiones y aminorar su impacto a nivel ambiental y productivo. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias. 18 (1): 49-63.

CATIE. 2010. Boletín: Tecnologías amigables con el ambiente en fincas ganaderas 1(42). Extraído el 5 de noviembre de 2011, de: http://www.catie.ac.cr/ Comunicación/C/catie_2010_marabril_gama/catie_2010_marabril_gama.asp?CodIdioma=ESP

Fisher, M; Trujillo, W. 2002. Intensificación de la ganadería en Centroamérica. Extraído el 7 de noviembre de 2011, de: http://www.fao.org/wairdocs/lead/x6366s/ x6366s08.htm

Giraldo, A., Zapata, M., Montoya, E. 2008. Captura y flujo de carbono en un sistema silvopastoril  de la zona Andina Colombiana. Asociación Latinoamericana de Producción Animal;  16(4): 215-220.

Mahecha, L. 2002. El silvopastoreo: una alternativa de producción que disminuye el impacto ambiental de la ganadería bovina. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias. 15(2): 226-231.

Mora, V. 2001. Fijación, emisión y balance de gases efecto invernadero en pasturas en monocultivo y en sistemas silvopastoriles de fincas lecheras intensivas de las zonas altas de Costa Rica. Tesis para optar por el grado de Magister Scientiae. CATIE. Turrialba, Costa Rica.