Estrategias rentables para reducir los gases de efecto invernadero agrícolas

La producción agrícola y ganadera genera la liberación no intencional de gases de efecto invernadero (GEI). Los agricultores pueden hacer algo al respecto.

Los dos principales gases de efecto invernadero en la agricultura de los Estados Unidos son el óxido nitroso (N₂O) y el metano (CH₄). Las emisiones de óxido nitroso provienen principalmente del exceso de nitrógeno de los fertilizantes (manejo de suelos agrícolas). El metano tiene dos fuentes principales, el ganado (fermentación entérica) y el estiércol almacenado (manejo del estiércol). Los productores pueden disminuir ambos gases con acciones relativamente simples. Estas prácticas “climáticamente inteligentes” pueden convertirse en oportunidades de marketing. La reducción de estos gases implica principalmente aumentar las eficiencias (fertilizantes nitrogenados y eficiencias de alimentación). Esto significa que reducir los GEI también puede ahorrar dinero. En general, la EPA determina que el N₂O y el metano liberados en la agricultura son responsables de aproximadamente el 10% de las emisiones totales de GEI de EE. UU. Tanto el N₂O como el metano son mucho más efectivos para atrapar la radiación de calor que el dióxido de carbono (CO₂). Sin embargo, estos gases existen en la atmósfera en concentraciones mucho más bajas que el CO₂. El impacto de calentamiento relativo de los gases se puede encontrar convirtiéndolos en "equivalentes de CO₂". Como se ve a continuación, el óxido nitroso es responsable de aproximadamente el 55 % de los impactos de GEI en la agricultura de los EE. UU. El metano de la fermentación entérica, el manejo del estiércol y el cultivo de arroz cubren la mayor parte del resto. Debido a su corta vida en la atmósfera y alto potencial de calentamiento, el metano es un objetivo atractivo para el control. Las acciones que se realicen ahora pueden tener un impacto rápido y limitar el calentamiento.

^{LEYENDA: 2019 U.S. Agriculture Greenhouse Gas Emission Sources (USEPA 2021, Figure 5-1.}  

Estiércol

El metano se libera del estiércol cuando se mantiene en forma líquida y las bacterias han consumido el oxígeno disuelto. En operaciones más grandes, se pueden usar digestores de metano para capturar el metano y usarlo para producir electricidad o calor. En operaciones más pequeñas, los pozos de estiércol se pueden cubrir para permitir que el metano sea capturado y quemado. Cubrir los pozos de estiércol tiene varios beneficios, incluido el control de olores y la exclusión de agua, así como la captura de metano. La quema de metano produce CO2 con un efecto de calentamiento mucho menor que el propio metano. Cornell University cuenta con una serie de recursos que incluyen herramientas y hojas informativas sobre los beneficios de los sistemas de cobertura y quema de estiércol. Para información adicional, consulte “Planificación para la captura y destrucción cuantitativas de metano a partir del almacenamiento de estiércol líquido lácteo”.

Rumiantes

Casi el 30 % de todo el calentamiento de gases de efecto invernadero en la agricultura de los Estados Unidos proviene del metano producido por fermentación entérica en vacas, ovejas y cabras. Una de las formas más rentables y fáciles de reducir los gases de efecto invernadero es cambiar la alimentación de estos rumiantes.  Nuevos estudios muestran que los ajustes en la alimentación de los rumiantes y la genética del ganado pueden lograr grandes resultados en la reducción de la cantidad de metano liberado por los animales.

En las vacas y otros rumiantes, las bacterias, los protozoos y los hongos forman un ecosistema complejo o microbioma en el rumen, el primer estómago del animal.  Este microbioma convierte la materia vegetal normalmente no digerible en proteínas, lípidos y otras sustancias, incluido el metano. A medida que los animales mastican y regurgitan, el metano se escapa en forma de eructos. La cantidad de metano producido depende de la composición del bioma del rumen y del alimento que ingiere.  Hay dos formas en que los alimentos o suplementos pueden afectar la producción de metano. La primera es cambiando las poblaciones relativas de bacterias en el rumen, reduciendo el número de bacterias formadoras de metano y aumentando las formadoras de no metano. Una segunda forma es interferir con las reacciones químicas dentro de las bacterias que producen metano. Un estudio nuevo realizado por Claudia Arndt et al., “Estrategias para mitigar las emisiones de metano entérico de los rumiantes: una forma de acercarse al objetivo de 2,0 °C” es oportuno. Revisa la literatura y analiza varias opciones de manejo de alimentos y suplementos que incluyen 3-NOP (3-nitrooxipropanol) y algas marinas. 3-NOP es un compuesto orgánico que inhibe una enzima que contribuye a la producción de metano. Se ha aprobado para su uso como complemento alimenticio en Brasil como “Bovaer”.  Se ha demostrado que los aceites vegetales, el 3-NOP y otros aditivos reducen las emisiones de metano al mismo tiempo que mantienen la salud animal y la calidad de la carne o la leche. El Dr. Alexander Hristov, profesor de nutrición sobre productos lácteos en la Penn State University, es coautor del estudio. Aborda un rango más amplio de soluciones prácticas en un seminario por Internet, “Maneras efectivas de disminuir la emisión de metano entérico en vacas lecheras lactantes”, a cargo de C-Lock Inc.

Otros investigadores se han centrado en el microbioma mismo. El objetivo aquí es desalentar las bacterias productoras de metano. El Dr. Rainer Roehe de Rural University de Escocia es profesor de genética animal y microbioma. Su grupo de investigación analiza cómo la composición del microbioma ruminal influye en la eficiencia alimenticia y las emisiones de metano. Un resultado es que el análisis genético del microbioma puede predecir con precisión (y de forma económica) las emisiones de metano de los animales. Otro trabajo muestra cómo la composición genética del animal afecta al microbioma. Existe evidencia emergente de que la cría de animales puede conducir a un microbioma que produce menos CH₄. M. Martínez-Álvaro del equipo de Roehe descubrió que la reproducción impulsada por microbiomas para CH₄ reducía las emisiones entre un 7 % y un 17 % por generación. Esto sugiere que en el futuro los productores podrán criar sus rebaños para una producción baja en metano. Para obtener más información sobre el trabajo del Dr. Roehe (incluido el sorprendente hecho de que las vacas pueden producir 150 litros de saliva por día), consulte “Rumen Microbiome - Selection Criteria to Reduce Methane Emissions”.

Si es productor lechero o ganadero y desea recibir ayuda para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar la eficiencia de los alimentos, comuníquese con la oficina local de NRCS. Hay fondos disponibles para ayudar a los productores a implementar la Práctica 592, Manejo de alimentación.