La descarbonización de la agricultura es fundamental para que Estados Unidos alcance las emisiones netas cero en 2050. Un nuevo enfoque basado en datos analiza las prácticas que son buenas para la tierra y rentables para los agricultores.
El mundo depende de los agricultores estadounidenses para hacer mucho más que poner sus mesas. Además de producir alimentos para las personas y los animales, los agricultores estadounidenses producen materias primas para la producción de biocombustibles.
En el proceso de hacer esto, la industria agrícola contribuye con cerca del 10% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de Estados Unidos.
Dado que la cantidad de tierra dedicada a la agricultura es limitada, los agricultores deben encontrar más formas de operar de manera eficiente, sostenible y rentable, reduciendo al mismo tiempo las emisiones de GEI. Con nuevas prácticas, los agricultores pueden hacer que las explotaciones sean un sumidero neto de CO2, ayudando a Estados Unidos a alcanzar su objetivo de lograr emisiones netas cero para 2050.
La intensificación sostenible es un enfoque doble que muchos creen que podría ayudar. Trata de optimizar el uso de la tierra y las prácticas de gestión para obtener la máxima productividad de las tierras de cultivo al mismo tiempo que intenta minimizar el impacto medioambiental asociado. El truco está en encontrar el equilibrio adecuado entre ambos objetivos.
Científicos especializados en la modelización de agroecosistemas y el análisis del ciclo de vida (ACV) de la Universidad Estatal de Colorado (CSU) y el Laboratorio Nacional de Argonne del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) han adoptado un nuevo enfoque analítico de la cuestión en un estudio reciente sobre el cultivo de maíz y soja en Iowa. Son coautores de un artículo titulado «A multi-product landscape life-cycle assessment approach for evaluating local climate mitigation potential», publicado en el número del 20 de junio de la revista Journal of Cleaner Production.
«El concepto de intensificación sostenible de la agricultura se aplicó a una escala más amplia del paisaje», dijo uno de los coautores del artículo, Hoyoung Kwon, científico ambiental principal de la división de Sistemas de Energía y Análisis de Infraestructura (ESIA) de Argonne. «Tuvimos en cuenta la productividad y las emisiones de gases de efecto invernadero, intentamos optimizar las tácticas de gestión de la tierra y los productos, e investigamos diferentes compensaciones que mejoran la tierra y su productividad».
Por ejemplo, los agricultores pueden eliminar y reutilizar los residuos de la cosecha de maíz (o «rastrojos») para obtener biocombustible, pero un porcentaje de los rastrojos puede permanecer en el suelo para obtener valiosas fuentes de nutrientes y carbono para futuros cultivos. Los agricultores pueden plantar cultivos de cobertura durante la temporada de invierno (o «barbecho»), para complementar el rastrojo eliminado. Los autores tuvieron en cuenta la energía, que tiene un coste de emisiones de la plantación de cultivos de cobertura para abordar de forma holística los beneficios netos de la eliminación de la rastroja y la plantación de cultivos de cobertura. Los agricultores también pueden reducir la cantidad de tierra que labran cuando termina la temporada de cultivo, lo que disminuye la descomposición y reduce la cantidad de CO2 que emana del suelo. Sin embargo, el agricultor tiene que labrar parte de la tierra para que esté lista para la siguiente temporada de cultivo.
Aunque algunos agricultores ya siguen una de estas prácticas, o incluso las tres, los científicos de Argonne creen que una mejor comprensión de su impacto motivará a más a hacerlo, para obtener un beneficio real.
«Nuestro enfoque ofrece una perspectiva holística y contempla el punto de vista del agricultor: ¿Cuáles son todos los productos que se pueden producir en la tierra y cuáles son los beneficios de la sostenibilidad?», dijo el coautor Troy Hawkins, líder del grupo de combustibles y productos en la división ESIA de Argonne. «La agricultura puede ser un ejercicio arriesgado y de bajo margen. La rentabilidad siempre será un objetivo primordial. Sin embargo, la sostenibilidad tiene un valor que puede pasar desapercibido. ¿Cómo podemos unir todo eso con los cambios en las prácticas de gestión de la tierra para hacer la agricultura más sostenible y mejorar los costes de los agricultores?»
Los científicos analizaron las compensaciones y sinergias entre la intensificación sostenible y las medidas de conservación de la captura de carbono en un escenario real. Utilizaron dos modelos -DayCent y el ACV de Gases de Efecto Invernadero, Emisiones Reguladas y Uso de la Energía en las Tecnologías (GREET)- para evaluar una zona agrícola aguas arriba de Des Moines (Iowa).
El modelo DayCent representa los flujos diarios de carbono, nitrógeno y agua entre la atmósfera, la vegetación y el suelo en ecosistemas naturales y agrícolas. Los científicos se basaron en él para evaluar las emisiones de GEI en la producción de etanol de maíz y los efectos de la cosecha de residuos.
Utilizaron el GREET para contabilizar las emisiones asociadas a las operaciones agrícolas y al uso del grano de maíz cosechado, la soja y el rastrojo de maíz como materias primas para la producción de biocombustibles. El GREET se utiliza ampliamente en todos los sectores para evaluar el consumo de energía, las emisiones de gases de efecto invernadero, las emisiones contaminantes del aire y el consumo de agua asociados a las cadenas de suministro de biocombustibles y otras tecnologías de transporte y energía. El coautor Michael Wang, director interino de la división de sistemas energéticos e infraestructuras de Argonne, es uno de los principales artífices de GREET.
Según el estudio, cosechar el 30% del rastrojo de maíz parala producción de biocombustible aumentaría los ingresos de las explotaciones, duplicaría la rentabilidad neta y aumentaría la producción global de biocombustible del paisaje en un 17-20%.
La eliminación del rastrojo también mitigaría un poco los GEI, pero reduciría la cantidad de carbono bueno en el suelo en un 40%. En comparación, los enfoques integrados que incluyen el cultivo de cobertura de invierno y/o la reducción de la intensidad de labranza aumentarían el carbono en el suelo, mejorarían la rentabilidad de la explotación y mitigarían más GEI.
«Nos hemos centrado en el maíz y la soja, pero nuestro enfoque podría extenderse a otros cultivos», dijo Hawkins. «Hoy en día, muchas explotaciones agrícolas son grandes e industriales, con alta tecnología y dependen mucho más de los datos de alta resolución. Queremos dar a los agricultores, a los planificadores regionales y a otros responsables de la gestión agrícola una herramienta para calcular cómo utilizar la tierra de forma sostenible y obtener el máximo valor de la misma. Esto favorecerá tanto la rentabilidad como los objetivos medioambientales».
Noticia tomada de: Phys / Traducción del inglés por World Energy Trade
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