La contribución del sector agrícola a las reservas de carbono terrestres y la mitigación del cambio climático

Por:

Nidia Elizabeth Ramírez Contreras, Investigadora Posdoctoral, Líder del Área de Biorrefinería y Sostenibilidad – Programa de Procesamiento y Usos de Cenipalma
David Arturo Munar Flórez, Asistente de Investigación – Programa de Procesamiento y Usos de Cenipalma
Jesús Alberto García Núñez, Coordinador Programa de Procesamiento de Cenipalma – Programa de Procesamiento, Área de Calidad y Nuevos Usos

El sector agrícola desempeña un papel importante en el ciclo del carbono y en la dinámica de los gases de efecto invernadero (GEI)¹. Esta doble interacción se debe a que el sector agrícola actúa como una fuente de emisiones de GEI y al mismo tiempo, como un sumidero de carbono. Como fuente de emisiones, el sector contribuye a la generación de:

i) Dióxido de carbono (CO₂), principalmente a través de la conversión de ecosistemas terrestres a tierras agrícolas, la quema de combustibles fósiles asociados al uso de la maquinaria, la combustión de residuos de cultivos y la labranza intensiva que libera el carbono almacenado en el suelo².

ii) Metano (CH₄) proveniente en su mayoría de la fermentación entérica del ganado rumiante, la gestión del estiércol y el cultivo de arroz por inundación.

iii) Óxido nitroso (N₂O) liberado del suelo debido al uso de fertilizantes nitrogenados y al proceso de nitrificación y desnitrificación³. Como sumidero o reserva de carbono, el sector agrícola contribuye a través del almacenamiento de carbono atmosférico en depósitos terrestres como la materia orgánica del suelo, los cultivos de cobertura, las enmiendas orgánicas en los cultivos, la agroforestería y la acumulación de biomasa en cultivos perennes. Estos procesos favorecen el ciclo del carbono, es decir, el movimiento del carbono entre distintos depósitos naturales terrestres donde se destaca la biomasa vegetal, la materia orgánica muerta y el suelo.

Entender el funcionamiento de los depósitos terrestres de carbono es crucial para comprender cómo funciona el clima de nuestro planeta.

1. Biomasa vegetal: este componente del ecosistema terrestre es considerado la principal vía de absorción de CO₂ de la atmósfera. Las plantas realizan la fijación de carbono en su biomasa a través de la fotosíntesis. La biomasa vegetal está constituida por toda la biomasa viva (herbácea y leñosa) e incluye la biomasa aérea (tronco, tallos, ramas, corteza, semillas y follaje) y la biomasa subterránea (raíces vivas)³.
2. Materia orgánica muerta: este componente del ecosistema incluye el material vegetal que ya no está vivo, como la i) madera muerta, es decir, la biomasa leñosa no viva, las raíces muertas y los tallos pequeños (>10 cm); y ii) la hojarasca constituida por hojas secas, ramas pequeñas, y restos de plantas sobre el suelo. Cuando estos materiales se descomponen, una parte de su carbono vuelve rápidamente a la atmósfera. Sin embargo, otra parte puede permanecer almacenada en el suelo por meses, años, o incluso décadas, dependiendo de las condiciones del área y el ambiente³.
3. Los suelos: A medida que la materia orgánica muerta se descompone, se va transformando en materia orgánica del suelo con un gran contenido de carbono. Una parte de ese carbono es “fácil de digerir” para los microbios del suelo, que lo liberan rápidamente de nuevo a la atmósfera. Pero otra parte del carbono se vuelve más “resistente” y se une al suelo, quedándose almacenado allí por periodos muy largos: décadas, siglos o incluso más. La materia orgánica es vital para la salud del suelo; mejora su fertilidad, su estructura y su capacidad para retener agua y nutrientes. Aunque usualmente nos enfocamos en el carbono orgánico (el que viene de plantas y seres vivos), el suelo también puede contener carbono inorgánico³. El carbono inorgánico del suelo, que se encuentra sobre todo en forma de carbonatos (como el de las rocas calizas), es parte del carbono total de la Tierra. A diferencia del carbono orgánico, este tipo de carbono es mucho más estable y no se mueve tan rápidamente en los procesos que afectan los gases de efecto invernadero a corto y mediano plazo. Por tanto, para la estimación de emisiones y remociones de GEI, los lineamientos del IPCC asumen que los cambios en las reservas de carbono inorgánico son nulos en los niveles básicos de evaluación. Por ello, el enfoque principal de los inventarios de GEI está en las variaciones del carbono orgánico del suelo, a menos que se use un método más detallado que implique sistemas de monitoreo y medición en sitio.

El suelo funciona como un gran almacén de carbono. La cantidad de carbono que guarda el suelo cambia constantemente y depende de su uso y gestión. Si se considera este proceso como una balanza, las entradas de carbono al sistema incluyen el carbono que llega al suelo principalmente de plantas en crecimiento y de restos de plantas y animales (como hojas caídas y materia en descomposición). La gestión de los cultivos para optimizar el rendimiento, la calidad del producto, la sostenibilidad ambiental y la rentabilidad económica, sumado a la decisión de mantener al cultivo con vegetación acompañante y una adecuada disposición de biomasa en el campo, afecta la cantidad de carbono que ingresa al suelo. Las salidas de carbono del sistema corresponden al carbono que se pierde del suelo cuando los microorganismos lo descomponen y lo liberan de nuevo a la atmósfera. Actividades como arar y remover el suelo profundamente, incinerar los restos de las cosechas, remover completamente la biomasa del cultivo, realizar pastoreo excesivo y generar degradación en los suelos, pueden acelerar esta pérdida.

La forma en que manejamos el suelo puede hacer que este, almacene más o menos carbono, y estos efectos suelen verse a lo largo del tiempo (años o décadas). La cantidad total biomasa y material orgánico producido cada año está influenciada por las actividades humanas como la tala de bosques, el uso de fertilizantes, el riego o simplemente por la siembra un nuevo árbol. Es importante recordar que la tala de árboles reduce el carbono almacenado en esa biomasa, pero parte de ese carbono puede seguir almacenado por mucho tiempo si la madera se usa en productos duraderos (mesas, sillas, casas). En campos de cultivo o pastizales (que no son bosques), el carbono de las plantas se renueva más rápido. Aunque estas áreas no almacenan tanto carbono como un bosque, un mal manejo puede hacer que el suelo pierda su capacidad de reserva.

En síntesis, las reservas de carbono representan los depósitos naturales donde este elemento se almacena en el planeta, y el ciclo del carbono describe su continuo movimiento entre estos reservorios. El delicado equilibrio de este ciclo natural es fundamental para regular la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Sin embargo, actividades humanas como la quema de combustibles fósiles, la deforestación y los cambios en el uso del suelo han alterado drásticamente estos flujos, transfiriendo carbono desde reservas de largo plazo hacia la atmósfera a una velocidad sin precedentes. Este desequilibrio provoca un aumento significativo en la concentración de CO₂ y CH₄ atmosférico, intensificando el efecto invernadero y siendo el motor principal del cambio climático global actual.

Referencias

¹S. M. Smith et al., “The State of Carbon Dioxide Removal- 2nd Edition,” State Carbon Dioxide Remov., 2024.

²IPCC, “Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change,” Climate Change 2021 – The Physical Science Basis. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA, 2021. doi: 10.1017/9781009157896.

³IPCC, “2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 4: Agriculture, Forestry and Other Land Use,” Switzerland, 2019. [Online]. Available: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/pdf/4_Volume4/19R_V4_Ch01_Introduction.pdf