El manejo el carbono del suelo como herramienta de mitigación y adaptación al cambio climático en cultivos mediterráneos: un meta-análisis

El potencial de los suelos agrícolas para la mitigación de las emisiones de GEI a través del secuestro de carbono ha sido ampliamente reconocido. El secuestro de carbono implica también grandes beneficios desde el punto de vista de la adaptación al cambio climático ya que la materia orgánica del suelo (MO) contribuye a reducir la erosión o a conservar la humedad del suelo. El fomento de la acumulación de materia orgánica en suelos agrícolas puede ser particularmente importante en las áreas con clima mediterráneo ya que, por un lado los suelos mediterráneos se caracterizan por tener bajas concentraciones de MO y altas tasas de erosión y por el otro los efectos del cambio climático en la región mediterránea pueden ser especialmente severos.

Aguilera et al. (2013) acaban de publicar el artículo “Managing soil carbon for climate change mitigation and adaptation in Mediterranean cropping systems: A meta-analysis” en el que recopilan y analizan la información científica disponible sobre secuestro de carbono en suelos cultivados en áreas de clima mediterráneo. El objetivo principal del trabajo es estudiar el efecto de diversas prácticas agrícolas sobre la concentración y secuestro de carbono en el suelo.

En una primera aproximación en la que se incluyen 79 trabajos y 174 muestras se estudia el efecto de las siguientes prácticas: agricultura ecológica, enmiendas orgánicas, tratamiento de suelos, purines de cerdo, cultivos cubierta, labranza cero, labranza reducida, prácticas combinadas y suelos sin fertilizar en comparación con un tratamiento convencional usado como control (fertilización sintética y labranza convencional).

Los resultados muestran que en mayor o menor medida la mayoría de las prácticas estudiadas generan un incremento de la concentración de carbono orgánico del suelo y un mayor secuestro que su equivalente en convencional. Tanto las prácticas que se basan en aportes externos como las enmiendas, como aquellas que fomentan la incorporación de materia generada en el propio sistema como los cultivos cubierta, el laboreo cero o el laboreo reducido, aunque estas últimas en menor medida. Tan solo los cultivos fertilizados con purines de cerdo no mostraron diferencias con el convencional debido al carácter altamente mineralizado de este compuesto. Por el contrario, los cultivos no fertilizados presentaron una menor concentración de carbono que los tratados con prácticas convencionales. El altísimo secuestro observado en los suelos tratados (aportes > 10 Toneladas de MO) indica que, aunque estos altos aportes no son escalables a la generalidad de los cultivos, el potencial de secuestro de los suelos mediterráneos es muy grande. Es la combinación de prácticas, es decir el aporte de nueva MO junto con las prácticas que impiden su pérdida, lo que generará los mejores resultados. Por último, la agricultura ecológica no es una práctica sino una forma de manejo que suele combinar varias prácticas, lo que se refleja en la elevada acumulación de carbono observada en su comparación con el manejo convencional.

En una segunda parte se hizo un meta-análisis más detallado del efecto de distintos factores sobre el desempeño de la agricultura ecológica. Para ello se recopilaron 30 trabajos y 80 muestras. El resultado principal observado es que cuanto más intensificado sea un sistema en ecológico, más carbono tendrán sus suelos. Es decir, los cultivos hortícolas y los irrigados tendrán los mejores resultados. En relación a ello se constata que en la agricultura ecológica es el aporte adecuado de MO lo que garantizará el secuestro. En muchos casos cultivos en ecológico que no realizan suficientes aportes estarán muy lejos de su potencial de secuestro.

Por último, se han identificado una serie de incertidumbres y lagunas de información que pueden suponer sesgo en la información publicada y que se recomienda tener en cuenta en futuros estudios: La densidad aparente no se provee en todos los estudios; cambios en el stock de MO pueden estar sesgados por cambios en la densidad aparente; la fracción gruesa (>2mm) es habitualmente despreciada; la duración de los experimentos es a veces demasiado corta (8.7 años de media); la estimación de todas las entradas de MO es escasa.

Este trabajo corresponde al segundo capítulo de la tesis de Eduardo Aguilera titulada La contribución de la agricultura ecológica mediterránea a la mitigación del cambio climático. Revisión de la información científica y estimación de balances de emisiones, dirigida por Luis Lassaletta y Gloria Guzmán.

Luis Lassaletta y Eduardo Aguilera

La Fuente:

ResearchBlogging.org
Aguilera, E., Lassaletta, L., Gattinger, A., & Gimeno, B. (2013). Managing soil carbon for climate change mitigation and adaptation in Mediterranean cropping systems: A meta-analysis Agriculture, Ecosystems & Environment, 168, 25-36 DOI: 10.1016/j.agee.2013.02.003

El potencial de los fertilizantes orgánicos y el manejo del riego en la reducción de emisiones de óxido nitroso en sistemas de cultivo mediterráneos

El artículo titulado “The potential of organic fertilizers and water management to reduce N2O emissions in Mediterranean climate cropping systems. A review” ha sido publicado esta semana en Agriculture, Ecosystems and Environment por varios miembros de la red REMEDIA. Este trabajo supone la primera revisión y meta-análisis sobre la emisión de N2O en agroecosistemas mediterráneos. Es una síntesis y análisis de la información publicada hasta el momento acerca de la influencia del tipo de fertilizante y de riego sobre las emisiones de N2O en áreas mediterráneas de todo el mundo.

Los datos analizados muestran cómo en la mayoría de los casos tanto la emisión acumulada como el factor de emisión son menores tras la aplicación de fertilizantes orgánicos sólidos que sintéticos. No se han observado, sin embargo, diferencias significativas cuando se trata de fertilizantes orgánicos líquidos. La disminución media de emisión acumulada para los sólidos frente a los sintéticos es del 23%, similar a la disminución del factor de emisión calculado a partir del nitrógeno disponible. Si calculamos, sin embargo, el factor de emisión a partir del nitrógeno total aplicado, la reducción del factor de emisión llega a ser del 67%.

El tipo de riego ejerce también una influencia importante. Los cultivos irrigados de forma convencional presentan las emisiones más altas con un factor de emisión similar al factor Tier 1 del IPCC, estimado fundamentalmente a partir de mediciones en climas templados. Sin embargo el factor de emisión se reduce un orden de magnitud en secano. Los cultivos bajo riego por goteo mostraron una importante disminución del factor de emisión, situándose entre el riego convencional y el secano.

Figure_3Fig. Distribución de las emisiones acumuladas (a) y factor de emisión (b) en la literatura recopilada en función del tipo de manejo del riego.

Pese a que generalmente las emisiones indirectas no han sido evaluadas, la revisión sugiere que el uso de  fertilizantes orgánicos supondrá una reducción de emisiones tanto aguas arriba como aguas abajo del sistema.

Las opciones de mitigación en la aplicación de fertilizantes orgánicos recogidas en el trabajo son: 1) estrategias de manejo sostenible del riego; 2) reducción del barbecho y del suelo desnudo a través de la intensificación de la rotación de cultivos y del uso de cubiertas vegetales; 3) mejora del manejo de los residuos para evitar emisiones indirectas; 4) ajuste del ciclo del nitrógeno mediante la inmovilización con residuos leñosos.

Las limitaciones de la mitigación son: 1) el efecto residual de los fertilizantes orgánicos; 2) el posible aumento de las emisiones por el enriquecimiento de la materia orgánica del suelo; 3) el posible menor desempeño por kg de producto si los rendimientos fuesen menores al emplear fertilizantes orgánicos, si bien este hecho no parece generalizado en sistemas mediterráneos; 4) la disponibilidad de N orgánico, dado el coste territorial del cultivo de leguminosas.

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Fig. Efecto del tipo de fertilizante en las emisiones acumuladas (a), en el factor de emisión calculado a partir del nitrógeno disponible (b) y en el factor de emisión calculado en función del nitrógeno total aplicado.

Los autores han recopilado también una serie de carencias en la información publicada que recomiendan tener en cuenta para futuras investigaciones: 1) la duración de los experimentos es habitualmente menor a 12 meses, lo que puede conducir a una infraestimación del factor de emisión; 2) las emisiones de fondo representan en muchas ocasiones una gran proporción en tratamientos fertilizados; 3) la información es a menudo insuficiente para calcular el factor de emisión. También sería conveniente proporcionar información para calcular el factor de emisión por kg de producto (rendimientos); 4) algunos tipos de sistemas de cultivo como el secano, riego por goteo, leñosos, invernaderos y agricultura ecológica, apenas han sido estudiados; 5) las aproximaciones integrales incluyendo emisiones indirectas y la emisión de otros gases son realmente escasas.

En conclusión, este trabajo demuestra que existe un potencial para la mitigación de las emisiones de N2O a través del uso de fertilizantes orgánicos y de la mejora del sistema de riego en el mundo mediterráneo. Sin embargo, existe una importante necesidad de profundización en la investigación en esta área del conocimiento.

Este trabajo corresponde al primer artículo de la tesis de Eduardo Aguilera titulada La contribución de la agricultura ecológica mediterránea a la mitigación del cambio climático. Revisión de la información científica y estimación de balances de emisiones, dirigida por Luis Lassaletta y Gloria Guzmán.

Luis Lassaletta y Eduardo Aguilera

Referencia

Aguilera, E., Lassaletta, L., Sanz-Cobena, A., Garnier, J., Vallejo, A., 2013. The potential of organic fertilizers and water management to reduce N2O emissions in Mediterranean climate cropping systems. A review. Agriculture, Ecosystems & Environment 164, 32-52.

ResearchBlogging.org

Aguilera, E., Lassaletta, L., Sanz-Cobena, A., Garnier, J., & Vallejo, A. (2013). The potential of organic fertilizers and water management to reduce N2O emissions in Mediterranean climate cropping systems. A review Agriculture, Ecosystems & Environment, 164, 32-52 DOI: 10.1016/j.agee.2012.09.006