Agricultura y cambio climático

El agrícola es el sector con más emisiones de efecto invernadero a escala mundial

Isabel Bermejo, Área de Agroecología de Ecologistas en Acción. Revista El Ecologista nº 67

Aunque habitualmente se asigna a la agricultura un nada despreciable 14% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero, si tenemos en cuenta la energía utilizada en la agricultura y los cambios de uso del suelo para aumentar la superficie agraria estas emisiones pueden superar el 30% de las totales. La agricultura industrial está incrementando enormemente estas emisiones, mientras que la agroecología supone una alternativa también atractiva desde el punto de vista del cambio climático: la producción agroecológica no sólo emite muchos menos gases invernadero, sino que aumenta mucho la capacidad de absorción de carbono de los suelos.

La industrialización agrícola de las últimas décadas tiene importantes implicaciones para el clima. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) estima que la agricultura es responsable de cerca del 14% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI), un volumen similar al originado por el sector del transporte [1], algo en lo que también coincide el informe Stern (ver figura 1). Este 14%, sin embargo, no incluye las denominadas emisiones indirectas de la agricultura, como la energía gastada en la fabricación de fertilizantes, ni en la producción y utilización de maquinaria agrícola, ni en el transporte (de insumos y cosechas), que se incluyen en los apartados de industria, energía y transporte.

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Fuente: STERN, N. (2006) The economics of climate change: The Stern review. London: Great Britain Treasury.

Pero además, gran parte del 18% de las emisiones derivadas de cambios de uso del suelo corresponden igualmente a la agricultura. Si se consideran las emisiones directas e indirectas, por tanto, el porcentaje de emisiones atribuible a la agricultura sería mucho mayor, pudiendo superar el 30% de las totales. Y si a ello añadimos las emisiones generadas en la elaboración, envasado y distribución de alimentos, el porcentaje de las emisiones del sistema mundial agroalimentario resulta abrumador.

Figura 2: Principales fuentes de emisión/absorción de GEI y procesos en ecosistemas gestionados.

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Fuentes de emisiones de GEI (sin considerar el CO2) del sector agrícola, sin incluir cambios de uso del suelo.
- Las emisiones más importantes de la agricultura son las de óxido nitroso (N2O), producido en los suelos a partir de los fertilizantes nitrogenados de síntesis y/o abonos orgánicos (38%).
- Les sigue el metano (CH4) generado en el proceso digestivo de los rumiantes (32%) y en la descomposición de la materia orgánica en campos de arroz encharcados (12%).
- La quema de biomasa (bosques y matorral, rastrojos, campos de caña de azúcar…) emite metano y óxidos de nitrógeno en cantidades importantes (11%).
- El estiércol y purines de la ganadería también emiten cantidades significativas de CH4 y N2O (7%).
Fuente: IPCC [2]

Los abonos nitrogenados: grandes emisores de N2O

Si excluimos las derivadas de los cambios de uso del suelo, la fuente de emisiones más importante de la agricultura son los fertilizantes nitrogenados. Con la industrialización agrícola el empleo de fertilizantes químicos se ha disparado, pasando de 14 millones de toneladas en 1954 a 194 millones de toneladas en 2007 [3]. La mayor parte de éstos son fertilizantes nitrogenados. Se calcula que los fertilizantes sintéticos proporcionan actualmente más del 40% del nitrógeno asimilado por las plantas, habiéndose multiplicado por dos el volumen de nitrógeno que se incorpora al ciclo terrestre [4]. Sin embargo, la eficiencia con que las plantas utilizan los fertilizantes sintéticos es muy baja, y ha caído drásticamente desde su introducción en la agricultura (de un 80% en 1960 al 30% en 2000 en el caso de los cereales) [5]. Se calcula que sólo el 17% de los fertilizantes nitrogenados producidos en 2005 fueron asimilados por los cultivos, dispersándose el resto por los ecosistemas y provocando grandes problemas de contaminación y de emisiones [5]. La utilización de abonos en agricultura ecológica, por el contrario, es mucho más eficiente y menos contaminante [6].

En el ciclo del nitrógeno se producen compuestos que contribuyen de forma importante al efecto invernadero, siendo el más importante el óxido nitroso (N2O). El N2O es el tercer gas de efecto invernadero en importancia, con un potencial de calentamiento global unas 300 veces superior al CO2 y una vida de 120 años, representando cerca del 8% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (ver figura 3). Sin embargo, se ha planteado recientemente que los cálculos del IPCC de emisiones de N2O de la agricultura podrían estar infravalorados de forma importante, habiendo subestimado unas 3-5 veces las emisiones de N2O procedentes de los cultivos [7]. De resultar cierto este dato, el impacto de la agricultura industrial sobre el cambio climático sería mucho mayor.

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Fuente: [1]

La utilización de grandes cantidades de fertilizantes nitrogenados en la agricultura industrial ha incrementado enormemente las emisiones de óxido nitroso, siendo la principal actividad emisora de este contaminante (ver tabla 1). Por otra parte, debido a la gran cantidad de energía que requiere su fabricación, los fertilizantes constituyen el insumo con mayor componente energético de la producción agrícola, suponiendo el 1% del consumo energético mundial [4].

Tabla 1: Emisiones globales antropogénicas de N2O en 2000

Sector N2O (MtCO2eq) %
Energía (incluido transporte) 237 8
Agricultura 2.616 84
Industria 155 5
Residuos 106 3
Total global 3.114 100

Fuente: US EPA. Global Anthropogenic Non-CO2 GHG Emissions: 1990-2020

Pero seguramente lo más grave es que la intervención humana ha perturbado tan drásticamente el ciclo del nitrógeno al introducir de forma artificial en la biosfera cantidades ingentes de este elemento, que la capacidad desnitrificadora de los ecosistemas parece encontrarse cerca del colapso [8]. Según Planetary Boundaries, un estudio que analiza los límites planetarios al desarrollo de la humanidad, la acidificación de los ecosistemas y eutrofización de las aguas dulces y costeras debido al exceso de nitrógeno representa una de las grandes amenazas para la habitabilidad de la Tierra, junto al cambio climático y la pérdida de biodiversidad. El estudio recomienda reducir drásticamente (al 25% de la actual) la fijación industrial de nitrógeno y el empleo de fertilizantes sintéticos en la agricultura [9]. El ciclo del nitrógeno está unido de forma muy estrecha al ciclo del carbono, por lo que la desestabilización del primero puede tener consecuencias imprevisibles y potencialmente catastróficas para el clima [10].

Figura 4: El ciclo del nitrógeno

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Fuente: [4]

La mayor parte del nitrógeno del planeta se encuentra en la atmósfera, en forma de N2 inerte. Pero –a diferencia del carbono– las plantas no pueden obtener este elemento directamente del aire. Sólo algunos microorganismos del suelo, como las bacterias fijadoras de nitrógeno de las raíces de las leguminosas, son capaces de transformar el N2 en formas de nitrógeno asimilables por los seres vivos.

Ganadería industrial y gases de efecto invernadero

Tradicionalmente la ganadería ha aprovechado rastrojeras, residuos agrícolas, pastizales de montaña… cerrando ciclos y transformando residuos y producciones marginales en energía, productos alimentarios y abonos. Sin embargo, en las últimas décadas las granjas industriales se han convertido en el método de producción ganadera con mayor crecimiento en todo el mundo, produciendo actualmente el 74% de los pollos, el 50% de los cerdos, el 43% del vacuno de carne y el 68% de los huevos del total mundial [11]. La cría intensiva de animales es un uso altamente ineficiente y absurdo de los recursos (incluida la energía), dedicándose actualmente más del 30% de las tierras agrícolas a la producción de piensos [4].

La ganadería genera grandes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero, debido principalmente a la producción de metano (CH4) en el proceso de digestión de los rumiantes. Aunque en cantidad muy inferior, también se genera metano en la descomposición del estiércol en ausencia de aire, por ejemplo en las piscinas utilizadas para almacenar estiércol y purines en las granjas industriales. El estiércol depositado en los pastos por el ganado, en cambio, o manejado en seco, no produce cantidades significativas de metano [4].

El metano es el segundo gas más importante de efecto invernadero, representando más del 14% del total de estos gases (figura 3). El CH4 es emitido en diversos procesos naturales y actividades humanas, como el tratamiento de aguas residuales, la minería de carbón y algunos procesos industriales. Pero la FAO responsabiliza a la ganadería de una proporción muy importante de las emisiones de este gas, adjudicándole el 35-40% de las totales [4].

El tipo de alimentación influye en el volumen de gases emitidos, planteando algunos autores la conveniencia de criar el ganado con concentrados alimentarios y piensos (con menos proporción de celulosa y supuestamente menos emisiones), mientras otros postulan la necesidad de investigación, pues se sabe poco sobre ello, y una mejora de los pastizales extensivos. Por muchas razones (y el clima es una de ellas, puesto que el cultivo de cereales y soja para piensos es uno de los grandes causantes de emisiones de CO2), la primera opción no sería aceptable. En la ganadería extensiva, en cambio, estas emisiones se verían compensadas por la captura de metano por los suelos y el efecto de sumidero de carbono de los pastizales (ver más adelante) [6].

Una parte importante de las emisiones de N2O también tienen su origen en la ganadería industrial. Ya se ha mencionado que los abonos de origen animal –al igual que los fertilizantes sintéticos– pueden generar emisiones de N2O. La FAO considera que la ganadería, incluyendo como ganadería los cultivos destinados a la producción de piensos, es responsable del 65% de las emisiones totales de N2O generadas por la actividad humana [4]. Indudablemente uno de los problemas de las grandes explotaciones ganaderas sin tierra es qué hacer con el enorme volumen de estiércol y purines que generan. Y es que la ganadería industrial ha transformado un valioso recurso (el abono animal) en problema. Por el contrario, en los sistemas agroecológicos los residuos animales –aunque pueden generar N2O– sustituyen a fertilizantes sintéticos cuya producción tiene un elevado coste energético y contaminante y una eficiencia decreciente, además de que no sólo no aportan materia orgánica a los suelos, sino que contribuyen a su destrucción.

La quema de combustibles fósiles en las granjas industriales (en calefacción, maquinaria, etc.) también representa una fuente relativamente importante de emisiones de CO2, estimada en 90 millones de toneladas/año [4].

Pero esta cifra se queda pequeña al lado de las emisiones de CO2 de la ganadería derivadas de los cambios de uso del suelo (2.400 millones de toneladas de CO2/año), y que se estima representan un 9% de las emisiones totales de CO2 en el mundo [4].

Tabla 2: Emisiones de GEI de la agricultura

Actividad Emisiones/año Gas de efecto invernadero emitido
Fertilización de suelos (abonos químicos y estiércol) 2.100 Óxido nitroso
Gases procedentes de la digestión del ganado 1.800 Metano
Quema de biomasa 700 Metano, óxido nitroso
Arrozales (inundados) 600 Metano
Estiércol animal 400 Metano, óxido nitroso
Otros (suministro de agua de riego, mecanización, calefacción, etc.) 900 Dióxido de carbono, óxido nitroso
Deforestación para agricultura o ganadería 5.900 Dióxido de carbono

Fuente: Adaptado de Worldwatch Institute. Emisiones en millones de toneladas de CO2 equivalente

Cambios de uso del suelo: el mayor emisor

El IPCC y el informe Stern adjudican en torno a un 18% del total global de emisiones a las derivadas de los cambios de uso del suelo, que incluyen la deforestación para pastos (o cultivos), y la roturación de praderas y otros ecosistemas para ampliar la superficie de cultivos. Y es que la deforestación y la roturación de nuevas tierras generan emisiones descomunales de CO2, debido a que tanto la vegetación como los suelos constituyen un importantísimo reservorio de carbono.

La agricultura, y sobre todo la ganadería, son los principales causantes de la deforestación y la destrucción de ecosistemas valiosos. Entre 1994 y 2004, por ejemplo, la superficie dedicada al cultivo de soja para piensos en Latinoamérica se multiplicó por más de dos, extendiéndose a 39 millones de hectáreas y destruyendo selvas tropicales y otros hábitats de extraordinaria importancia en términos de biodiversidad (y de captura de carbono), como El Cerrado [4]. Y la demanda de aceite de palma para alimentación –y para cubrir los déficit generados recientemente por la demanda para agrocarburantes– está provocando la destrucción de las selvas de turbera de Indonesia, generando unas emisiones gigantescas de CO2 [12].

Agricultura y ciclo del carbono

Se estima que la mitad de las emisiones de CO2 procedentes de la quema de combustibles fósiles se acumulan en la atmósfera. La otra mitad es absorbida por los océanos y por los ecosistemas terrestres, aunque no se sabe a ciencia cierta donde van a parar la friolera de entre 2 y 3.000 millones de toneladas de este gas (si a los bosques, al mar…).

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Sin estos sumideros, el ritmo de incremento de la concentración atmosférica de CO2 sería aproximadamente el doble del actual [13]. Nuestra capacidad para estabilizar las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera y de evitar los impactos más graves del cambio climático, por tanto, depende por un lado de la reducción de las emisiones, y por otro de la capacidad de los ecosistemas –incluido los agroecosistemas– de continuar absorbiendo grandes cantidades de carbono. Por la gran superficie terrestre que ocupa y su impacto sobre los ecosistemas, la agricultura tiene un importante impacto en el ciclo de carbono del planeta.

AGRICULTURA Y CARBONO
La agricultura captura carbono de la atmósfera a través de la fotosíntesis de las plantas. A nivel global la producción primaria neta de la agricultura (es decir, el carbono capturado de la atmósfera por las plantas a través de la fotosíntesis, menos el emitido a través de la respiración) fija unos 7.000 millones de toneladas anuales de carbono, una cantidad que se aproxima al liberado por la quema de combustibles fósiles e industria [14]. Una pequeña parte de este carbono se incorpora a los suelos a través de los residuos de las cosechas. El resto circula por la cadena trófica (es decir, la alimentación ganadera y humana fundamentalmente), incorporándose también al suelo una mínima parte a través de los residuos animales, y siendo liberado el resto principalmente a través de la respiración (incluida la de los organismos que viven en el suelo y que descomponen los residuos orgánicos).

El carbono acumulado en los suelos (2.500 Gt, de las cuales 1.550 corresponderían a carbono orgánico y 950 Gt a carbono inorgánico) representa 3,3 veces el carbono atmosférico (760 Gt) y 4,5 veces el carbono presente en la vegetación (560 Gt) [15]. En consecuencia, los suelos son la mayor reserva de carbono del ciclo terrestre de este elemento. Cualquier alteración del carbono acumulado en ellos, por insignificante que parezca, puede tener un impacto muy importante en el balance global de carbono. La roturación de suelos en ecosistemas naturales, bien sean bosques, pastizales o incluso terrenos marginales abandonados, puede suponer grandes emisiones de carbono. La tabla 4 nos ofrece una idea de la importancia de la conservación de los suelos no cultivados en términos de carbono almacenado.

La transformación de ecosistemas naturales a agrícolas provoca la pérdida de hasta un 60% del carbono almacenado en los suelos en las zonas templadas y del 75% o más en los trópicos [15]. Este carbono se pierde con relativa rapidez (del orden de la mitad en los primeros 10 años) al poner en cultivo nuevas tierras, recuperándose muy gradualmente cuando se dejan descansar. La fertilización de los suelos (que aporta nutrientes a los microbios que viven en el suelo) también contribuye a la oxidación de la materia orgánica del suelo y a la liberación de CO2 [16].

Es obvio, por tanto, que la agricultura desempeña un importante papel en lo que respecta al cuidado de los suelos y su contenido en carbono. La erosión y degradación de los suelos provocada por una agricultura intensiva y por la falta de aportes de materia orgánica (sustituida por fertilizantes químicos) ha empobrecido de forma preocupante buena parte de la superficie agrícola del mundo. Por el contrario, la agricultura ecológica puede desempeñar un importantísimo papel en la recuperación (y mantenimiento) del carbono del suelo, actuando como auténtico sumidero de carbono. Aunque los cálculos varían considerablemente según los autores, se ha estimado que la agricultura ecológica podría almacenar anualmente en los suelos hasta 1,5 Gt de carbono durante los próximos 20-50 años (el equivalente al 11% de las emisiones totales de carbono) [17]. Dada la extensa superficie que ocupan, una gestión adecuada de los pastizales, mejorando su biodiversidad y productividad a través del manejo ganadero, también tiene un impresionante potencial para incrementar los niveles de carbono en los suelos y mitigar el cambio climático [13].

Sin embargo, la pretensión de incorporar la agricultura a los mercados de carbono supone una amenaza para el clima y para la agricultura campesina de pequeña escala que produce el 70% de la alimentación del planeta [18]. Para el clima, porque la agricultura campesina puede alimentar el mundo de forma sostenible, actuando como sumidero de carbono, mientras que la creación de un inmenso mercado de bonos de carbono baratos vinculados a la agricultura beneficiará exclusivamente a los grandes intereses financieros que han desembarcado recientemente en el sector agrícola y en los mercados de carbono, y a la industria más contaminante (incluida la agroindustria), que podrá seguir quemando combustibles fósiles y contaminando. El riesgo para la agricultura campesina reside en que difícilmente se beneficiará de un mercado global especulativo y nada fiable, mientras que corre grave riesgo de verse desplazada por una agricultura industrial disfrazada de sustentable.

Sistema agroalimentario y clima

El sistema agroalimentario actual pretende convertir a la agricultura en productora de materias primas para la gran cadena agroalimentaria, transformando los alimentos en una mercancía globalizada. Aunque la mayor parte de la alimentación se produce y consume todavía a nivel regional, los alimentos cada día viajan más. Comemos mandarinas de Sudáfrica, espárragos de Chile, y consumimos (sin saberlo) aceite de palma de sabe dios dónde. Se estima que en los países industrializados frutas y verduras viajan a menudo entre 2.500 y 4.000 kilómetros desde el punto de producción hasta el punto de venta [19]. Y a medida que el sistema agroalimentario se globaliza, y que los alimentos viajan más, se utilizan crecientemente medios de transporte más contaminantes, como el avión.

Pero no es sólo que los alimentos viajen, sino que además cada vez nos llegan más elaborados, envasados, etiquetados… La industria agroalimentaria quisiera deconstruir los alimentos para volver a construirlos, por supuesto trayendo la materia prima de donde salga más barato –en muchos casos de la otra punta del planeta– y obteniendo sustanciosos beneficios con su procesamiento y distribución. En EE UU, por ejemplo, los alimentos procesados representan actualmente las tres cuartas partes de las ventas totales de productos alimentarios [19]. Y ello supone graves daños para el clima. Se estima que la industria de alimentos utiliza el 10% del total de combustibles fósiles quemados anualmente en este país. Y sólo el 20% de la energía consumida en el sistema alimentario se utiliza en la producción agraria, mientras que el 80% restante va a parar al procesamiento, transporte, conservación y preparación culinaria de los alimentos [20] (ver figura 5).

Figura 5: Consumo energético en el sistema agroalimentario de EE UU

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Todo ello supone que el impacto climático de los alimentos no se limita ya a la producción agrícola, sino que tiene unos importantísimos costes energéticos y contaminantes adicionales, que no suelen contabilizarse como tales.

En consecuencia, para mitigar el calentamiento global, además de por muchas otras razones importantes, es urgente y prioritario cambiar el modelo industrial de producción y de distribución de alimentos. Promover una producción agroecológica, circuitos cortos de comercialización, y otras soluciones sencillas y demostradas es algo que puede hacerse de inmediato. Para extender este gran cambio, que ya ha comenzado, sólo se requiere un cambio de políticas y una pequeña parte del apoyo investigador y público que ahora se destina a otras opciones tecnológicas (como los transgénicos) que refuerzan un sistema agroalimentario insostenible. La Evaluación Internacional del Papel del Conocimiento, Ciencia y Tecnología Agrícola para el Desarrollo, auspiciada por el Banco Mundial y la FAO y en la que participaron 400 expertos de todo el mundo [21], ha dejado claro que este tipo de soluciones pueden dar de comer al mundo sostenible y equitativamente, a la par que mitigan el cambio climático.


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