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Investigación & Creación

Implicaciones ambientales de la producción bovina

Si bien la principal fuente de emisión de dióxido de carbono en el planeta es la quema de combustibles fósiles, de las emisiones de la agricultura el pastoreo contribuye con el 20% del CH4, gas usualmente generado en la producción bovina durante la digestión del alimento y de las heces. Desde Nueva Zelanda, un profesor de la UN explica cómo mitigar estos efectos ambientales.

, 08.02.2009

Fotos archivo particular

Determinación de la emisión de óxido nitroso en campo (N2O).

Determinación de emisión de gases de ovejas (rumiantes menores) en calorímetros (cámaras controladas): metano, dióxido de carbono, oxígeno y se calcula el gas producido en función del alimento consumido (kg de material seco/día).

La población humana mundial se ha incrementado a 6.5 billones de individuos (United Nations 2005), haciendo creciente la demanda de alimentos y que la agricultura ejerza más presión sobre el medio ambiente.

Las Naciones Unidas responsables del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) han evidenciado que las actividades humanas durante los últimos 50 años han influido sobre el cambio climático global, traducido en incremento de la temperatura global de 0.6 – 0.7 °C, mientras que la precipitación global, ha presentado variaciones no consistentes, existiendo tendencia a incrementarse en las regiones de mayor pluviosidad y a decrecer en regiones de baja precipitación. Estos cambios han influido sobre los patrones de deshielo de los glaciales y ha vulnerado la producción agrícola, variando los patrones de crecimiento y sus producciones.

En la década de los ochenta, en la reunión de las Naciones Unidas se suscribió el Protocolo de Montreal donde se empleó el concepto de Desarrollo Sostenible. Luego, en la Convención Marco de las Naciones Unidas en Nueva York (1992) y en el Protocolo de Kyoto (1997), los países firmantes acordaron la reducción de las emisiones de Gases Efecto Invernadero (GEI) y se comprometieron en cuantificar las emisiones antropogénicas y reducir la emisión de cada país por encima de un 5% en el periodo comprendido entre el 2008 y el 2012, y la declaración de Nanjing en 2004 hizo un fuerte llamado para optimizar el manejo del nitrógeno en todos los sistemas productivos.

Los GEI son componentes de la atmósfera que atrapan la energía solar reflejada desde la superficie de la tierra como radiación infrarroja, transfiriéndose en un aumento de la temperatura global. Los más importantes son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O). Se ha calculado que los potenciales de calentamiento global son de 1, 23 y 298, respectivamente. En otras palabras, 1 kg de CH4 es 23 veces y un kilo de N2O es 298 veces más potente que un kilo de CO2.

Globalmente, las emisiones de CH4 y N2O se han incrementado en cerca del 17% desde 1990 al 2005. La principal fuente de emisión de CO2 es la quema de combustibles fósiles, la agricultura contribuye con el 40% y el 90% de las emisiones globales de CH4 y N2O, respectivamente. De las emisiones de la agricultura, el pastoreo contribuye con el 20% del CH4 y entre el 16 y 33% de las emisiones de N2O.

El CH4 es usualmente producido después de la degradación del carbono (C) durante la digestión del alimento y de las heces, mientras que el N2O está relacionado con el ciclo del nitrógeno (N) por los fertilizantes de síntesis y estiércoles como las mayores fuentes. El CO2 es producido por la biota del suelo, las plantas y la respiración de herbívoros (y fermentación digestiva), que la vez es consumida por las plantas. El CH4 es producido por la fermentación entérica de los rumiantes y es consumida en pequeñas proporciones por la oxidación microbial en el suelo. N2O es producido por la nitrificación y denitrificación microbial y es consumida durante la denitrificación.

La magnitud de esos intercambios es desconocida, pero está influenciada por el sistema de manejo de pasturas y condiciones ambientales.

Las fuentes de CH4 están bien establecidas, pero las cantidades absolutas y relativas no. El Ideam estimó el inventario nacional de emisiones de CH4, procedente del sector ganadero del año 2004 en 1372,2 Gg, 0.35% del total global suramericano. El sector bovino (carne y leche) aportó el 91% de esas emisiones, el 3.6% fue de la ganadería de lechería especializada.

Los investigadores en nutrición animal anteriormente enfocaron la producción de CH4 como una ineficiencia energética, la cual está entre 2 y el 12% de la energía consumida, y varía con el tipo de dieta, cerca del 87% es producido en el rumen y el 13% restante en el intestino grueso. Actualmente, la atención se centra en la contribución que hace al cambio climático y su peligro global.

Oportunidades
de mitigación


La mitigación se viene estudiando recientemente en países referentes en producción animal (Nueva Zelanda, Canadá, Estados Unidos y Japón). En Colombia hay algunos trabajos que buscan reducir la emisión de CH4, N2O y de secuestrar CO2. Actualmente, hay controversia sobre cómo expresar las emisiones: si en función del alimento consumido o de la cantidad del producto (carne, leche, sólidos totales en leche, grasa, etc.) o en asociación con otros escenarios productivos, como es el sistema de producción de granos para la alimentación animal, donde la emisión de parte de las vacas es baja por ser dietas ricas en carbohidratos solubles, pero la de CO2 para producir esos granos es alta, de tal forma que se mitiga en un sentido pero se incrementan las emisiones por el otro sistema.

Las oportunidades de mitigación consisten en reducir el sustrato empleado para la síntesis del CH4 o incrementar los enlaces para el ion hidrógeno en el rumen.

Cómo se haría

A corto plazo: manteniendo calidad del forraje, alimentando animales con leguminosas y gramíneas de alta calidad, incorporando taninos a la dieta animal, empleando grasas especificas, balanceando las raciones para reunir los requerimientos diarios del animal, seleccionando animales de alta producción.
A mediano plazo: seleccionando animales que producen bajas cantidades de metano, empleando ionósforos, probióticos, compuestos halogenados, microorganismos acetogénicos, animales altamente eficientes o defaunando los animales de los microorganismos metanogénicos.

A largo plazo: empleando vacunas contra los organismos metanogénicos, vacunas con protozoarios, inhibidores específicos de bacterias metanogénicas. El uso de leguminosas en las pasturas en Colombia ha sido irrelevante porque los productores no las han adoptado por desconocimiento de las bondades que estas ofrecen al sistema productivo, como son la de reducir costos de producción y ambientales. De todas maneras, ante la actual situación de crisis por los costos de los fertilizantes y el daño ambiental causado, el empleo y el conocimiento de leguminosas son prioritarios.

Aporte nacional

La Universidad Nacional de Colombia en Bogotá, desde hace más de 10 años, viene trabajando en la selección de especies forrajeras para fomentar un sistema de lechería especializada sostenible para clima frío. Frente al kikuyo fertilizado con urea a razón de 100 kg/ha/pastoreo, ha obtenido pasturas con 280% de incremento en biomasa, resistentes al chinche, a heladas y a época seca; al igual que leguminosas adaptadas, como el trébol pata de pájaro (Lotus uliginosus), con el que se ha obtenido alta fijación biológica de nitrógeno (90 - 300 kg N/ha/año), comparada con leguminosas como alfalfa y el trébol blanco.
Se ha incrementado la calidad del forraje en oferta, siendo superior la proteína ofrecida y con menores contenidos de fibra con las pasturas asociadas. Se ha demostrado que animales que forrajean esas pasturas producen más leche (+ 18%) y de mejor calidad (más proteína, grasa y caseína). Desde el punto de vista ambiental, la deposición de nitrógeno en orina ha sido mayor en vacas que consumen la pastura de kikuyo fertilizada con urea, mientras que las vacas que pastorean la asociación es menor. Por ello, la leche producida con gramínea asociada con leguminosa es de mayor contenido de nitrógeno.

Con estos trabajos se ha podido demostrar que hay nuevas alternativas forrajeras para clima frío en Colombia, y que podemos tener sistemas de producción sostenibles que permiten al productor reducir sus costos de producción y ambientales e incrementar las utilidades.

El país y en especial el sector bovino nacional requieren que se cuantifiquen sus emisiones, con el fin de adoptar medidas que permitan corregir las actuales y como país adscrito al IPCC cumplir con las actividades y metas propuestas.

(Por: Edgar Alberto Cárdenas Rocha, Profesor Asociado – Forrajes y Medio Ambiente Universidad Nacional de Colombia
)
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