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Redacción
Jueves, 5 abril 2018
Ecología

La conversión de pasturas en cultivos de caña dulce aumenta las emisiones de GEI

La creciente demanda global de energía renovable ha impulsado la expansión del cultivo de la caña de azúcar en Brasil hacia áreas de pasturas degradadas o abandonadas. La ocupación de dichas áreas de pastizales por la cañamiel ha tenido que contrabalancearse con la mejora de la productividad de las pasturas restantes mediante la siembra de variedades con mayor rendimiento y el uso de fertilizantes nitrogenados. Con todo, las consecuencias de estos cambios en el uso del suelo sobre las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) se desconocían, según señalan los expertos del área.

 

En un estudio realizado por investigadores de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en su campus de la localidad de Sorocaba, en São Paulo, Brasil, se constató que estos procesos de conversión de áreas de pastura en plantíos de caña de azúcar y de intensificación del manejo de pasturas para compensar las áreas ocupadas por la caña de azúcar aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero, tales como el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso. De esta forma, esos cambios en el uso de la tierra pueden alterar el balance de estos gases en la producción del etanol de caña de azúcar en Brasil.

 

 

Este estudio, resultado de un proyecto que contó con el apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo – FAPESP y del trabajo de maestría de Camila Bolfarini Bento, en la UFSCar, contó también con la participación de investigadores de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos, del Instituto Agronómico (IAC) de Brasil, de la Agencia de Tecnología de Agronegocios del Estado de São Paulo (Apta) y del Centro de Energía Nuclear en la Agricultura (Cena) de la Universidad de São Paulo (USP). Y salió publicado en Journal of Environmental Management.

 

“Observamos que los cambios en el uso de la tierra asociados a la expansión del cultivo de caña dulce en áreas de pasturas y a la intensificación del manejo de los pastos restantes aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero, y que la magnitud de dicho aumento queda determinada por el tipo de prácticas de manejo del suelo y de abono con fertilizantes nitrogenados, y por las condiciones ambientales”, declaró Janaina Braga do Carmo, docente de la UFSCar y principal autora del estudio.

 

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Campos de caña de azúcar. (Foto: Flickr user chillmimi, Flickr)

 

De acuerdo con los investigadores, en la actualidad, extensas áreas de pasturas de baja productividad e intensidad han sido convertidas en plantaciones de caña de azúcar en Brasil. Durante la última década, el área plantada con cañamiel en el país aumentó alrededor de un 60%, fundamentalmente en zonas de pastizales naturales o no manejados e improductivos. Casi la mitad de esa expansión se concretó en pasturas degradadas o abandonadas.

 

Pese a que se considera positiva la expansión de la agricultura de la caña de azúcar sobre esas áreas, debido a que impide la deforestación de bosques tropicales, este proceso tiene efectos sobre las emisiones y altera el balance de carbono y nitrógeno en el suelo y en la atmósfera, toda vez que la aplicación anual de fertilizantes nitrogenados y la reestructuración de los cañaverales al final de cada ciclo productivo de la planta alteran el balance de esos elementos en el agroecosistema.

 

Asimismo, el manejo de áreas de pasturas restantes para uso más intensivo, lo que incluye el manejo convencional del suelo y el uso de fertilizantes nitrogenados –hasta entonces raramente aplicados en pasturas en Brasil–, puede aumentar aún más las emisiones de gases de efecto invernadero, toda vez que la aplicación de estos fertilizantes se realiza en el área total y no en la línea de plantío, tal como se hace con la caña dulce y en sistemas de plantío directo, subrayaron los investigadores.

 

Este uso creciente de fertilizantes nitrogenados en pasturas y en los cultivos de caña de azúcar puede resultar en mayores emisiones de óxido nitroso y metano y alterar el balance de gases de efecto invernadero del etanol de la cañamiel producido en Brasil. Sin embargo, la magnitud de dicho aumento de las emisiones de esos gases de efecto invernadero causado por la conversión de áreas de pasturas en plantíos de caña de azúcar y la intensificación del manejo en los pastizales restantes aún no estaba clara, según consignaron los científicos.

 

“Nuestra hipótesis indicaba que las emisiones de esos gases de efecto invernadero se incrementarían con esas alteraciones en el uso de la tierra”, dijo Braga do Carmo.

 

“Pero para cerciorarnos de ello, era necesario verificar qué sucedería con la entrada de la caña de azúcar en un área dedicada a las pasturas durante 40 años, por ejemplo, con bajas emisiones de gases de efecto invernadero y con existencias considerables de carbono en el suelo que pasan a manejarse. Asimismo, también pretendíamos analizar qué ocurriría en pasturas que pasasen a abonarse para mantener una producción adecuada, de manera tal de evitar la degradación y soportar el mantenimiento no extensivo de ganado, con los animales confinados en pequeñas áreas, en un sistema de rotación de corrales”, explicó Braga do Carmo.

 

Con el fin de evaluar y cuantificar las emisiones de gases de efecto invernadero en esos distintos escenarios, se dividió un terreno de pastura destinado a la cría de ganado lechero del municipio de Sorocaba, en São Paulo, de alrededor de media hectárea (500 metros cuadrados), en tres áreas.

 

La primera se mantuvo con un pastizal no manejado, tal como lo había sido durante sus últimos 40 años, sin nunca haber sido fertilizada. La segunda área se gradó (se remueve el suelo para preparar la tierra) y se plantaron semillas de pastos directamente o con la aplicación de fertilizante en el suelo para simular la implantación de una nueva pastura. Y la tercera fue arada y plantada caña de azúcar con y sin abono (fertilizante nitrogenado).

 

Durante 339 días se realizaron mediciones de emisión de gases tomadas en cámaras cilíndricas distribuidas por las tres áreas evaluadas, a los efectos de cuantificar los flujos de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso durante un período equivalente a un año después de la conversión de pastizales no administrados en pasturas intensivas en manejo y en cultivos de caña de azúcar.

 

Los resultados de los análisis de laboratorio de las muestras de gases indicaron que los flujos de dióxido de carbono y metano aumentaron significativamente en las áreas de pasturas y de caña de azúcar con uso de fertilizantes y con manejo convencional del suelo.

 

Las emisiones de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso fueron altamente variables en los distintos escenarios analizados. Con todo, las emisiones anuales de dióxido de carbono equivalente –el resultado de la multiplicación de las toneladas emitidas por su potencial de calentamiento global– fueron acumulativamente mayores con el manejo intensivo de las áreas de pasturas y de cultivo de la caña en comparación con los pastizales no manejados.

 

En tanto, las pasturas cultivadas con abono resultaron en mayores emisiones de dióxido de carbono equivalente que aquéllas convertidas al plantío de caña dulce. “Teóricamente, pensando en el balance de emisiones de gases de efecto invernadero, sería mejor plantar caña en un área de pastura degradada que intentar recuperarla”, sostuvo Braga do Carmo. “Pero esta conclusión es bastante precipitada, pues aún es necesario evaluar el ciclo completo de la caña de azúcar y las respectivas reestructuraciones de los cañamelares en el transcurso de los años. Además en este estudio no hemos considerado aún los existencias de carbono en el suelo de las pasturas y de la caña de azúcar”, ponderó.

 

Los investigadores señalan que la mejora de las prácticas de manejo puede contribuir a la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero durante la etapa inicial de conversión de un área de pastura degradada en cultivo de caña de azúcar o de intensificación del manejo de un pastizal o pradera natural.

 

La preparación de la tierra antes del plantío de la cañamiel o para recibir nuevos pastos, por ejemplo, aumenta las emisiones de dióxido de carbono, toda vez que todo el carbono que se encontraba secuestrado en el suelo se pierde rápidamente en la forma de gas debido a la acelerada mineralización y desprotección de la materia orgánica.

 

Al preservar la paja de la cosecha anterior en la superficie de la plantación y no utilizar la práctica de la quema antes de la cosecha de la planta, también es posible minimizar las pérdidas de carbono debido a la conversión del suelo, dependiendo de la cantidad de paja remanente. Asimismo, los fertilizantes nitrogenados deben aplicarse cuando la vegetación de una pradera está más desarrollada, de manera tal de lograr una mayor sincronía entre la aplicación del fertilizante y la absorción de las plantas, a los efectos de disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

 

“El manejo resulta esencial. De ser posible evitar o minimizar de alguna manera la preparación del suelo en la implementación de plantío de caña de azúcar o de una nueva pastura, esto contribuirá a disminuir las emisiones”, dijo Braga do Carmo.

 

Las emisiones asociadas a la producción de caña de azúcar en Brasil aún son relativamente bajas, toda vez que las tasas de aplicación de fertilizantes nitrogenados en la planta son modestas en comparación con las tasas empleadas en otros países y en otros cultivos.

 

Pero la expansión del área de cultivo de caña de azúcar en el país puede llevar a un incremento de las emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida de la caña, según ponderan los investigadores.

 

“Resulta crucial que las emisiones producto de la expansión de la caña de azúcar y de otras actividades en Brasil estén bajo control para ayudar a mitigar los cambios climáticos”, dijo Braga do Carmo. (Fuente: AGÊNCIA FAPESP/DICYT)

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