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¿Cómo aumenta la presencia de ganado en la tierra la producción neta de metano?


Es un tema candente, y acabo de leer este artículo que desacredita la afirmación que estoy a punto de hacer, pero aunque lo leí, todavía no lo entiendo realmente. Me alegra cambiar de opinión si entiendo los hechos.

Supongamos que tenemos un sistema cerrado, imagina un pastizal en un acuario. La luz entra, la hierba crece, muere, se descompone, se recicla, todas esas cosas buenas. Me imagino que el aire que entra al acuario es bastante atmosférico, y el aire que sale ha cambiado dependiendo de la cantidad de CO2 que se absorbe a través de la fotosíntesis, la cantidad de O2 que se absorbe a través de la respiración de las plantas y la cantidad de gases de efecto invernadero producidos por la descomposición. material vegetal en la paja / suelo.

(Creo que tengo ese derecho, mi educación en biología no pasa del nivel de la escuela secundaria)

Ahora suponga que agregamos una vaca a la mezcla. En todo caso, para mí, la vaca reduce las emisiones netas mientras crece porque se descompone menos hierba y, en cambio, se convierte en vaca. Una vez que la vaca está madura, en este sistema cerrado, solo come y "procesa" la hierba que ya era parte de este ciclo natural de crecimiento / descomposición.

Aquí es donde creo que posiblemente me estoy equivocando:

  1. ¿La vaca aumenta la cantidad de "descomposición"? ¿Comer hierba hace que vuelva a crecer más rápido, acelerando así ese ciclo natural?
  2. ¿O la vaca emite gases de efecto invernadero diferentes (más dañinos) de los que la hierba produciría normalmente a través de la descomposición?

En resumen, ¿cómo aumenta la vaca las emisiones? Solo puede haber comido lo que ya ha crecido, y lo que ha crecido está condenado a descomponerse algún día y volver a liberarse a la atmósfera de todos modos. No me gusta especialmente tener opiniones contrarias, ¡así que ayúdame!


La digestión de los rumiantes produce mucho metano.

Las vacas son rumiantes y los rumiantes producen MUCHO metano. Las ovejas y las cabras también son rumiantes, pero son muchos menos. Los rumiantes usan bacterias metanogénicas para descomponer sus alimentos, estas bacterias, como su nombre implica, liberan metano como subproducto. Los rumiantes producen mucho más metano que otros herbívoros debido a esto.

La hierba en descomposición normalmente produce CO2 al igual que muchos herbívoros nativos. Las vacas, como la mayoría de los herbívoros, solo convierten una pequeña cantidad de la hierba que comen en vaca. La digestión de los herbívoros no es terriblemente eficiente, no es de extrañar que la hierba no sea fácil de digerir.

La agricultura también pone mucha más masa de herbívoros en un pedazo de tierra de lo que normalmente tendría, lo que aumenta aún más el efecto, ese es el propósito de la agricultura para obtener más de la tierra de lo que podría obtener un simple cazador / recolector. Este es un problema porque el metano es un gas de efecto invernadero MUCHO más efectivo que el CO2.

Alimentar al ganado a menudo implica reemplazar los ecosistemas existentes con cultivos forrajeros de alto rendimiento y esto puede liberar una gran cantidad de CO2 y / o metano dependiendo del ecosistema original solo por el cambio, pero también significa que el alimento ahora está produciendo metano en lugar de CO2. si lo comen no rumiantes.

Fuente

Fuente 2


¿Son las vacas la causa del calentamiento global?

Una vaca libera en exceso entre 70 y 120 kg de metano por año. El metano es un gas de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2). Pero el efecto negativo sobre el clima del metano es 23 veces mayor que el efecto del CO2. Por lo tanto, la liberación de alrededor de 100 kg de metano por año por cada vaca equivale a alrededor de 2'300 kg de CO2 por año.

Comparemos este valor de 2'300 kg de CO2: la misma cantidad de dióxido de carbono (CO2) se genera al quemar 1000 litros de gasolina. Con un automóvil que usa 8 litros de gasolina cada 100 km, podría conducir 12'500 km por año (7'800 millas por año).

En todo el mundo, hay alrededor de 1.500 millones de vacas y toros. Todos los rumiantes (animales que regurgitan alimentos y los vuelven a masticar) del mundo emiten alrededor de dos mil millones de toneladas métricas de equivalentes de CO2 por año. Además, la tala de bosques tropicales y selvas tropicales para obtener más tierras de pastoreo y tierras agrícolas es responsable de 2.800 millones de toneladas métricas adicionales de emisiones de CO2 por año.

De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) La agricultura es responsable del 18% de la emisión total de gases de efecto invernadero en todo el mundo. (esto es más que todo el sector del transporte). La cría de ganado está siendo un factor importante para estas emisiones de gases de efecto invernadero según la FAO. Henning Steinfeld, Jefe de la Subdivisión de Política e Información Ganadera de la FAO y autor principal del informe, dice Henning Steinfeld: “La ganadería es uno de los contribuyentes más importantes a los problemas ambientales más graves de la actualidad. Se requiere una acción urgente para remediar la situación ''.

El ganado ahora utiliza el 30 por ciento de la superficie terrestre total, principalmente pastos permanentes, pero también incluye el 33 por ciento de la tierra cultivable mundial utilizada para producir alimentos para el ganado, señala el informe. A medida que los bosques se talan para crear nuevos pastizales, es un factor importante de deforestación, especialmente en América Latina, donde, por ejemplo, alrededor del 70 por ciento de los antiguos bosques de la Amazonía se han dedicado al pastoreo.


Manejo del suelo

El exceso de nitrógeno en los sistemas agrícolas se puede convertir en óxido nitroso mediante el proceso de nitrificación-desnitrificación. El óxido nitroso es un gas de efecto invernadero muy potente, con un potencial de calentamiento global 310 veces mayor que el dióxido de carbono. El óxido nitroso se puede producir en los suelos después de la aplicación de fertilizantes (tanto sintéticos como orgánicos).

A medida que los cultivos crecen, la fotosíntesis elimina el dióxido de carbono de la atmósfera y lo almacena en las plantas y en la vida del suelo. La respiración del suelo y de las plantas agrega dióxido de carbono a la atmósfera cuando los microbios o las plantas descomponen las moléculas para producir energía. La respiración es una parte esencial del crecimiento y el mantenimiento de la mayor parte de la vida en la tierra. Esto se repite con cada ciclo de crecimiento, cosecha y descomposición, por lo tanto, los piensos y alimentos generalmente se consideran carbono "neutros".

Algo de dióxido de carbono se almacena en el suelo durante largos períodos de tiempo. Los procesos que dan como resultado la acumulación de carbono se denominan sumideros de carbono o secuestro de carbono. Las prácticas de gestión de la producción de cultivos y el pastoreo influyen en la capacidad del suelo para ser una fuente neta o un sumidero de gases de efecto invernadero. El manejo de los suelos de manera que aumente los niveles de materia orgánica puede aumentar la acumulación (sumidero) de carbono del suelo durante muchos años.


Capítulo cuatro - La producción ganadera y su impacto en la contaminación por nutrientes y las emisiones de gases de efecto invernadero

El sector ganadero proporciona más de un tercio de las necesidades de proteínas humanas y es un importante proveedor de medios de vida en casi todos los países en desarrollo. Si bien brinda beneficios tan inmensos a la población, una mala gestión del ganado puede generar impactos ambientales dañinos a nivel local, regional y nacional que no se han abordado adecuadamente en muchos países con economías emergentes. El veintiséis por ciento de la superficie terrestre mundial se utiliza para la producción ganadera y las tierras forestales se pierden continuamente a causa de esas actividades. La degradación de la tierra a través de la erosión del suelo y el agotamiento de los nutrientes es muy común en pastizales y pastizales. La intensificación de la producción ganadera dio lugar a grandes excedentes de aportes de nitrógeno y fósforo en las explotaciones agrícolas que pueden contribuir potencialmente a la contaminación de fuentes difusas de los recursos hídricos en muchas partes del mundo. El sector es una de las mayores fuentes de gases de efecto invernadero (GEI) que contribuye con alrededor del 14,5% de todas las emisiones de GEI inducidas por el hombre, un importante impulsor del uso y la contaminación del agua dulce (que representa el 10% del uso antropogénico del agua) y un contribuyente a la pérdida de biodiversidad. Aproximadamente el 60% de la biomasa mundial recolectada anualmente para apoyar toda la actividad humana es consumida por la industria ganadera, lo que socava la sostenibilidad de asignar un recurso tan grande a la industria. A pesar de los impactos negativos de la producción ganadera, existen oportunidades para equilibrar las demandas competitivas de la producción ganadera y el medio ambiente. Estos incluyen (1) tecnologías y prácticas mejoradas que aumentan la productividad del ganado con un uso óptimo de la tierra y el agua, (2) reorientación de los sistemas de pastoreo para proporcionar servicios ambientales para el agua, la biodiversidad, el secuestro de carbono y la conservación de recursos, (3) la reducción de las emisiones de GEI de producción ganadera, y (4) una estrategia de manejo eficaz para el uso eficiente y sostenible del estiércol en la producción ganadera. La investigación adicional, el desarrollo de políticas adecuadas y el apoyo institucional son importantes para garantizar la competitividad de la industria. La integración de cultivos con la producción ganadera brinda oportunidades para aumentar la eficiencia en el uso de recursos y reducir la contaminación ambiental, haciendo que el sistema sea resistente a los impactos del cambio climático, reduciendo las emisiones de GEI del sistema, mejorando la calidad y fertilidad del suelo y mejorando la cantidad y calidad del agua. Se necesitan técnicas apropiadas para evaluar y monitorear los impactos de la producción ganadera para desarrollar estrategias y hacer que el sistema sea rentable, sostenible y resistente. Las técnicas isotópicas y nucleares desempeñan un papel importante en dicha evaluación y seguimiento.


Manejo del estiércol

Un proceso microbiano similar a la fermentación entérica conduce a la producción de metano a partir del estiércol almacenado. Siempre que el estiércol se asiente durante más de un par de días en un ambiente anaeróbico (sin oxígeno), es probable que se produzca metano. El metano se puede generar en el alojamiento de los animales, el almacenamiento de estiércol y durante la aplicación del estiércol. Además, se producen pequeñas cantidades de metano a partir del estiércol depositado en las tierras de pastoreo.

El óxido nitroso también se produce a partir de las superficies de almacenamiento de estiércol, durante la aplicación en la tierra y a partir del estiércol en paquetes y lotes de camas.


Referencias

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Cambio climático: las emisiones de metano han aumentado en todas partes excepto en Europa

Las perforaciones de petróleo y gas en Estados Unidos, junto con la producción agrícola en todo el mundo, están aumentando las emisiones globales del potente metano, un gas de efecto invernadero, según muestran dos nuevos estudios.

Eso marca un cambio con respecto a la década de 2000, cuando la producción de metano de la actividad humana provino principalmente de las minas de carbón. Pero desde 2007 hasta 2017, las emisiones de metano aumentaron en las fugas de las operaciones de combustibles fósiles y en la producción de alimentos a medida que la gente de todo el mundo comía más carne.

En los Estados Unidos, ahora el principal productor de petróleo y gas del mundo, el aumento de las perforaciones por parte de la industria fue lo que más contribuyó al aumento.

En el sur de Asia, América del Sur y África, las crecientes actividades agrícolas, como las operaciones ganaderas y los desechos agrícolas, provocaron un aumento en los niveles de metano en esas regiones, mostraron ambos estudios.

Un aumento sobre China se atribuyó tanto a la agricultura como a los combustibles fósiles.

"Es una evidencia más sólida de que los combustibles fósiles y la agricultura están contribuyendo igualmente al aumento de las contribuciones de metano en la atmósfera", dijo el coautor Ben Poulter, científico ambiental de la NASA Goddard.

Los dos estudios, publicados en las revistas Earth System Science Data y Environmental Research Letters, proporcionaron una actualización sobre las fuentes de metano tanto naturales como humanas, o lo que se conoce como el presupuesto global de metano. La última actualización fue en 2016 y contabilizó las emisiones hasta 2012.

El metano, un gas invisible, es más eficiente para atrapar el calor que el dióxido de carbono, pero permanece menos tiempo en la atmósfera.

La reducción de las emisiones de metano podría ayudar a prevenir los peores impactos del cambio climático.

La única región que demostró haber reducido las emisiones entre 2000 y 2017 fue Europa.

Esto probablemente se debió a un menor consumo de carne y regulaciones más estrictas sobre los vertederos, donde la basura en descomposición libera metano, dijo Euan Nisbet, científico de la Tierra en Royal Holloway, Universidad de Londres, que no contribuyó a los informes.

"Hay objetivos enormes y jugosos para mitigar las emisiones", dijo.

¿Qué es el cultivo de carbono y el Fondo de Reducción de Emisiones?

El Fondo de Reducción de Emisiones es una asignación de $ 2.55 mil millones de dinero del Gobierno Federal para pagar proyectos de reducción de carbono.

Los estudios utilizaron varias formas de medir las emisiones, incluidas las observaciones terrestres y satelitales, así como las tendencias de consumo y producción, que son buenas para capturar grandes fuentes puntuales.

Más difíciles de evaluar son las emisiones de miles de pequeñas granjas, arrozales y más de mil millones de cabezas de ganado.

La identificación de las fuentes de metano es un primer paso importante para descubrir cómo reducir las emisiones.

Por ejemplo, cubrir los vertederos y manejar mejor el ganado que eructa metano podría tener un gran efecto, dijo el profesor Nesbit. Incluso esparcir estiércol por un campo, en lugar de apilarlo, puede ayudar a combatir la formación de metano.

“Hay muchas cosas que los legisladores y las empresas pueden hacer para reducir las emisiones de metano. Pero en la mayoría de los lugares del mundo, no los estamos haciendo ”, dijo el científico ambiental Rob Jackson de la Universidad de Stanford, coautor de uno de los nuevos estudios y presidente del Global Carbon Project.

El año pasado, el presidente de Estados Unidos, Donald Trump, propuso revertir las regulaciones del metano para ayudar a las empresas de perforación a reducir costos.

Si bien el ejemplo de Europa reduciendo las emisiones da a algunos científicos la esperanza de que la región pueda servir como modelo para otros, los informes también sirven como advertencia.

"Dado que estos informes muestran que las emisiones de metano están aumentando en la actualidad a nivel mundial, no me anima a que podamos revertir la tendencia y lograr las reducciones necesarias en la próxima década", dijo el coautor del estudio Thomas Weber, de la Universidad de Rochester en Nueva York.


Tasas de almacenamiento

Las emisiones de ganado australiano han disminuido desde la década de 1990. Aunque parcialmente compensado por un aumento en el número de ganado de carne, este descenso ha sido impulsado por una caída en el número de ovejas. Reducir el número de animales improductivos en una granja puede mejorar potencialmente la rentabilidad y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Si la productividad aumenta a través de estrategias nutricionales y de cría, se puede reducir el número de cabezas de ganado sin perder la cantidad de carne que se produce actualmente.

Estrategias como la lactancia prolongada en la industria lechera, donde las vacas paren cada 18 meses en lugar de anualmente, reducen la demanda de energía del hato en un 10% y, por lo tanto, reducen potencialmente las emisiones de metano en una cantidad similar. Con una terminación más temprana del ganado de carne en los corrales de engorde, los pesos de matanza se alcanzan a una edad más temprana, con emisiones de por vida reducidas por animal y proporcionalmente menos animales que producen metano.

Los ensayos que incluyeron el apareamiento de ovejas merinas de reemplazo a los 7 meses de edad tuvieron éxito en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en un 9-12% al eliminar un grupo de edad de ovejas que anteriormente no eran reproductoras.

Existe una metodología aprobada para mejorar el manejo del rebaño de ganado para generar compensaciones de carbono.


Caso de estudio

El gobierno australiano recopiló estudios de casos en el informe, Soluciones para la gestión de desechos en Australia regional y remota. El estudio de caso de la ciudad de Mandurah, Water Corporation y la operación local de compostaje en la granja, C-Wise, ilustra el reciclaje exitoso del 100% de los desechos verdes y biosólidos de una ciudad regional para beneficio económico y ambiental local.

La tecnología utilizada se basó en el diseño, la simplicidad, el control de procesos, el costo de producción y el ahorro de energía y gases de efecto invernadero. El proceso proporciona una técnica que pueden utilizar las comunidades regionales, los corrales de engorde, los agricultores y otros para procesar eficazmente los desechos orgánicos.

Mandurah tiene una población de más de 65 000 habitantes. Todos sus desechos verdes y biosólidos se reciclan en fertilizantes orgánicos mediante el compostaje en una granja local. Otros agricultores utilizan este fertilizante para desarrollar la biología y el rendimiento del suelo al mismo tiempo que desarrollan sistemas agrícolas más resistentes.

Cada año, se ahorran más de 6000 toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero utilizando esta práctica de compostaje. La metodología ha sido adoptada por varias comunidades de Australia.


Uso de la tierra para resolver el cambio climático: un enfoque en la ganadería

Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de la agricultura, la silvicultura y otros usos de la tierra (sector AFOLU) cubren el 24% de las emisiones globales, lo que representa el segundo punto caliente en la contribución al cambio climático después del sector energético.

Los principales impulsores son las emisiones de CO2 por deforestación, las emisiones de metano (CH4) producidas por el ganado rumiante y la fermentación anaeróbica de materia orgánica, principalmente de los cultivos de arroz, y las emisiones de óxido nitroso (N2O) por el uso de fertilizantes. Por lo tanto, el sector de la tierra juega un papel crucial en la contribución al cambio climático.

Un nuevo estudio dirigido por la Fundación CMCC explora hasta qué punto las opciones de gestión sostenible de la tierra aplicadas a nivel de paisaje rural a pequeña escala pueden ser una solución valiosa para aumentar el potencial de mitigación del sector de la tierra. En particular, se identifican posibles opciones de mitigación basadas en tierra para reducir y compensar las emisiones de GEI del sector ganadero que representa una de las principales fuentes de emisiones de GEI de todo el sector agrícola. Aunque las emisiones de GEI del sector ganadero disminuyeron desde 1990, con un 20% en Europa en 2018, todavía contribuyen a más del 60% de las emisiones agrícolas totales a nivel europeo.

"El sector terrestre", explica Maria Vincenza Chiriac & # 242, investigadora del CMCC y autora principal del estudio, "tiene la característica única de ser al mismo tiempo un contribuyente al cambio climático y parte de su solución, gracias al sumidero de carbono función en los suelos y la biomasa que puede mejorarse mediante una gestión adecuada y sostenible de la tierra. Nuestro enfoque basado en la tierra propuesto consta de dos pasos consecutivos: evaluamos primero las emisiones de GEI de las actividades ganaderas, es decir, la huella de carbono, en una pequeña escala rural, luego evaluamos el potencial de mitigación de un conjunto de opciones de uso de la tierra frente a las emisiones del ganado evaluadas en el paso anterior. Nuestro objetivo es comprender hasta qué punto las opciones de mitigación basadas en la tierra a nivel de paisaje a pequeña escala pueden generar emisiones de carbono sistemas ganaderos neutrales ".

Los científicos de CMCC desarrollaron un enfoque basado en tierra mediante la combinación de diferentes metodologías, incluida la elaboración de sistemas de información geográfica (SIG), la evaluación del ciclo de vida (LCA) y las metodologías del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), para investigar cómo y cuántas emisiones de GEI de Las actividades ganaderas pueden reducirse y compensarse mediante la eliminación de carbono en la misma zona. Probaron el enfoque en un área piloto en el centro de Italia correspondiente a una porción del municipio de Viterbo (región de Lazio) caracterizada por una fuerte vocación agrícola, con el objetivo de estimar las emisiones de GEI del ganado y el potencial de mitigación de las opciones de uso sostenible de la tierra aplicadas en el mismo paisaje rural a pequeña escala, en la proximidad inmediata de la fuente de emisiones del ganado.

"Los resultados", dice el profesor Riccardo Valentini (Fundación CMCC y Universidad de Tuscia), "muestran el potencial de una compensación total de las emisiones de GEI del ganado en el área piloto, indicando posibles vías para los sistemas ganaderos neutros en carbono. sobre el tipo y la intensidad de las opciones de mitigación basadas en tierra, los resultados también socavan la posibilidad de convertir el sistema en un sumidero neto de carbono, produciendo emisiones negativas en el sector terrestre que pueden contribuir significativamente a los objetivos de mitigación del cambio climático global ".

"Es importante resaltar", agrega Maria Vincenza Chiriac & # 242, "la idea de proximidad de nuestro enfoque basado en la tierra. Ya existen muchos mecanismos de compensación de carbono, pero funcionan en una lógica de compensación de carbono a escala global, donde Las remociones de carbono suelen tener lugar en áreas geográficamente alejadas de aquellas en las que se generan las emisiones a compensar. En nuestro estudio, en cambio, la mitigación se logra mediante la implementación de opciones de mitigación terrestres que reducen las emisiones o aumentan el sumidero de carbono en la proximidad inmediata de la fuente de emisiones de GEI del ganado. Esto, además de contribuir a los objetivos de mitigación del cambio climático global, implica una mejora de gran alcance de todo el agroecosistema a escala local, proporcionando co-beneficios que involucran a las comunidades rurales locales también. como las instituciones locales y los ciudadanos que pueden ganar en términos de cobeneficios ambientales, calidad de vida e imagen territorial ".

El enfoque basado en tierra propuesto se ha desarrollado recientemente en una herramienta web. Diseñado y desarrollado por el CMCC y el Istituto di Servizi per il Mercato Agricolo Alimentare (ISMEA), con el apoyo financiero del Programa "Rete Rurale Nazionale 2014-2020", la herramienta está disponible gratuitamente en línea. La herramienta web se basa en información científica rigurosa (metodología del IPCC), pero está diseñada para que sea fácil de usar para todos.

La plataforma permite a los ganaderos italianos evaluar la huella de carbono de sus granjas mediante la compilación de un sencillo cuestionario en línea que considera las principales características de sus sistemas ganaderos. Luego, también pueden evaluar el potencial de las opciones sostenibles basadas en la tierra necesarias para reducir y compensar las emisiones de su ganado. Por lo tanto, la herramienta web ayudará a los agricultores, los formuladores de políticas y otras partes interesadas relevantes a reconocer las mejores opciones que se pueden aplicar para la gestión sostenible de la tierra, en particular a nivel de paisaje rural a pequeña escala.

Los investigadores del CMCC tienen como objetivo desarrollar, en colaboración con ISMEA y el Programa "Rete Rurale Nazionale 2014-2020", un sistema de trazabilidad para el aprovechamiento sostenible de la tierra aprovechando el enfoque basado en la tierra desarrollado, a través de un mecanismo voluntario de prácticas de cultivo de carbono a nivel local, con el objetivo de para reducir y compensar las emisiones de GEI de las actividades ganaderas en Italia.

Por lo tanto, este mecanismo tiene el potencial de reducir y compensar los impactos causados ​​por los productos pecuarios, lo que convierte a los agricultores y los sistemas rurales en un objetivo importante para la mitigación del cambio climático.

El enfoque terrestre presentado en este estudio se desarrolló en el marco de las actividades del Programa "Rete Rurale Nazionale 2014-2020" gracias a un convenio específico entre el Centro Euromediterráneo de Cambio Climático de la Fundación CMCC (CMCC) y el Istituto di Servizi per il Mercato Agricolo Alimentare (ISMEA), dentro del proyecto Il distretto agricolo-zootecnico-forestale: un nuovo aproccio territoriale per la mitigazione dei cambiamenti climatici.

Lea y descargue el documento completo (descarga gratuita hasta el 23 de febrero de 2021):
Maria Vincenza Chiriac & # 242, Riccardo Valentini, Un enfoque basado en la tierra para la mitigación del cambio climático en el sector ganadero, Revista de producción más limpia, Volumen 283, 2021, 124622, ISSN 0959-6526,
https: / / doi. org / 10. 1016 / j. jclepro. 2020. 124622.

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