Emisiones de gases de efecto invernadero producto de la actividad ganadera en la República de Panamá

Por: Isaías Ávila, Teodolinda Pérez y Isaach Sagel. 2020.

Curso avanzado de Cambio climático y medidas de adaptación. Maestría en Ingeniería Ambiental. Facultad de Ingeniería Civil. Universidad Tecnológica de Panamá.

INTRODUCCIÓN

El ganado es clave para la seguridad alimentaria. De acuerdo a la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO); la carne, la leche y los huevos proporcionan el 34 % de la proteína consumida a nivel mundial, así como micronutrientes esenciales como la vitamina B12, A, hierro, zinc, calcio y riboflavina (vitamina B2). Pero su contribución a la seguridad alimentaria y la nutrición va mucho más allá de eso, e incluye una gama de otros bienes y servicios, como el estiércol y la tracción animal.

Cientos de millones de personas vulnerables dependen del ganado en un clima cambiante, debido a la capacidad de los animales para adaptarse a condiciones marginales y resistir los choques climáticos. Los productos ganaderos son responsables de más emisiones de gases de efecto invernadero que la mayoría de las otras fuentes de alimentos. Las emisiones son causadas por la producción de alimento, fermentación entérica, desperdicio animal y cambio de uso de la tierra.

Las cadenas de suministro de ganado representan 7,1 Giga Toneladas de CO2 (FAO, 2017), equivalentes al 14,5 % de las emisiones antropogénicas globales de gases de efecto invernadero. El ganado (carne de res, leche) es responsable de aproximadamente dos tercios de ese total, en gran parte debido a las emisiones de metano resultantes de la fermentación del rumen, y más ahora las actividades de adecuación y expansión humana hacia zonas boscosas, mayormente en países subdesarrollados, que reclaman cambiar el entorno para criar ganado para su supervivencia. Se podría decir que la transformación de los ecosistemas para ganadería está estrictamente vinculada a las emisiones por esta actividad.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad existen pocas investigaciones para nuestro país que vinculen a la actividad ganadera como una de las que más contribuyen al calentamiento global. Tampoco la cantidad de bosques o vegetación que se tala o corta para dedicar esa tierra a la actividad agrícola.

Por lo que trataremos de recopilar la mayor cantidad de datos que se encuentran a nivel internacional y encontrar una posible relación entre el aumento de las emisiones de estos gases para Panamá y si guardan relación de forma directa con la ganadería.

Por otro lado, el ganado rumiante (vacas, ovejas, búfalos, cabras, venados y camellos) tiene un estómago anterior (o rumen) que contiene microorganismos llamados metanógenos, que son capaces de digerir material vegetal grueso y que producen metano como un subproducto de la digestión (entérico fermentación): este metano es liberado a la atmósfera por el eructo animal.

La cantidad de metano emitida por el ganado depende principalmente de la cantidad de animales, el tipo de sistema digestivo que tienen y el tipo y la cantidad de alimento consumido. Los rumiantes son la principal fuente de emisiones de metano del ganado porque producen la mayor cantidad de metano por unidad de alimento consumido.

ANTECEDENTES

Las emisiones directas de ganado representan aproximadamente el 66% de las emisiones de gases de efecto invernadero del sector agrícola (Australia) y el 10% de las emisiones nacionales totales de gases de efecto invernadero (USA). Esto convierte al ganado en la tercera fuente de emisiones de gases de efecto invernadero después de los sectores de energía y transporte. El ganado es la fuente dominante de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). Además de tomar en cuenta la destrucción de los sumideros de calor (bosques) para crear zonas de pastoreo y crianza de animales para explotación ganadera.

OBJETIVOS GENERALES

Encontrar posibles soluciones a la problemática que enfrenta nuestro país respecto a las emisiones de gases de efecto invernadero.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  1. Investigar si en los últimos años para Panamá ha aumentado el consumo de carne en la población.
  2. Identificar que provincias son las que más se dedican a la ganadería
  3. Verificar si el aumento de las quemas ha sido producto de algún método de preparación de tierras para sembrar pasto.

JUSTIFICACIÓN

  1. Es importante identificar las actividades que emiten más metano y dióxido de carbono en nuestro país. De esta forma se podrían implementar algún tipo de medidas que contribuyan a mitigar los daños que ocasiona.
  2. Brindar datos a la población a la hora de elegir si determinado consumo de producto contribuye al cambio climático.

 ALCANCES

  1. El estudio se basará en datos de estudios realizados en nuestro país por entidades internacionales que abordan esta temática.
  2. Consideraremos dos aspectos importantes como son las emisiones de gases de infecto invernadero y como ha sido afectada la vegetación por la ganadería.

1.    EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO A NIVEL GLOBAL

Según Nejadhashemi et al., con el abrupto aumento de la demanda de productos de origen animal debido al crecimiento poblacional, las repercusiones de la sobreproducción de ganado en las condiciones del clima futuro serán notorios, así como a su vez el clima causará anomalías en el ciclo de vida de animales de consumo. El aumento de la concentración de CO2 dará como resultado cambios en el crecimiento de la hierba, con un mayor efecto en las especies C3 (sin adaptaciones fotosintéticas para reducir la evapotranspiración) y menos en los campos de grano.

La calidad de los cultivos forrajeros y el forraje puede verse afectada por el aumento de las temperaturas y las condiciones secas debido a las variaciones en las concentraciones de carbohidratos y nitrógeno solubles en agua. Los aumentos de temperatura pueden aumentar los componentes de la lignina y la pared celular en las plantas, lo que reduce las tasas de digestibilidad y degradación, lo que conduce a una disminución en la disponibilidad de nutrientes para el ganado.

El cambio climático, actualmente es el fenómeno del aumento de la temperatura promedio a nivel global, se refleja en la atmósfera terrestre y los océanos; los efectos de estas variaciones de la temperatura afectarán a todos por igual, a pesar que a nivel científico se debate cuáles son las causantes y  qué medidas se pueden aplicar para disminuir estos efectos, aún estamos a tiempo, sin embargo no es mucho ya que estos efectos ya se están manifestando en todas partes del mundo.

Podríamos listar unos diez efectos que son los que principalmente ya se perciben:

1.      Aumento del nivel del mar: este efecto es el que se percibe en mayor medida y que hay evidencias más que suficiente entre ellas:

a.      Derretimiento de los glaciares.

b.      Desaparición del hielo marino.

c.      Derretimiento de la plataforma de hielo polar.

Al ritmo actual  de este derretimiento  en el Ártico, Groenlandia y la Antártida  se especula que el nivel del mar aumente unos 20 metros de aquí al 2100, con ellos su principal efecto se dejará ver en ciudades que están al nivel del mar, como ejemplo podemos observar la ciudad de Miami.

2.      Olas de calor: a raíz del aumento de los gases de efecto invernadero que quedan atrapados en la atmósfera, se empezaran a sentir olas de calor con mayor frecuencia, lo que con ello traerá enfermedades relacionadas al calor, por otro lado, se podrían desencadenar varios incendios.

3.      Tormentas asesinas: el agua caliente de los océanos alimentará la intensidad de las tormentas y dando como resultado mayor número de huracanes.  Con el calentamiento global las tormentas se volverán extremadamente graves, los efectos devastadores ya se reflejan en los daños materiales, inundaciones, pérdidas de vidas, también se han visto los cambios en los patrones de lluvias.

4.      Sequías: el aumento de la temperatura ocasiona que se caliente el planeta y con ello se disminuye la disponibilidad de agua dulce, el mayor sector afectado es la agricultura por la demanda requerida para la producción de alimentos y como efecto de esto se puede atribuir que el hambre se hace más generalizada.

Hay lagos históricos que están desapareciendo por todo el mundo, caso del Poyang (el mayor de China), el Poopó (Bolivia) o el Mar de Aral.

5.      Especies en extinción: se están produciendo cambios desastrosos e irreversibles en el hábitat como consecuencias de la desertificación, la deforestación y el aumento de la temperatura de los océanos, esto amenaza con poner en peligro varias especies al punto que podrían extinguirse, claro ejemplo es el caso del oso polar que se aclimata al derretimiento de las capas de hielo que representan su hábitat, el cual día a día vemos que se va perdiendo rápidamente y las posibilidades de conseguir alimento.

6.      Enfermedades: los cambios de temperatura, inundaciones y sequías, al combinarse crean las condiciones adecuadas para que prosperen las ratas, mosquitos y otras plagas que portan enfermedades. Enfermedades como el cólera, virus del Nilo Occidental, la enfermedad de Lyme, la fiebre del dengue, etc. son cada vez mayores y ya no se limitan a los climas tropicales. El asma está en continuo crecimiento.

Es probable que los cambios del clima prolonguen las estaciones de transmisión de importantes enfermedades transmitidas por vectores y alteren su distribución geográfica. Por ejemplo, se prevé una ampliación considerable de las zonas de China afectadas por la esquistosomiasis, una enfermedad transmitida por caracoles.

El paludismo depende mucho del clima. Transmitida por mosquitos del género Anopheles, el paludismo mata a casi 600 000 personas cada año, sobre todo niños africanos menores de cinco años. Los mosquitos del género Aedes, vector del dengue, son también muy sensibles a las condiciones climáticas.

7.      Desaparición de glaciares: en todo el mundo estamos viendo que los glaciares se están reduciendo a un ritmo alarmante. Cada vez son más los que estamos perdiendo. Según la ONU 1 000 millones de personas aproximadamente una séptima parte de la población mundial se verán afectadas para 2050 por la desaparición de los glaciares y el incremento del nivel del mar.

Mientras, la capa de hielo de Groenlandia está perdiendo alrededor de 287 gigatoneladas de hielo por año, es decir, el equivalente al peso de aproximadamente 50 000 pirámides de Giza.

Se prevé un deshielo generalizado del permafrost para este siglo y que libere entre 1 460 y 1 600 gigatoneladas de gases de efecto invernadero, equivalentes a casi el doble del carbono que se encuentra actualmente en la atmósfera.

Por otro lado, los glaciares del Cáucaso, Europa Central o los Andes también se verán afectados. El documento señala que los glaciares de montaña perderán al menos un quinto de su masa para finales de siglo.

8.      Guerras: los conflictos en todo el mundo se producen por el control de los recursos naturales que están disminuyendo día a día. No muchos de nosotros somos conscientes de que el genocidio que ocurrió en la región de Darfur en Sudán fue la consecuencia de la crisis ecológica que tenía sus raíces en la reducción de los recursos naturales que fueron puestas en marcha debido a los cambios climáticos. La guerra en Somalia comenzó en circunstancias muy similares. Hoy en día, los expertos temen que este incremento en las guerras entre algunos países sea por el agua y los alimentos.

Por lo tanto, calcula a la ONU que hay 2,1 billones de personas en el mundo que tienen sed (es decir, cuatro de cada diez habitantes del planeta), la mayoría de ellos vive en áreas escasamente pobladas sin acceso directo, o con poco acceso a las fuentes. A medida que más y más ciudades sobrepobladas consumen el líquido necesario para satisfacer a un número creciente de ciudadanos.

Los estudiosos cuentan con 343 conflictos en curso para el control de las fuentes de agua. No es una característica de la contemporaneidad, si la primera guerra por agua se reconoce convencionalmente como la que se libró en 2 500 A.C. en Mesopotamia cuando el rey de Lagash construyó canales para desviar el río mediante la eliminación del líquido en Umma, cerca de la actual Bagdad.

De seguir la problemática que tenemos por el abastecimiento de agua tanto como para el consumo y demás actividades podemos mencionar algunos conflictos a nivel mundial que podrían llevar a una guerra por el agua, entre estos tenemos:

•        El Medio Oriente es la mecha del problema. El Tigris y el Éufrates, que hemos aprendido desde la escuela secundaria, son las arterias que rocían esa tierra desafortunada. Los dos grandes ríos tienen su origen en Turquía, donde Erdogan planificó la construcción de una serie de represas para aprovechar el agua en detrimento de los países que están río abajo y se quejan del robo de recursos.

•        Simplemente muévase un poco para encontrar un escenario similar a lo largo del Jordán, compartido por Israel, Jordania, Siria, Líbano, Cisjordania, pero explotado sobre todo por Israel: el agua no es uno de los puntos clave en ningún acuerdo de paz, todo en este momento. Falló, entre el estado judío y los palestinos.

•        En África, el Nilo es el hueso de la discordia, ya que alimenta a los diez países que se están bañando. Egipto se opone a la decisión de Etiopía de construir una gran represa para mantener parte del líquido, que teme reducir el flujo, mientras que Kenia se queja de que puede disminuir el nivel del lago Turkana, vital para el sustento de las numerosas etnias.

•        En Asia, la hambrienta economía china ve en el río Mekong una fuente de energía para ser explotada a través de siete grandes centrales hidroeléctricas. Y Laos está siguiendo este ejemplo para encontrar la respuesta a la pobreza del país en el agua. En detrimento de los vecinos preocupados por el daño que podría resultar en la pesca y la agricultura.

9.      Inestabilidad económica: la economía de un país está directamente relacionada con las consecuencias del cambio climático. Los desastres naturales como inundaciones o huracanes son costosos. La crisis mundial está dando lugar a un aumento en los costos de la energía y los alimentos, así las tensiones económicas por controlar las materias primas hacen que están cada vez sean más costosas.

10.    Destrucción de ecosistemas: el aumento de los gases de efecto invernadero no sólo está provocando cambios drásticos en la atmósfera, pero que está causando estragos en todo el planeta, lo que afecta el suministro de agua, el aire limpio y la agricultura, así como a los recursos energéticos. Las plantas y los animales mueren o se trasladan a otros hábitats (no endémicos), cuando los ecosistemas de los que dependen para sobrevivir (como los arrecifes de coral) se ven amenazados por el calentamiento de la temperatura del mar y el agua es más ácida. A medida que el cambio en el clima afecta a la forma de vida, incluso los seres humanos deberán migrar resultando en una mayor competencia y la guerra por la escasa cantidad de recursos.

Las barreras de coral están siendo grandemente perjudicadas, el aumento de temperatura del agua está provocando que se destruya su ecosistema. Si no se pone remedio podrían desaparecer para 2050, aunque hoy día ya se han perdido muchas zonas que se consideran irrecuperables.

2.    EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO VINCULADO A LAS ACTIVIDADES GANADERAS

El metano (CH4) es un producto final de la fermentación que sufren los alimentos en el rumen, que en términos de energía constituye una pérdida y en términos ambientales contribuye al calentamiento y al cambio climático global. La investigación en nutrición animal se ha enfocado en su mayor parte a encontrar métodos para reducir las emisiones de CH4 debido a la ineficiencia energética que ocurre en el rumen, y no por el rol del CH4 en el calentamiento global. Sin embargo, recientemente se ha prestado más atención a su contribución potencial al cambio climático (Jorge Armando Bonilla Cárdenasa, 2012)

No solo es 30 veces más peligroso para el cambio climático que el dióxido de carbono sino que, según los modelos de los que disponemos, se trata del causante de una quinta parte del calentamiento global: cada vez hay más metano en la atmósfera.

El ganado vacuno es el mayor emisor de GEI con alrededor de 5,0 gigatoneladas de CO2-eq, que representan el 62 % de todas las emisiones. El ganado vacuno de carne y el ganado vacuno de leche emiten cantidades similares de GEI. Los cerdos, las aves de corral, los búfalos y los pequeños rumiantes tienen niveles de emisión menores, que representan entre el 7 % y el 11 % de las emisiones totales.

Figura  1. Estimación global de emisiones por especie. Incluye las emisiones atribuidas a los productos comestibles y a otros bienes y servicios, como la tracción animal o la producción de lana. El vacuno de carne produce carne y otros productos, El vacuno lechero produce leche, carne y otros productos.

Las emisiones del sector ganadero tienen su origen en cuatro procesos: fermentación entérica, gestión del estiércol, producción de los piensos y consumo de energía. GLEAM proporciona información detallada de cada una de dichas fuentes.

  • La fermentación entérica hace referencia al metano que se genera durante la digestión de los rumiantes y monogástricos, aunque en éstos los niveles son muchos menores. La calidad de la alimentación se relaciona muy estrechamente con las emisiones entéricas. Por ejemplo, dietas con una proporción elevada de ingredientes con alto contenido en fibra se relacionan con mayores emisiones entéricas.

El CH4 es producido en el rumen por un grupo altamente especializado de microorganismos, los cuales son anaerobios obligados. La producción de CH4 por estos microorganismos es parte de su metabolismo energético, y la mayoría utilizan CO2 como su aceptor terminal de electrones en la respiración anaeróbica, convirtiéndolo a CH4; el donador de electrones utilizado en este proceso es generalmente el H2.

Las condiciones anaerobias, la ausencia de luz y la presencia de NO3, S y SO4 que caracterizan la fermentación de materia orgánica (MO), conducen a la biogénesis de CH4. Debido a la gran diversidad de estructuras orgánicas presentes en la biomasa ruminal, se requiere de un amplio grupo de microorganismos para su fermentación además de los metanogénicos, ya que estos sólo catabolizan un limitado número de sustratos. Así, el complejo de microorganismos convierte los carbohidratos, proteínas y lípidos en fragmentos de menor peso molecular, y estos son utilizados por bacterias acetogénicas (productoras de H) para formar acetato e H, y CO2, los cuales son utilizados por los metanogénicos.

  • Los distintos sistemas de gestión del estiércol dan lugar a diferentes niveles de emisiones. En términos generales, las emisiones de metano son más elevadas cuando el estiércol se almacena y se trata en sistemas líquidos (como estanques o lagunas). Por otra parte, los sistemas de almacenaje y tratamiento sólidos tienden a favorecer la emisión de óxido nitroso. El estiércol da lugar a emisiones de metano y óxido nitroso. El metano se genera durante la descomposición anaeróbica de la materia orgánica.
  • Existen distintas emisiones relacionadas con la producción de los piensos. Las emisiones de dióxido de carbono provienen de la expansión de pastizales y tierras de cultivo usadas para la alimentación animal en zonas naturales y bosques, de la fabricación de fertilizantes y pesticidas para dichos cultivos y de su procesado y transporte. Por otra parte, el uso de fertilizantes nitrogenados y la aplicación de estiércol causan emisiones de óxido nitroso.
  • El consumo de energía tiene lugar a lo largo de toda la cadena de producción. La fabricación de fertilizantes, el uso de maquinaria agrícola y el procesado y transporte de los cultivos para la alimentación animal generan emisiones de GEI. Dichas emisiones se contabilizan como parte de la producción de piensos. Existe también un consumo energético en las propias granjas debido a la ventilación, iluminación, climatización, etc. Por último, el procesado, envasado, empaquetado y transporte de los productos animales consume energía y genera emisiones.

Las emisiones de GEI provenientes del ganado vacuno representan cerca del 65% de las emisiones del sector pecuario (4,6 gigatoneladas de CO2-eq), lo que hace del ganado vacuno el principal productor de emisiones del sector. La producción de carne de vacuno contribuye con 2,9 gigatoneladas o el 41 % del total de las emisiones del sector, mientras que las emisiones provenientes de la producción de leche ascienden a 1,4 gigatoneladas o el 20 % del total de las emisiones del sector. Las emisiones asignadas a otros bienes y servicios, como la tracción animal y el estiércol utilizado como combustible, representan 0,3 gigatoneladas. Estos bienes y servicios proporcionados por el ganado son especialmente importantes en Asia meridional y África subsahariana, donde representan casi el 25 % de las emisiones.

Algo curioso de estas investigaciones y datos obtenidos es que a pesar que la ganadería proporciona una cantidad sustancial de metano como principal gas de efecto invernadero, se cuentan con estudios que indican un creciente aumento de gas metano del cual se desconoce la fuente, en base a unos datos presentados por la NOAA en el 2018 se dio un aumento de 10,77 ppm, es la mayor subida anual en dos últimas décadas y se desconoce el por qué.

Figura  2. Aumento de las emisiones de metano.

Asociarlo exclusivamente a la ganadería sería un error ya que resulta contradictorio que sean los rumiantes los que están aumentando las emisiones de metano, y por lo mencionado, es bien conocido que la población de animales rumiantes al igual que otras especies se han visto reducidas en cantidades si se compara con los siglos pasados donde el número era mucho más abundante, lo que resultaría contradictorio con los niveles en la actualidad pues a menor cantidad de rumiantes debería disminuir estas emisiones de origen biológicas.

3.    PANAMÁ Y LA PROBLEMÁTICA DE LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN LA GANADERÍA

La demanda y producción a nivel mundial de los productos ganaderos esta aumentado rápidamente debido a factores como el crecimiento poblacional, aumento de los ingresos y el consumo en la dieta de productos provenientes del ganado vacuno. Sin embargo, el crecimiento en este sector tiene grandes impactos que afectan al aire, la tierra, el suelo y la biodiversidad. 

El ganado vacuno es el mayor emisor de Gases de Efecto Invernadero (GEI) con alrededor de 5,0 gigatoneladas de CO2-eq, que representan el 62 % de todas las emisiones. El ganado vacuno de carne y el ganado vacuno de leche emiten cantidades similares de (GEI).

En miras de hacerle frente al Cambio Climático Panamá ha elaborado la “Estrategia Nacional al 2050”, su principal objetivo es encaminar la economía panameña a que sea más verde y así lograr disminuir las emisiones de carbono a través de mecanismos de mitigación y adaptación para contribuir al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

 En la gráfica se registra la producción de ganado vacuno para Panamá desde 2010-2018, se puede observar que en los años 2011-2013 la producción se mantuvo casi constante, sin embargo, hubo un descenso hasta el año 2015, posteriormente se observó que en el año 2018 aumento la producción.

Figura  3. Existencia de Ganado vacuno para la República de Panamá. Fuente: http://www.fao.org/faostat/es/#compare

De acuerdo a datos obtenidos por la Contraloría General de la República, Instituto Nacional de Estadística y Censo, la existencia de ganado vacuno para el año 2018 fue de 1 558 400 reses, registrando un aumento de 2,3 % es decir 35 400 reses más que en el 2017. Las provincias con mayor cantidad fueron: Chiriquí con 316 600, Veraguas con 252 400 y Darién con 230 200 cabezas de ganado, lo que representó un porcentaje de 20,3 %, 16,2 % y 14,8 %, respectivamente.

Las provincias de Bocas del Toro, Coclé y Panamá Oeste observaron un aumento en su producción con relación al 2017, principalmente a nacimientos, compras, traslados y el incremento de la cría y ceba para la compra y mejoramiento de la genética en el hato ganadero, las mismas registraron porcentajes de 6,6 %, 4,0 % y 22,4 % en el orden respectivo. Otras provincias como Colón, Herrera y Panamá reportaron una disminución del 6,6 %, 2,1 % y 10,1 %, respectivamente, comparado con la producción registrada en el 2017; estas principalmente a ventas.

De las fuentes de alimentos que existen, la de productos ganaderos es la responsable de más emisiones de gases de efecto invernadero. Las emisiones del sector ganadero tienen su origen en cuatro procesos: fermentación entérica, gestión del estiércol, producción de los piensos y consumo de energía.

Figura  4. Emisiones globales por fuente. Contribución relativa de las principales fuentes de emisiones de las cadenas de producción ganadera. Fuente: http://www.fao.org/gleam/results/es/

Se estima que las cadenas de producción ganadera emitieron globalmente un total de 8,1 gigatoneladas de CO2-eq en 2010 (usando los últimos índices de potencial de calentamiento del IPCC: 298 para N2O y 34 para CH4). El metano (CH4) representa un 50 por ciento del total). El óxido nitroso (N2O) y el dióxido de carbono (CO2) muestran porcentajes similares, siendo éstos un 24 y un 26 por ciento, respectivamente.

Figura  5. Intensidades de las emisiones de ganado vacuno y leche entera fresca para la República de Panamá. Fuente: http://www.fao.org/faostat/es/#compare

La carne y la leche de ganado vacuno son los dos productos con mayores emisiones 3,0 y 1,6 gigatoneladas de CO2-eq, respectivamente. Una manera de comparar el desempeño de diferentes productos es expresar las emisiones por kilo de proteína.

Según datos de la FAO la actividad que más intensidad de emisiones produce es la de carne de ganado vacuno. Durante los años 2017 y 2018 en Panamá, las intensidades en las emisiones para la carne de ganado vacuno fueron de 33,05 y 32,84 kg de CO2-equi /kg de carne de ganado vacuno como se muestra en la figura 5, hubo una pequeña disminución en la intensidad de emisiones.

La FAO estima que mejorando las prácticas de cría se pueden reducir las emisiones entre un 20 % y un 30 % en todos los sistemas de producción. Uno de los principales problemas en implementar la ganadería baja en carbono es la falta de inversión para aplicar medidas de mitigación.

En Panamá el Proyecto IDIAP-CATIE realizó un estudio en donde de 2 000 fincas se escogieron al azar 200, identificaron dos tipos de manejos a saber:

  • Finca con Manejo Tradicional (FMT).  Características
  • Predominan las pasturas naturales.
  • 20 % cuentan con pasto mejorado.
  • No hay suplementación en verano.
  • Tipo de ganado, encaste/cebuino.
  • Producción. media diaria 4 litros.
  • Finca con Manejo Mejorado (FMM). Características
  • Pasto mejorado 60 %.
  • Manejo rotacional.
  • Suplementación según época.
  • Encaste racial cruzado con lechero.
  • Producción media diaria 8 litros.

Al implementar un manejo mejorado en una finca se garantiza que las emisiones de GEI se reduzcan, además de que al utilizar pasto mejorado y una mejor alimentación al ganado, se están adoptando medidas de adaptación al cambio climático, es decir no solo se esta contribuyendo a mitigar el cambio climático sino que se están aplicando medidas de adaptación que al final son reducidas en un desarrollo sustentable.

4.    SOLUCIONES FACTIBLES PARA REDUCIR LAS EMISIONES DE GASES INVERNADEROS

Para la presentación de las soluciones del problema de estudio, se recopiló literatura de plataformas en línea de revistas de investigación científica con información acertada para el tema del trabajo, en este caso, control de emisiones de gases de efecto invernadero para las aplicaciones de ganadería de bovinos y otros animales rumiantes.

Una de las plataformas utilizadas fue Science direct de la revista científica Elsevier, así como el repositorio de estudios agrícolas de la Universidad estatal de Dakota del Norte, la Universidad estatal de Dakota del Sur, la Universidad Estatal de Iowa, Universidad de Cornell y la revista Scielo. La revisión de literatura consistió de compilación de artículos, verificación de información experimental, selección de la información más valiosa y por último la evaluación y síntesis de la información seleccionada.

Para ganado bovino hay dos categorías de crianza con enfoques distintos de manejo de contaminación; están para el caso de ceba para consumo de carne y el caso de producción de leche de vaca. De acuerdo a Koziel et al. (2016), se puede presentar las siguientes medidas de control de gases factibles para actividades relacionadas a ganaderías de bovinos, de acuerdo a un porcentaje evaluado de reducción de 66 % de emisiones de gases de amoniaco (NH3), ácido sulfhídrico (H2S), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), compuestos orgánicos volátiles (VOCs) y proliferación de partículas contaminantes (PM).

Las medidas para cambiar la fermentación entérica para reducir las emisiones también pueden aumentar la productividad animal al aumentar la eficiencia digestiva. Reducir la cantidad de ganado para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero sería contrario a los objetivos de la industria ganadera.

La industria ganadera bovina es vital para muchas comunidades regionales y ocupan una importante posición en la cartera del sector bancario con financiamiento de 673 millones de balboas según un informe de la Superintendencia de Bancos (2013). Hay que tener en cuenta que algunos métodos para reducir las emisiones del ganado pueden conducir a una mayor ingesta de materia seca por animal o proporcionar al agricultor la oportunidad de aumentar las tasas de almacenamiento, lo que resulta en un cambio neto o incluso un aumento neto en la producción de metano.

Tabla 1. Tecnologías con reducción de emisiones por encima del 66 %. Los valores negativos indican incremento de las emisiones del componente contaminante.

Fuente: Koziel et al. (2016).

4.1.        Reducción de gases en actividad de producción de leche:

·      Equipos Biofiltros y Aeración.

Los biofiltros se pueden usar para tratar el escape de los ventiladores de pared y sumideros de los edificios de ganado con ventilación mecánica, el escape de los ventiladores de sumideros en los edificios con ventilación natural y el escape de los sistemas de almacenamiento y tratamiento de estiércol. Los estudios de biofiltración se han centrado principalmente en la reducción de olores, H2S, NH3 y emisiones específicas de compuestos orgánicos volátiles (VOCs). Hay poca información disponible en la literatura sobre las capacidades de reducción de CH4 y N2O de los biofiltros en fase gaseosa.

Figura  6.  Esquema de biofiltro para descontaminación y remoción de malos olores de aire. Cortesía de Tecsinox.

·      Acidificación

Se recomienda la acidificación del estiércol de vaca para reducir las emisiones de NH3, pero se sabe relativamente poco sobre el efecto de dicho tratamiento sobre la dinámica de C y N durante la acidificación, el almacenamiento y después de la aplicación al suelo. Algunos autores como Pedersen (2017), han encontrado que, para monocultivos como el maíz, la acidificación (uso de ácidos para descomponer la materia orgánica) del estiércol contribuye para la asimilación apropiada del compuesto P (fósforo) necesario para el crecimiento de la planta. Existe conflicto en su uso por la descompensación del beneficio por alta probabilidad de malos olores.

·      Compostaje

Para disponer adecuadamente o utilizar el estiércol de ganado, este flujo de desechos debe caracterizarse para evaluar su beneficio como materia prima, por ejemplo, relación carbono: nitrógeno C/N, composición elemental, contenido de metales pesados y emisiones de GEI. Numerosos informes han presentado las propiedades físicas y químicas del estiércol de ganado tratado mediante métodos aerobios y anaerobios para obtener un fertilizante totalmente natural, sin la adición de elementos químicos sobresaturados de otros catalizadores que no son buenos para las actividades enzimáticas de suelo. El proceso también es de cogeneración, porque se puede producir metano combustible útil para procesos de combustión en generación de potencia.

·      Cubiertas

Nicolai et al. (2004) explican en su publicación en conjunto a la Universidad de Dakota del Sur, los beneficios de utilizar cubiertas para optimizar procesos biodegradables para la gestión de desechos bovinos. Cuando se coloca una cubierta directamente sobre la superficie del estiércol, los siguientes procesos tienen lugar:

  1. La resistencia a la transferencia de gases aumenta debido a la barrera física entre el líquido y el aire.
  2. Las concentraciones de gas se acumulan debajo de la cubierta
  3. La velocidad a la que un gas se difunde fuera del estiércol se reduce (porque el gradiente de concentración ha disminuido).
  4. El dióxido de azufre, el amoníaco y otros compuestos olorosos volátiles pueden mantenerse en solución, lo que aumenta las emisiones de estos gases cuando se retira la cubierta para la aplicación de estiércol.

Debido a que las cubiertas impermeables atrapan y retienen los gases que salen del estiércol, se debe proporcionar una ventilación para evitar la acumulación de presión excesiva en el espacio de cabeza y para evitar una posible explosión. Los gases bajo la cubierta son extremadamente tóxicos y corrosivos. Las cubiertas permeables, como la paja, el geotextil o las bolas de arcilla flotantes, también son alternativas efectivas para reducir el olor de las instalaciones de estiércol de ganado. La efectividad del control de las emisiones de gases y olores es menor que con las cubiertas impermeables.

Figura  7. Utilización de cubiertas de geotextil para tratamiento de olor en granjas. Nicolai, 2004

·      Uso de aditivos para tratar desechos animales

La Universidad Estatal de Iowa ha realizado estudios en la mejora de la calidad del aire para aplicaciones en gestión agropecuaria por medio del uso de aditivos. El laboratorio de extensión de este centro educativo define que estos se pueden clasificar en una de tres categorías amplias, aditivos microbianos, adsorbentes y absorbentes, y otros aditivos químicos. Los aditivos microbianos son algún tipo de cultivo mixto de enzimas, cultivo mixto de microorganismos, o alguna combinación de los dos que se agregan al estiércol a alguna frecuencia establecida. Los adsorbentes y absorbentes son compuestos que recogen compuestos olorosos en su superficie o interior, evitando su pérdida por el estiércol. Otros aditivos químicos son una clase de químicos que actúan alterando los compuestos olorosos e incluyen agentes oxidantes, precipitantes, aceptores de electrones o incluso químicos que alteran el pH.

·      Rellenado en tierra (Manure Land Application)

El objetivo principal de este método es eliminar la nitrificación, al reducir el exceso de amoniaco y óxido nitroso. Una vez aplicado los desechos de ganado a la tierra cultivable, la rápida incorporación de estiércol al suelo se ha identificado como una técnica práctica para reducir las emisiones de NH3. Sin embargo, la pérdida reducida de NH3 conserva N y, por lo tanto, aumenta el conjunto de minerales del suelo N, de acuerdo a Thorman et al. (2008).

Según Thorman, este elemento N puede estar disponible posteriormente para la nitrificación y desnitrificación microbiana, y la producción de N2O. El estiércol de ganado se reconoce como una causa importante de contaminación de nutrientes de suelo. Por lo tanto, es esencial que se desarrollen métodos prácticos e integrados para mitigar la contaminación difusa como parte del programa de medidas necesarias para minimizar la contaminación difusa de la agricultura que promueve la organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Dichos métodos de mitigación también deberán desarrollarse dentro de las posibles revisiones futuras a la legislación para reducir las pérdidas de NH3.

4.2. Reducción de gases en actividad de bovinos para carnes

  • Sistema de Pastoreo (Stock density)

Es una de las herramientas más poderosas que tenemos para administrar los recursos de pastizales. Efectúa la utilización y la selección de especies de plantas, reduce el consumo indiscriminado, controla la competencia de las malezas, mejora la distribución del estiércol, mejora la diversidad de las plantas y puede producir el contacto semilla- suelo.

Se puede hacer intervalos de rotación de potreros para poder recuperar las zonas antes utilizadas, o emplear pastoreo ultra alta densidad; mediante el cual se aumenta la carga instantánea de animales en una superficie de alimentación, aprovechando al máximo la superficie. Es costoso, pero se ha demostrado resultados que favorecen la disminución cantidad de partículas contaminantes en el aire.

·      Rellenado en tierra (inyección)

Estudios en Europa e Iowa, utilizando diferentes técnicas de evaluación, indican que la inyección del suelo reduce significativamente el olor durante la aplicación en la tierra. En Europa, los investigadores midieron la cantidad de aire de dilución necesaria para reducir el olor hasta el punto en que es detectable. Los números fueron asignados a la intensidad inicial. Cuanto mayor sea el valor del “umbral” de dilución, más fuerte será el olor inicial.

Figura  8. Inyección de suelo. Fuente: Iowa odor control demonstration project: Universidad estatal de Iowa, 1998.

·      Rellenado en tierra (maduración y tratamiento del estiércol)

La aplicación de estiércol de ganado a la tierra es una forma efectiva de reciclar nutrientes. Como tal, el estiércol de ganado que se extrae y se aplica a los campos de cultivo o se deposita directamente mediante el pastoreo o el ganado de estación (verano, invierno) reduce la dependencia de fertilizantes comerciales y ayuda a mantener la productividad de la tierra. El estiércol del ganado plantea desafíos como un suplemento del suelo debido a su naturaleza heterogénea. La fuente de maduración (otros compuestos orgánicos) y el procesamiento del estiércol son dos fuentes importantes de heterogeneidad. Los procesos de compostaje y apilamiento revisan estrategias para aprovechar el estiércol y gestionar la emisión de gases invernaderos en granjas bovinas como maduración y tratamiento de desechos.

El compostaje es bueno, porque aumentaría aún más la concentración de nutrientes debido a la pérdida de agua y carbono; sin embargo, es un proceso largo. El apilamiento, para estiércol sólido del ganado generalmente se aplica en forma de difusión superficial del estiércol con un esparcidor, generalmente seguido de una operación de incorporación. Si bien es deseable incorporar estiércol sólido de ganado en el suelo, especialmente para reducir el olor, los beneficios en la retención de nutrientes no siempre son evidentes, como cuando el estiércol tiene pocas formas de N volatilizable como el amoníaco. Además, la perturbación significativa del suelo asociada con varias operaciones de incorporación puede aumentar la susceptibilidad del suelo a la erosión. Se demostró que alimentar y sobrecebar vacas directamente en el campo aumenta la retención general de nitrógeno en el sistema suelo-planta en comparación con sacar estiércol de pilas de secado y esparcirlo en el suelo.

CONCLUSIONES

  • El cambio climático a nivel mundial es una realidad actual que se percibe marcadamente. Eventos que antes no se daban o se daban en menor escala son más frecuentes. Las medidas para evitar que lleguemos al punto de no retorno deben hacerse de manera inmediata.
  • La ganadería como actividad que se viene practicando desde la antigüedad, representa una fuente de emisiones de gases de efecto invernadero muy importante y que es proporcional a la demanda de los productos que ofrece, las emisiones también se asocian a la expansión de tierras destinadas para esta actividad por lo cual se afecta también la cobertura boscosa aun existente en zonas que son de importancia ecológica. 
  • A nivel de Panamá el aporte de emisiones de gases de efecto invernadero, se debe a productos como la carne y la leche del ganado vacuno que aportan entre 1,6 a 3,0 gigatoneladas de dióxido de carbono equivalentes, en los últimos años se ha dado un crecimiento importante en este sector, siendo las provincias de Chiriquí, Veraguas y Darién las de mayor aumento.
  • La adaptación al cambio climático, las prácticas de mitigación y los marcos de políticas son fundamentales para proteger la producción ganadera. Entre los estudios revisados, la diversificación de técnicas (dentro de la especie bovina), el reciclaje de desechos en cultivos y el cambio a sistemas mixtos de cultivos y ganado parecen ser la adaptación más prometedora de las medidas.
  • La aplicación de técnicas para la reducción de emisiones de NH3 aumentaría la absorción del elemento N del excremento de ganado parte de los cultivos, aumentando el valor del estiércol y reduciendo el costo neto de las técnicas. Si bien es probable que algunas técnicas de aplicación de NH3 reducido aumenten las emisiones de N2O en algunas circunstancias, dichos aumentos no ocurrirán inevitablemente y no se debe permitir que la preocupación por tales compensaciones de emisiones comprometa el asesoramiento sobre la reducción de emisiones de NH3.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

  • Jorge Armando Bonilla Cárdenas, C. L. (2012). Emisión de metano entérico por rumiantes y su contribución al cambio climático. revista mexicana de ciencias pecuarias.
  • Koziel, J.; Maurer, D.; Harmon, J.; Hoff, S.; Rieck-Hinz, A.; Andersen, D. (2016). Summary of performance data for technologies to control gaseous, odor, and particulate emissions from livestock operations: Air management practices assessment tool (AMPAT). Data Articule. Elsevier.
  • Nejadhashemi, A.; Rojas-Downing, M.; Harrigan T.; Woznicki, S. (2017). Climate change and livestock: Impacts, adaptation, and mitigation. Journal of Climate risk Management.
  • Nicolai, R.; Pohl, S.; Schmidt, D. (2004). Covers for manure storage units. Livestock Development in South Dakota. SDSU.
  • Panamá (2013). Superintendencia de Bancos. Informe del sector Agropecuario. Dirección de Estudios Financieros.
  • Pedersen, I; Rubæk, G.; Sørensen, P. (2017). Cattle slurry acidification and application method can improve initial phosphorus availability for maize. Plant and Soil. Springer Link.
  • Thorman, R.; Yamulki, S.; Chadwick, D.; Sagoo, E.; Williams, J.; Misselbrook, T.; Webb, J.; Chambers, B. (2008). Nitrous oxide Emissions following livestock manure application and. SAC SEPA Biennial Conference, Edinburgh, UK, 26-27 March.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s