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Emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la agricultura

Una cuarta parte de las emisiones de gases de efecto invernadero del mundo provienen de la alimentación y la agricultura (datos de 2019). [1]

La cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura es significativa: los sectores de la agricultura, la silvicultura y el uso de la tierra contribuyen entre el 13% y el 21% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero . [2] Las emisiones provienen de emisiones directas de gases de efecto invernadero (por ejemplo, de la producción de arroz y la ganadería ). [3] Y de emisiones indirectas . Con respecto a las emisiones directas, el óxido nitroso y el metano representan más de la mitad de las emisiones totales de gases de efecto invernadero de la agricultura. [4] Las emisiones indirectas, por otro lado, provienen de la conversión de tierras no agrícolas, como los bosques, en tierras agrícolas. [5] [6] Además, también existe el consumo de combustibles fósiles para el transporte y la producción de fertilizantes . Por ejemplo, la fabricación y el uso de fertilizantes nitrogenados contribuyen alrededor del 5% de todas las emisiones globales de gases de efecto invernadero. [7] La ​​ganadería es una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero. [8] Al mismo tiempo, la ganadería se ve afectada por el cambio climático .

Los sistemas digestivos de los animales de granja se pueden clasificar en dos categorías: monogástricos y rumiantes . El ganado rumiante para carne y leche ocupa un lugar destacado en las emisiones de gases de efecto invernadero. En comparación, los monogástricos, o alimentos relacionados con cerdos y aves de corral, tienen un nivel más bajo. El consumo de los tipos monogástricos puede producir menos emisiones. Los animales monogástricos tienen una mayor eficiencia de conversión alimenticia y además no producen tanto metano. [9] El ganado no rumiante, como las aves de corral, emite muchos menos gases de efecto invernadero. [10]

Existen muchas estrategias para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura (este es uno de los objetivos de la agricultura climáticamente inteligente ). Las medidas de mitigación en el sistema alimentario se pueden dividir en cuatro categorías: cambios en la demanda, protección de los ecosistemas, mitigación en las granjas y mitigación en las cadenas de suministro . En cuanto a la demanda, limitar el desperdicio de alimentos es una forma eficaz de reducir las emisiones de los alimentos. Los cambios en una dieta menos dependiente de productos animales, como las dietas basadas en plantas, también son eficaces. [11] : XXV  Esto podría incluir sustitutos de la leche y alternativas a la carne . También se están investigando varios métodos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la ganadería. Estos incluyen la selección genética, [12] [13] la introducción de bacterias metanotróficas en el rumen, [14] [15] las vacunas, los piensos, [16] la modificación de la dieta y la gestión del pastoreo. [17] [18] [19]

Estimaciones globales

Emisiones mundiales de gases de efecto invernadero en origen de las explotaciones agrícolas por actividad

Entre 2010 y 2019, la agricultura, la silvicultura y el uso de la tierra contribuyeron entre el 13% y el 21% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. [2] El óxido nitroso y el metano representan más de la mitad de las emisiones totales de gases de efecto invernadero de la agricultura. [4]

En 2020, se estimó que el sistema alimentario en su conjunto contribuía con el 37% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero y que esta cifra iba camino de aumentar entre un 30% y un 40% para 2050 debido al crecimiento de la población y al cambio dietético. [20]

Estimaciones más antiguas

En 2010, se estimó que la agricultura, la silvicultura y el cambio de uso de la tierra contribuían entre el 20% y el 25% de las emisiones anuales mundiales. [21] : 383 

Emisiones por tipo de actividad

Cambios en el uso del suelo

América Latina, el Sudeste Asiático, África y las Islas del Pacífico han contribuido de manera importante a las emisiones. El área de los rectángulos muestra las emisiones totales de la región en 2019. [22]

La agricultura contribuye al aumento de los gases de efecto invernadero a través del uso de la tierra de cuatro maneras principales:

En conjunto, estos procesos agrícolas comprenden el 54% de las emisiones de metano , aproximadamente el 80% de las emisiones de óxido nitroso y prácticamente todas las emisiones de dióxido de carbono vinculadas al uso de la tierra. [23]

La cobertura del suelo ha cambiado de manera importante desde 1750, a medida que los humanos han deforestado las regiones templadas . Cuando se talan bosques y zonas boscosas para dejar espacio a campos y pastizales , el albedo del área afectada aumenta, lo que puede resultar en efectos de calentamiento o enfriamiento dependiendo de las condiciones locales. [24] La deforestación también afecta la recaptación regional de carbono , lo que puede resultar en mayores concentraciones de CO 2 , el gas de efecto invernadero dominante. [25] Los métodos de desmonte de tierras, como la tala y quema, agravan estos efectos, ya que la quema de biomateria libera directamente gases de efecto invernadero y material particulado como el hollín al aire. El desmonte de tierras puede destruir la esponja de carbono del suelo .

Ganado

Granjas ganaderas donde se emite metano procedente del ganado.
La carne de ganado vacuno y ovino tiene la mayor intensidad de emisiones de todos los productos agrícolas.
Emisiones de gases de efecto invernadero a lo largo de la cadena de suministro de diferentes alimentos

La ganadería produce la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura y demanda alrededor del 30% de las necesidades de agua dulce para la agricultura , mientras que solo proporciona el 18% de la ingesta calórica mundial . Los alimentos de origen animal desempeñan un papel más importante en la satisfacción de las necesidades proteicas humanas , pero aún son una minoría del suministro (39%), mientras que los cultivos proporcionan el resto. [26] : 746–747 

De las Vías Socioeconómicas Compartidas utilizadas por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático , solo la SSP1 ofrece alguna posibilidad realista de cumplir con el objetivo de 1,5 °C (2,7 °F). [27] Junto con medidas como un despliegue masivo de tecnología verde , esta vía supone que los alimentos de origen animal desempeñarán un papel menor en las dietas globales en relación con la actualidad. [28] Como resultado, ha habido llamados a eliminar gradualmente los subsidios que se ofrecen actualmente a los ganaderos en muchos lugares del mundo, [29] y los planes de transición a cero neto ahora implican límites en el recuento total de cabezas de ganado, incluidas reducciones sustanciales de las existencias existentes en algunos países con sectores de agricultura animal extensiva como Irlanda. [30] Sin embargo, un fin absoluto del consumo humano de carne y/o productos animales no se considera actualmente un objetivo realista. [31] Por lo tanto, cualquier plan integral de adaptación a los efectos del cambio climático , en particular los efectos presentes y futuros del cambio climático en la agricultura , también debe considerar la ganadería. [32] [33]

Las actividades ganaderas también contribuyen desproporcionadamente a los efectos del uso de la tierra, ya que se cultivan cultivos como el maíz y la alfalfa para alimentar a los animales. [34]

En 2010, la fermentación entérica representó el 43% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero de toda la actividad agrícola en el mundo. [35] La carne de rumiantes tiene una huella de carbono equivalente mayor que otras carnes o fuentes vegetarianas de proteínas según un metaanálisis global de estudios de evaluación del ciclo de vida. [36] Los pequeños rumiantes, como las ovejas y las cabras, contribuyen aproximadamente con 475 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente a emisiones de GEI, lo que constituye alrededor del 6,5% de las emisiones del sector agrícola mundial. [37] La ​​producción de metano por parte de los animales, principalmente los rumiantes, representa aproximadamente el 15-20% de la producción mundial de metano. [38] [39]

A nivel mundial, la producción ganadera ocupa el 70% de toda la tierra utilizada para la agricultura o el 30% de la superficie terrestre de la Tierra. [40] El sistema alimentario mundial es responsable de un tercio de las emisiones antropogénicas globales de GEI , [41] [42] de las cuales la carne representa casi el 60%. [43] [44]

Las vacas, las ovejas y otros rumiantes digieren sus alimentos mediante fermentación entérica , y sus eructos son las principales emisiones de metano provenientes del uso de la tierra, el cambio de uso de la tierra y la silvicultura : junto con el metano y el óxido nitroso del estiércol , esto hace que el ganado sea la principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero provenientes de la agricultura. [45]

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC de 2022 afirmó que: "Las dietas ricas en proteínas vegetales y bajas en carne y productos lácteos se asocian con menores emisiones de GEI. [...] Cuando sea apropiado, un cambio a dietas con una mayor proporción de proteínas vegetales , una ingesta moderada de alimentos de origen animal y una ingesta reducida de grasas saturadas podría conducir a reducciones sustanciales en las emisiones de GEI. Los beneficios también incluirían una menor ocupación de la tierra y pérdidas de nutrientes al medio ambiente circundante, al mismo tiempo que proporcionarían beneficios para la salud y reducirían la mortalidad por enfermedades no transmisibles relacionadas con la dieta". [46]

Según un estudio de 2022, detener rápidamente la agricultura animal proporcionaría la mitad de la reducción de emisiones de GEI necesaria para cumplir el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento global a 2 °C. [48] Hay llamados a eliminar gradualmente los subsidios a la ganadería como parte de una transición justa . [49]

En el contexto de las emisiones globales de GEI, la producción de alimentos dentro del sistema alimentario mundial representa aproximadamente el 26%. Si se desglosa, la ganadería y la pesca contribuyen con el 31%, mientras que la producción de cultivos, el uso de la tierra y las cadenas de suministro suman el 27%, el 24% y el 18%, respectivamente. [50]

Un estudio de 2023 descubrió que una dieta vegana reducía las emisiones en un 75 %. [51]

Una investigación realizada en Nueva Zelanda estimó que cambiar la producción agrícola hacia una dieta más saludable y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero costaría aproximadamente el 1% de los ingresos de exportación del sector agrícola de Nueva Zelanda, lo que es un orden de magnitud menor que los ahorros estimados para el sistema de salud que se obtendrían con una dieta más saludable. [52]

Se continúa investigando el uso de diversas especies de algas, en particular Asparegopsis armata , como aditivo alimentario que ayuda a reducir la producción de metano en los rumiantes. [53]

Producción de fertilizantes

Se estima que la cantidad de gases de efecto invernadero dióxido de carbono , metano y óxido nitroso producidos durante la fabricación y el uso de fertilizantes nitrogenados es de alrededor del 5% de las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero . Un tercio se produce durante la producción y dos tercios durante el uso de fertilizantes. [54] Las bacterias del suelo pueden convertir el fertilizante nitrogenado en óxido nitroso , un gas de efecto invernadero . [55] Las emisiones de óxido nitroso por parte de los seres humanos, la mayoría de las cuales provienen de fertilizantes, entre 2007 y 2016 se han estimado en 7 millones de toneladas por año, [56] lo que es incompatible con limitar el calentamiento global a menos de 2 °C. [57]

Crecimiento de cultivos

El CO 2 se vuelve a emitir a la atmósfera a través de la respiración de las plantas y del suelo en las últimas etapas del crecimiento del cultivo, lo que provoca más emisiones de gases de efecto invernadero. [58]

Producción de arroz

Trabajo de investigación del Centro Internacional de Agricultura Tropical para medir las emisiones de gases de efecto invernadero de la producción de arroz.

En 2022, las emisiones de gases de efecto invernadero del cultivo de arroz se estimaron en 5.700 millones de toneladas de CO2eq, lo que representa el 1,2% de las emisiones totales. [59] Dentro del sector agrícola, el arroz produce casi la mitad de las emisiones de gases de efecto invernadero de las tierras de cultivo , [60] alrededor del 30% de las emisiones agrícolas de metano y el 11% de las emisiones agrícolas de óxido nitroso . [61] El metano se libera de los arrozales sujetos a inundaciones a largo plazo, ya que esto inhibe que el suelo absorba el oxígeno atmosférico, lo que resulta en la fermentación anaeróbica de la materia orgánica en el suelo. [62] Las emisiones se pueden limitar plantando nuevas variedades, no inundando continuamente y eliminando la paja. [63]

Es posible reducir las emisiones de metano en el cultivo de arroz mediante una mejor gestión del agua, combinando la siembra en seco y una extracción del agua, o ejecutando una secuencia de humedecimiento y secado . Esto da como resultado reducciones de emisiones de hasta el 90% en comparación con la inundación total e incluso mayores rendimientos. [64]

Emisiones por tipo de gas de efecto invernadero

Las actividades agrícolas emiten gases de efecto invernadero: dióxido de carbono , metano y óxido nitroso . [65]

Emisiones de dióxido de carbono

Actividades como la labranza de los campos, la plantación de cultivos y el envío de productos generan emisiones de dióxido de carbono. [66] Las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la agricultura representan alrededor del 11% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. [67] Las prácticas agrícolas como la reducción de la labranza, la disminución de las tierras vacías, la devolución de los residuos de biomasa de los cultivos al suelo y el aumento del uso de cultivos de cobertura pueden reducir las emisiones de carbono. [68]

Emisiones de metano

Emisiones de metano de la agricultura, 2019. Las emisiones de metano (CHa) se miden en toneladas de dióxido de carbono equivalentes [69]
Presupuesto global de metano.

Las emisiones de metano del ganado son el principal contribuyente a los gases de efecto invernadero agrícolas a nivel mundial. El ganado es responsable del 14,5% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero antropogénicos. Una sola vaca emitirá 220 libras de metano por año. [70] Si bien el tiempo de residencia del metano es mucho más corto que el del dióxido de carbono, es 28 veces más capaz de atrapar el calor. [70] El ganado no solo contribuye a las emisiones nocivas, sino que también requiere una gran cantidad de tierra y puede pastar en exceso , lo que conduce a una calidad del suelo insalubre y una diversidad de especies reducida. [70] Algunas formas de reducir las emisiones de metano incluyen cambiar a dietas ricas en plantas con menos carne, alimentar al ganado con alimentos más nutritivos, gestionar el estiércol y hacer compost . [71]

El cultivo tradicional de arroz es la segunda fuente más importante de metano agrícola después de la ganadería , con un impacto de calentamiento a corto plazo equivalente a las emisiones de dióxido de carbono de toda la aviación . [72] La participación del gobierno en la política agrícola es limitada debido a la alta demanda de productos agrícolas como el maíz, el trigo y la leche. [73] La iniciativa mundial contra el hambre y la seguridad alimentaria de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID), el proyecto Feed the Future, está abordando la pérdida y el desperdicio de alimentos. Al abordar la pérdida y el desperdicio de alimentos, también se aborda la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Si solo se centrara en los sistemas lácteos de 20 cadenas de valor en 12 países, la pérdida y el desperdicio de alimentos podrían reducirse entre un 4 y un 10 %. [74] Estas cifras son impactantes y mitigarían las emisiones de gases de efecto invernadero al mismo tiempo que alimentarían a la población. [74]

Emisiones de óxido nitroso

Presupuesto global de óxido nitroso.

Las emisiones de óxido nitroso provienen del aumento del uso de fertilizantes sintéticos y orgánicos. Los fertilizantes aumentan la producción de los cultivos y permiten que estos crezcan a un ritmo más rápido. Las emisiones agrícolas de óxido nitroso representan el 6% de las emisiones de gases de efecto invernadero de los Estados Unidos; su concentración ha aumentado un 30% desde 1980. [75] Si bien el 6% puede parecer una pequeña contribución, el óxido nitroso es 300 veces más eficaz para atrapar el calor por libra que el dióxido de carbono y tiene un tiempo de residencia de alrededor de 120 años. [75] Diferentes prácticas de gestión, como la conservación del agua mediante riego por goteo , el control de los nutrientes del suelo para evitar la fertilización excesiva y el uso de cultivos de cobertura en lugar de la aplicación de fertilizantes, pueden ayudar a reducir las emisiones de óxido nitroso. [76]

Reducción de emisiones

La agricultura a menudo no está incluida en los planes gubernamentales de reducción de emisiones. [77] Por ejemplo, el sector agrícola está exento del régimen de comercio de emisiones de la UE [78], que cubre alrededor del 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero de la UE. [79]

Casi el 20% de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen del sector agrícola y forestal. [80] Para reducir significativamente estas emisiones, las inversiones anuales en el sector agrícola deben aumentar a 260 mil millones de dólares para 2030. Los beneficios potenciales de estas inversiones se estiman en alrededor de 4,3 billones de dólares para 2030, lo que ofrece un rendimiento económico sustancial de 16 a 1. [81] : 7–8 

Las medidas de mitigación en el sistema alimentario se pueden dividir en cuatro categorías: cambios en la demanda, protección de los ecosistemas, mitigación en las granjas y mitigación en las cadenas de suministro . En cuanto a la demanda, limitar el desperdicio de alimentos es una forma eficaz de reducir las emisiones de los alimentos. Los cambios hacia una dieta menos dependiente de productos animales, como las dietas basadas en plantas, también son eficaces. [82] : XXV 

Con el 21% de las emisiones globales de metano, el ganado es uno de los principales impulsores del calentamiento global. [83] : 6  Cuando se talan las selvas tropicales y la tierra se convierte en pastoreo, el impacto es aún mayor. En Brasil, producir 1 kg de carne de res puede resultar en la emisión de hasta 335 kg de CO 2 -eq. [84] Otros tipos de ganado, el manejo del estiércol y el cultivo de arroz también emiten gases de efecto invernadero, además de la quema de combustibles fósiles en la agricultura.

Las opciones de mitigación importantes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la ganadería incluyen la selección genética, [85] [86] la introducción de bacterias metanotróficas en el rumen, [87] [88] las vacunas, los piensos, [89] la modificación de la dieta y el manejo del pastoreo. [90] [91] [92] Otras opciones son los cambios en la dieta hacia alternativas libres de rumiantes , como sustitutos de la leche y análogos de la carne . El ganado no rumiante, como las aves de corral, emite muchos menos GEI. [93]

Es posible reducir las emisiones de metano en el cultivo de arroz mediante una mejor gestión del agua, combinando la siembra en seco y una extracción del agua, o ejecutando una secuencia de humedecimiento y secado . Esto da como resultado reducciones de emisiones de hasta el 90% en comparación con la inundación total e incluso mayores rendimientos. [94]

Véase también

Referencias

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