LA GANADERIA: CONTRIBUCION AL CAMBIO CLIMATICO Y ESTRATEGIAS DE MITIGACION Y ADAPTACION

Transcripción

1 LA GANADERIA: CONTRIBUCION AL CAMBIO CLIMATICO Y ESTRATEGIAS DE MITIGACION Y ADAPTACION Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín L. Alfonso Giraldo V. Zoot. PhD

2 Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), 2008 Las emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) pasaron en cinco años de millones de toneladas a millones.

3 Las evidencias IPCC: concluye que el Cambio Climático, es causado en un 90 ciento por el hombre. Subirá la temperatura de la tierra hasta 4 grados El calentamiento provocará graves trastornos meteorológicos como frecuentes olas de calor, huracanes, inundaciones o sequías

4 Las evidencias Marzo 27 de 2008 Gigantesco bloque de hielo de 40 km, se desprende de la Antártida Imágen del resquebrajamiento de la Plataforma de Wilkins en la Antártida- AFP Imágen de satélite suministrada por la Universidad de Colorado en Estados Unidos, donde se puede apreciar el pedazo desprendido.

5 Las evidencias El aumento de 40 centímetros en el nivel de los océanos significará que "El número de refugiados climáticos será superior al de los refugiados de las guerras", dice el informe Las precipitaciones aumentarán "muy probablemente" en latitudes elevadas, pero disminuirán en las regiones subtropicales

6 La deforestación, es uno de los motores del CCG La transformación de bosques a tierras agropecuarias genera un 20% de las emisiones de GEI, atribuibles a actividades humanas

7 Porción de superficie deforestada convertida a cultivos y pastizales, FAO, 2006

8 CH 4 Gases Fase sólida Fase líquida El dióxido de carbono (CO 2 ) es 220 veces más común en la atmósfera que el metano (CH 4 ). Pero el metano calienta la tierra 23 veces más que la misma cantidad de CO 2. El ganado produce cantidades significativas de metano a través de los eructos (95%). Los rumiantes alimentados con forrajes fibrosos (pastos de baja digestibilidad) emiten más metano.

9 De donde proviene el metano enterico? Celulosa Hemicelulosa Fructusanas Almidones Hidrólisis enzimática β 1-4 Rumen por MO Azucares sencillos (Hexosas) Hexosa 2 Piruvato + 4H + 2 ATP Piruvato + H 2 O Acetato + CO 2 + 2H + ATP Piruvato + 4H Propionato + H 2 O + ATP 2 Piruvato + 8H Butirato + 2 CO ATP CO 2 + 8H CH 4 + 2H 2 O

10 Resumen de la digestión de carbohidratos en los rumiantes Ración Pared celular Contenido celular Celulosa hemicelulosa Pectina Azucares solubles Almidones Lignina & sílice Azucares sencillos Rumen ACETATO Formiato PIRUVATO PROPIONATO LACTATO CO 2 H 2 METANO BUTIRATO Pared Ruminal β HIDROXIBUTIRATO Sangre portal ACETATO β HIDROXIBUTIRATO PROPIONATO

11 Fuentes globales de emisiones de metano proveniente de actividades antrópicas Gás Natural 15% Carbón 8% Otros 4% Cultivo de arroz inundación 16% Quema de biomasa 11% Vertederos 10% Aguas domésticas 7% Estiercol animal 7% Fermentación entérica 22%

12 REPORTE SECTORIAL DE EMISIONES NACIONALES GEI Colombia GEI FUENTE DE GEI CH 4 N 2 0 NOx CO Total agricultura (Gg) Fermentación entérica (%) 93 Manejo estiércol (%) 2.8 Cultivos de arroz (%) 3.8 Suelos agrícolas (%) - 99 Quema de sabanas (%) Quema de residuos agrícolas (%) Fuente: IDEAM 2007

13 EFECTOS DEL CCG EN LA AGRICULTURA Sensibilidad del rendimiento de maíz, al cambio climático Respuesta con adaptación Respuesta sin adaptación Respuesta cultivo secano IPCC, 2007

14 Sensibilidad del rendimiento de trigo, al cambio climático Respuesta con adaptación Respuesta sin adaptación Respuesta cultivo secano IPCC, 2007

15 Como consecuencia del cambio climático, se espera que los rendimientos de arroz disminuyan después del año 2020, si se toman en consideración los efectos del CO 2 Es muy probable que la productividad del ganado vacuno disminuya, como respuesta al aumento de 4 C en la temperatura. Con consecuencias adversas para la seguridad alimentaria IPCC, 2007

16 Posibles efectos directos en la producción ganadera debidas al CCG (1) Aumentos en la TºC alargan estación crecimiento en pasturas y forrajes Ventajoso? Mayor rapidéz maduración forrajes: -Pérdida de calidad nutritiva -Aumento pared celular -Disminución digestibilidad -Aumento CH 4 Maduración más temprana forrajes: -Disminución período de llenado grano -Reducción viabilidad y germinación -Alteración latencia -Cambios drásticos renovación-persistencia

17 Posibles efectos directos en la producción ganadera debidas al CCG (2) Aumentos en la TºC y la humedad, efectos: Desventajas Alteración distribución y proliferación de insectos plagas: -Pasturas débiles pos-sequía -Aumento infestación hongos Incremento actividad plagas y enfermedades: -Uso de mas productos químicos -Mayores costes ambientales-salud -Incremento costes económicos

18 Altas radiaciones y las elevadas temperaturas ambientales causarán modificaciones en la cantidad y distribución de tejidos de las pasturas (tejidos soporte, FDN) afectando su calidad, particularmente la digestibilidad.

19 Posibles efectos directos en la producción ganadera debidas al CCG (3) Cutícula Estructura Anatómica Forrajes Tropicales C 4 (Panicum maximum ) e= epidermis, m= mesófilo, p= parénquima, ps=haces floema, x= haces xilema. s= esclerénquima,

20 MITIGACION- ADAPTACIÓN DE LOS SISTEMAS GANADEROS Alternativas: AL CAMBIO CLIMÁTICO 1- Promoción de la integración de las cadenas productivas como el biodisel, la láctea y cárnica 2- Identificación y promoción de micro-climas beneficiosos tanto para las pasturas como para los animales (Silvopastoreo) 3- Manipulación de la fermentación ruminal para reducir emisiones CH 4

21 Alternativa 1 Biocombustibles Producción de Leche Competencia DDGS

22 Competencia en L. América? Biodisel Efluentes Glicerol Biomasa Vinaza Bioetanol

23 Potencial del Glicerol en PA - Glicerol se utiliza para sintetizar glucosa (gluconeogénico) - De fermentación rápida y completa en rumen - Valor energético semejante al maíz - Producto principal fermentación ruminal: Ac. propiónico, PL - Altera la proporción Ac/Pr en rumen: proteína y grasa en leche - Parece que se puede incluir hasta el 15% en la dieta - Disminuye emisiones de metano (controla Población MR) - Composición de ac. grasos, promueve mayor CLA en leche

24 Alternativa 2 La implementación de sistemas agroforestales y silvopastoriles una estrategia para la adaptación del cambio climático FAO, 2007

25 Lecciones aprendidas: Impactos en la productividad de la finca Los sistemas silvopastoriles contribuyen al incremento de la capacidad de carga animal y en la productividad de la finca Los árboles en potreros proveen mejores condiciones de micro-clima que resultan en mayor producción de leche Los sistemas silvopastoriles contribuyen a tener mayor estabilidad de producción animal durante todo el año, especialmente en la época seca Mejora la calidad de los productos

26 Incrementos % en la producción de leche/vaca/día Incrementos en la producción de leche/ha 9-49% En función de la densidad de árboles/ha Mejora la carga animal 12 y 39% La compactación del suelo disminuye entre 21-57% La captura y fijación de carbono 68 y 63% mayor respecto a las áreas sin árboles, dependiendo de la densidad de árboles

27 Ventajas de los Sistemas Silvopastoriles Regulación de la radiación entre los diferentes estratos vegetales del sistema Desarrollo de un gradiente de temperatura, en los componentes pasturas, animales y en el suelo Regulación de la humedad relativa del aire Disminución de la erosión Disminuye el efecto dañino del viento, regulación de la polinización y distribución de las semillas Disminución de la evaporación de agua del suelo

28 PARAMETROS AMBIENTALES DURANTE EL VERANO EN SILVOPASTOREO (50 msnm) B. humidícola + A. mangium Parámetro 7:0 am 12:0 m 4:0 pm Sistema SSP ST SSP ST SSP ST TºC ambiental (ºC) 26,5 a 26,8 a 31,1 b 35,8 a 33,0 b 35,7 a H. relativa (%) 76,1 b 82,0 a 61,9 a 60,3 a 53,9 a 57,0 a Luz (Lux *) 19,6 b 154 a 79,3 b 853 a 58,3 b 311 a * LUX= Intensidad del flujo luminoso (iluminancia), expresado en Jul/m 2 /S. Promedios con letra distinta, difieren (p<0,05)

29 PARAMETROS AMBIENTALES DURANTE EL VERANO EN SILVOPASTOREO (2600 msnm) P. clandestinum + A. decurrens Parámetro 7:0 am 12:0 m 4:30 pm Sistema SSP ST SSP ST SSP ST TºC ambiental (ºC) 15,0 a 17,6 a 20,0 b 27,3 a 17,3 b 18,6 a H. relativa (%) 80,0 b 82,0 a 60,6 a 78,0 a 63,6 a 69,0 a Luz (Lux *) 104 b 1696a 344 b 4923 a 129 b 1568a * LUX= Intensidad del flujo luminoso (iluminancia), expresado en Jul/m 2 /S. Promedios con letra distinta, difieren (p<0,05)

30 Alternativa 3 Metano entérico: enfoque para la mitigación de las emisiones por los animales Manipulación de la fermentación ruminal para reducir emisiones CH 4 Alternativas: follaje árboles y arbustos (taninos), aceites (grasas) METODO Y TECNICA PARA CUANTIFICAR EMISIONES DE METANO IN VIVO EN PASTOREO?

31 Técnica del SF 6 Muestreo y cuantificación de metano

32 Collares para almacenamiento de gases Válvulas y tubos capilares

33 Análisis de SF 6 y CH 4 Cromatografia de gases

34 Muestreo de metano y SF 6 en vaca lechera

35 Muestreo de metano en Ganado de carne

36 Técnica in vivo - SF 6 Técnica in vitro - Gases Producción de metano (L/kg MS), en diferentes dietas con dos técnicas Dieta D1 (Heno de alfalfa 100%) D2 (Ensilaje de maíz 91% + H. de soya 9%) D3 (Heno de reygrass 92% + H. de soya 8%) D4 (Paja de arroz 91% + H de soya 9%) D5 (Heno de pasto sudan 92% + H de soya 8%) Metano SF Metano T. gases Giraldo et al British Journal of Nutrition (Submitted)

37 Dieta para la producción de leche Clima Frío Dietas K KC KA KM KAM Metano (µmol)-24h 375a 367ab 291c 347abc 317bc K= P. clandestinum sólo KC= P. c. + 20% Concentrado comercial KA= P. c. + 20% A. decurrens KM= P. c. + 20% Pennisetum sp KAM= P. c. + 10% A. decurrens + 10% Pennisetum sp (16,5 % de taninos condensados solubles)

38 Dieta para la producción de carne zona Clima Cálido Dietas B B20 B30 B40 eed Metano (µmol)-24h 203a 163b 152b 156b 8,1 B= B. humidícola sólo B20= B. h. + 20% A. mangium B30= B. h. + 30% A. mangium B40= B. h. + 40% A. mangium (37,2 % de taninos condensados solubles)

39 GRACIAS!