Capacidad de un bosque para mitigar los gases con efecto invernadero. producidos por un rebaño mixto bajo manejo agrosilvopastoril

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1 Capacidad de un bosque para mitigar los gases con efecto invernadero producidos por un rebaño mixto bajo manejo agrosilvopastoril Introducción Actualmente se considera a la ganadería como uno productivos más nocivos para el ambiente, debido a la de los sectores elevada tasa de deforestación asociada al cambio de uso de suelo y a la alta emisión de gases con efecto invernadero generados por el ganado (Steinfeld et al., 2010). Según la FAO (2007), la conversión de terrenos hacia usos pecuarios es una de las causas mas importantes de deforestación en América latina, en el caso de México, se estima que en las ultimas décadas se han perdiodo ha de bosques y selvas anualmente y el INEGI señala a las actividades pecuarias como uno de los motivos principales. La deforestación asociada al cambio en el uso de suelo para la extensión de la frontera agropecuaria, además de contribuir a la pérdida de biodiversidad de flora y fauna, se considera una fuente de emisión de CO 2 al ambiente. Esto se debe a que los árboles son reconocidos como sumideros de carbono, gracias a la capacidad de tomar el CO 2 presente en la atmósfera y utilizarlo para la formación de biomasa como estructuras vegetales leñosas, además de favorecer la incorporación de carbón al suelo a través de la descomposición de hojas y raíces, abundantes en ecosistemas que cuentan con la presencia de árboles. El dióxido de carbón es considerado un gas de efecto invernadero capaz de contribuir al cambio climático, las emisiones de este gas y de los demás gases de efecto invernaderos son regularmente reportados en una unidad de medida conocida como dioxido de carbono equivalente (CO2 eq). Se calcula que el sector pecuario anualmente emite a la atmosfera 7.2 gigatoneladas (Gt) de

2 CO2 eq a nivel mundial, esto representa el 14.5% del total de los GEI antropogénico. Los principales GEI producidos por la actividad ganadera son el dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). La emisión de GEI de una unidad de producción pecuaria está relacionada a distintos factores, como pueden ser: las especies involucradas; la alimentación (incluyendo la producción de los cultivos agrícolas) y el manejo y la disposición de los desechos del ganado (Belflower et al., 2012). Con relación a la especie, el GEI de mayor relevancia es el CH 4, el cual es producido durante el proceso fisiológico conocido como fermentación entérica. En el caso de los rumiantes la capacidad de fermentar el alimento es considerablemente mayor que en otras especies (Mangino et al., 2003), por lo que las emisiones de metano entérico de unidades de producción compuestas por estos, serán mayores en comparación con aquellas unidades integradas por otras especies. Con relación al alimento brindado al ganado, la mayor emisión de GEI ocurre de forma indirecta, ya que a través de la fertilización de los cultivos agrícolas puede favorecerse la emisión de N 2 O y de CO 2 producido por la quema de combustibles fósiles durante la transportación y procesamiento de los insumos. En cuanto a las emisiones de CH 4 y N 2 O provenientes del manejo y disposición de los desechos, dependerá principalmente de las prácticas de almacenamiento y destino de las excretas. Ante el inminente incremento de la emisiones de GEI, a nivel mundial han surgido propuestas que intentan contribuir a la problemática ambiental que supone la ganadería. Algunas de estas propuestas fomentan el aprovechamiento racional de los recursos presentes en los bosques, donde no

3 se considera necesaria la deforestación total de nuevas áreas boscosas para la siembra de cultivos o la introducción de ganado, a estos se les conoce como sistemas agroforestales (SAF) o sistemas agrosilvopastoriles (SASP), de acuerdo a los componentes que lo integren (Nahed-Toral et al., 2013). Los sistemas agroforestales son compuestos por cultivos y arboles, los cuales permiten conservar los servicios ambientales brindados por la vegetación presente en el ecosistema, tales como: el almacenamiento de carbono; la recarga de acuíferos; la preservación de la flora y fauna y obtención de leña y carbón (Jamnadass et al., 2013). Por su parte, los SASP, integran plantas leñosas perennes, arbustivas y herbáceas dentro de la parte silvícola, animales en pastoreo, que componen la parte pecuaria y cultivos dentro de la parte agrícola (Musálem et al., 2002). Es así que los SASP resultan una alternativa para mantener los ecosistemas boscosos y reducir la presión de deforestación al representar una fuente de bienes e ingresos. A nivel mundial los SASP han surgido como una propuesta para mitigar los gases de efecto invernadero por medio de la conservación del stock de existencias de recursos forestales o a través de la implementación de este tipo de sistemas en zonas deforestadas. Sin embargo, la cantidad de carbono fijado en SASP depende de múltiples interacciones entre los componentes árbol, cultivo, suelo y animal (Jose, 2009). Por este motivo resulta imposible determinar si en cada uno de los SASP implementados como estrategia de mitigación, una vez analizados todos los factores involucrados, el resultado será favorable en cuanto a emisiones de GEI. En México, se ha demostrado la capacidad de los bosques de almacenar carbono en SAF, Espinoza-Domínguez et al., (2012) encontraron

4 que los potreros convencionales llegan a almacenar 52 tc ha-1, mientras que en SAF se pueden almacenar hasta 102 tc ha-1, es decir, casi el doble que en los potreros destinados al pastoreo de ganado. Por otro lado también ha sido analizada la capacidad de almacenar carbón en SASP, Villanueva-López et al., (2015) encontraron que la cantidad de C utilizado para el crecimiento de estructuras leñosas, brinda una clara ventaja en cuanto a la capacidad de almacenamiento de carbón entre los SASP y los sistemas de monocultivo regularmente utilizados en la ganadería. Sin embargo en los estudios encontrados sobre SASP no se ha considerado en qué medida los GEI emitidos por el componente pecuario pudieran considerarse en balance con las absorciones llevadas cabo por parte del componente boscoso. Es por eso que el analizar un SASP considerando las emisiones y el almacenamiento a través del ACV puede brindar información útil para la identificación de las variables que favorecen el balance positivo entre la emisión y el almacenamiento dentro de un sistema, de modo que la producción pueda corroborarse como baja en emisiones. Material y Métodos El estudio se llevó a cabo en el SASP establecido en el Centro de Enseñanza Investigacion y Extension en Produccion Agro-Silvo-Pastoril (CEIEPASP), FMVZ-UNAM, localizado en el Estado de México, municipio de Chapa de Mota a la altura del kilometro 68.5 de la carretera Atizapán- Jilotepec. El CEIPASP cuenta con 253 ha, de las cuales ha son de bosque de encino pino, 40 has con actividad agrícola y las restantes corresponden a caminos y servicios. La superficie del bosque que es pastoreada por el rebaño cuenta con especies

5 leñosas, como Quercus spp., Pinus greggi., Eucalyptus sp., Arbutus xalapensis, Cupressus lindleyi., además de algunas plantas arbustivas y herbáceas El rebaño está conformado por bovinos de raza Limousin, ovinos Rombouillet y Suffolk, así como cabras Alpino francés y cerdos Yorkshire-Landrace. Para realizar el cálculo de emisiones, la información se procesó de acuerdo a la metodología de Análisis de ciclo de vida. Para la elaboración del Inventario de Ciclo de Vida fue necesario recabar información a través de la inspección de registros de corral, registros de oficina y por medio de entrevistas semiestructuradas al personal académico responsable de las distintas áreas productivas, dicha información cumple con las características de ser real y auditable. Dentro de los límites y alcances del estudio se consideró la información productiva del año 2013, también se consideró el tipo y cantidad de nutrientes ingresados al sistema durante dicho periodo. Las emisiones calculadas fueron aquellas resultantes de la fermentación entérica, manejo de excretas y fertilización de cultivos de acuerdo al programa de manejo de cada estrato productivo en el sistema: forestal, agrícola y ganadero. Debido a la alta gama de productos que son producidos en el CEIEPASP la unidad funcional en la que son reportados los resultados es 1 Kg de Peso Vivo. Los modelos incluirán factores de emisión de acuerdo a las guías del IPCC (2006). Las emisiones atribuibles a la producción y transportación de insumos o servicios no serán consideradas, esto se debe a que en países como México las emisiones mas relevantes son aquellas generadas dentro de la unidad de producción, representando usualmente del 90 al 99% de las emisiones totales de la cadena de producción.

6 El cálculo de almacenamiento de carbón comprenderá las estructuras arbóreas de acuerdo al inventario forestal con el que cuenta el CEIEPASP y ecuaciones alométricas específicas para las especies presentes en bosque. El almacenamiento en vegetación herbácea o arbustiva no será contemplado. RESULTADOS Inventario de Ciclo de Vida La población de ganado presente durante el año de estudio se anualizó para efectos del estudio, por lo que la población considerada se muestra en el cuadro 1.1, con la información auditada se obtuvieron los parámetros productivos y reproductivos de las cuatro especies. Etapa Ovinos Caprinos Bovinos Cerdos Machos Hembras Lactación M Lactación H Crecimiento M Crecimiento H Desarrollo M Desarrollo H

7 Alimentación 5%! 5%! 14%! 52%! 12%! 1%! 11%! Aporte de MS! Pradera! Avena callejón! Avena ebo! Pastizal y sotobosque! Ensilado (maíz)! Pacas! Balanceado! Para el cálculo de las emisiones de N 2 O producidos por el ganado se consideraron las entradas y salidas del sistema de componentes nitrogenados a través del inventario de insumos alimenticios. Alimento MS PC Nitrógeno T % Kg Pradera rygrass Pradera orchar Pradera trébol Avena callejón Avena y ebo Pastizal / sotobosque Ensilado Pacas de alfalfa Pacas de avena

8 Pacas de pradera Balanceado Total Emisiones provenientes del ganado De acuerdo a la caracterización del sistema y a las directrices del IPCC (2006) se seleccionaron los factores de emisión para cada una de las categorías de emisión Metano La emisiones totales de CH 4 durante el estudio fueron de Kg de Metano En la tabla se presentan las emisiones por especie en Kg de CH4 Concepto Ovinos Caprinos Bovinos Cerdos Manejo de excretas Fermentación entérica Total Óxido nitrosos Las emisiones totales de óxido nitroso durante el 2013 fueron de Kg de N 2 O Considerando ambos GEI las emisiones totales durante el periodo de estudio fueron de 26.8 CO2 eq / kg PV

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10 Referencias Belflower JB., Bernard JK., Gattie DK., Hancock DW., Risse LM., Alan Rotz C A case study of the potential environmental impacts of different dairy production systems in Georgia. Agricultural Systems 108: Espinoza-Domínguez W., Krishnamurthy L., Vázquez-Alarcón A., Torres- Rivera A Almacén De Carbono En Sistemas Agroforestales Con Café. Revistas Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente XVIII: Jamnadass R., Place F., Torquebiau E., Malézieux E., Iiyama M., Sileshi GW., Kehlenbeck K., Masters E., McMullin S., Dawson IK Agroforestry for food and nutritional security. Unasylva 64: Jose S Agroforestry for ecosystem services and environmental benefits: An overview. Agroforestry Systems 76:1 10. Musálem-Santiago MÁ Sistemas Agrosilvopastoriles: Una alternativa de desarrollo rural sustentable para el trópico mexicano. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales Y Del Ambiente 8: Nahed-Toral J., Valdivieso-Pérez A., Aguilar-Jiménez R., Cámara-Cordova J., Grande-Cano D Silvopastoral systems with traditional management in southeastern Mexico: A prototype of livestock agroforestry for cleaner production. Journal of Cleaner Production 57: Steinfeld H., Mooney H a., Schneider F., Neville LE Livestock in a Changing Landscape, Volume 1: Drivers, Consequences, and Responses. African Journal of Range Forage Science 27:416. The International Standards Organisation Environmental management Life cycle assessment Principles and framework. Iso :1

11 28. Villanueva-López G., Martínez-Zurimendi P., Casanova-Lugo F., Ramárez- Avilés L., Montañez-Escalante PI Carbon storage in livestock systems with and without live fences of Gliricidia sepium in the humid tropics of Mexico. Agroforestry Systems 89: