Reunión de GT de Ganadería (Grupo de Trabajo de Ganadería Sostenible)

Transcripción

1 Reunión de GT de Ganadería (Grupo de Trabajo de Ganadería Sostenible) Criterios del IPCC para el inventario de GEIs, y los resultados de las investigaciones realizadas en Brasil sobre emisión y absorción de dichos gases como resultado de la cría de ganado bovino Bruno Alves Embrapa Agrobiologia Magda Lima Embrapa Meio Ambiente

2 Flujos de gases de efecto invernadero por el cambio de uso del suelo Pérdida de vegetación y cambio de contenidos de C en el suelo CO 2 N 2 O Ruminantes CH 4 CO 2 Aumento del N disponible del suelo solo N 2 O CH 4 Tierra natural Conversión para uso agrícola

3 Parte aérea de la vegetación nativa: Mg C ha-1

4 Gases de efecto invernadero en el pastizal CO 2 CH 4 N 2 O Cantidad de C del suelo cm 50 a 200 mg ha-1 Materia orgánica Carbono orgánico

5 Carbono en el suelo CO 2 CO 2 CO 2 CO2 CO 2 CO 2 Parte aérea C-paja CO 2 C-raíces MOS La materia orgánica (carbono) del suelo es el resultado neto de la deposición de residuos y de su descomposición.

6 Emisiones de metano por rumiantes Microorganismos que actúan en la panza producen metano, que es expelido por eructación. Cedido por Magda Lima CNPMA

7 Producción de N O en los pastizales 2 N 2 O Produce un efecto invernadero igual al de 310 moléculas de CO. 2 NH 4 + NO 3 - Desnitrificación N 2 Fertilizantes, excreciones y residuos Disminución de la aireación del suelo

8 Gas de efecto invernadero N2O Desnitrificación NO3- Lixiviación

9 Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change). Establecido en 1989 por el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEP) y la Organización Meteorológica Mundial (WMO) para proveer al mundo información clara sobre el estado actual de los cambios climáticos y sus consecuencias ambientales y socioeconómicas. El primer informe elaborado en 1990 Creación de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

10 Convención del Clima Compromiso brasileño Hacer el inventario de las fuentes y los sumideros de gases de efecto invernadero Mitigación: Intervención antrópica para disminuir las emisiones o aumentar los sumideros de gases de efecto invernadero (IPCC, 1996)

11 Inventario de GEI en la Convención Por la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, todas las Partes tienen que presentar sus inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, usando metodologías comparables que serán acordadas por la Convención.

12 Manuales del IPCC para Inventarios Nacionales de Gases de Efecto Invernadero Manual de 1995 Manual Revisado de 1996 Guía de Buena Práctica y Tratamiento de Incertidumbre de 2000 (GPG 2000) Guía de Buena Práctica para el Uso de la Tierra, Cambio del Uso de la Tierra y Forestas de 2003 (GPG/LULUCF) Manual de 2006

13 Tiers (Niveles) Generalmente, el IPCC indica metodologías para la estimativa de emisiones y absorciones de GEI en tres niveles de detalle: del Tier 1 (método default) al Tier 3 (el método más detallado) Cada método de estimación (en particular en el Manual 2006) presenta enfoques en los tres niveles. Para algunas estimativas se puede aplicar el Tier 1, mientras que para otras puede que el Tier 3 sea más adecuado. La elección del tier puede variar entre inventarios nacionales y los de estados/ provincias o los municipales. Importancia de considerar las incertidumbres en el proceso de generación de las estimativas de emisión o absorción de gases de efecto invernadero.

14 Por ejemplo, para estimar las emisiones de CO2 por deforestación, los enfoques de Tier 1 y 2 del IPCC requieren una estimativa de la superficie deforestada (dato de actividad) y el contenido medio de carbono de la biomasa (sobre el suelo, bajo el suelo). El uso de tiers En general, las estimativas de emisión o absorción se obtienen sobre la base del producto entre dato de actividad y factor de emisión. El Tier 1 aplica valores default propuestos por el IPCC para factores de emisión El Tier 2 aplica valores nacionales El Tier 3 aplica métodos más elaborados como, por ejemplo, modelado. La elección del Tier dependerá de las capacidades y la disponibilidad de datos en el país.

15 Cambios de las existencias de C del suelo (IPCC 2006) Tier 1 Las emisiones o absorciones de CO2 como resultado de los cambios en las existencias de C del suelo se estiman indirectamente. Se las computa en la relación entre las existencias de C del suelo después del cambio de uso y las existencias de C en la zona en cuestión (vegetación nativa). Las existencias de C se computan para una profundidad de 30 cm.

16 Existencias de C del suelo Efecto del uso del suelo en los cambios de existencias de C del suelo (IPCC 2006) Foresta Pastizal Cultivo Secuestro Emisíon 20 anõs Tiempo

17 Emisiones de N2O de excreciones de bovinos en pastizales (IPCC, 2006) Tier 1 Según el IPCC (2006): El total de N excretado por 1 U.A. en América del Sur se estima en 162 g N dia -1. Las emisiones directas de N 2O de las excreciones (heces y orina) bovinas equivalen al 2% del total de N presente en las excreciones. Emisiones indirectas Por cada kg de N en forma de excreción depositado en el suelo, 20% se volatilizan y 30 son lixiviados. Del 20% que se volatiliza, el 1% es emitido como N O, y del 30% lixiviado, un 0,75% es emitido como N O. 2-1 Así, en 1 U.A. ha se producen 59,13 kg N ha-1 año-1 como excreciones. De este total, un 50% (29,6 kg N ha-1) queda en el suelo y el resto se volatiliza o sufre -1 lixiviación. En forma directa se emiten 0,59 kg N-N O o 0,93 kg N2O ha año Indirectamente, se emiten 0,25 kg N-N O o 0,39 kg N O ha año. Resumiendo, en el caso de bovinos de carne 1 U.A. ha-1 emite anualmente 1, kg N O ha o el equivalente a 410,5 kg CO eq ha año, como N O

18 Metano de bovinos Método de cálculo de las emisiones Primer paso: 1 Subdivisión de la ganadería por categorías de especies; 2 Subdivisión de la población de bovinos en ganado de carne y vacas ordeñadas. El ganado de carne es subdividido en subcategorías. 3- Cuantificación censual

19 Método de cálculo de las emisiones Segundo paso: 1 - Estimativa de los factores de emisión de metano para cada categoría de animal - ganado de carne y de leche - manejo de deyecciones de bovinos y porcinos 2 Reunir datos sobre consumo alimentario de cada especie, prácticas de manejo, cantidad de deyecciones, tasa de digestibilidad, tasa de preñez, tasa de natalidad y otros parámetros zootécnicos.

20 Método de cálculo de las emisiones Tercer paso: 1- Multiplicación de los factores de emisión por las poblaciones de cada categoría de animal, así como por los subgrupos, en el caso de ganado de carne; 2- Sumatoria de los totales de emisión de metano por fermentación entérica y de manejo de deyecciones por categoría de animal.

21 Niveles de detalle de las estimativas Tier 1: Caracterización básica de poblaciones animales: valores default Tier 2: Caracterización más elaborada de populaciones animales, con informaciones más detalladas sobre estimativas de consumo de alimento de animales típicos en cada subcategoría, así como sobre la calidad de la dieta, productividad animal, digestibilidad, entre otros factores. Uso de tasas de excreción de N para categorías animales Tier 3: El método de Tier 3 emplea procedimientos alternativos de estimativa sobre la base de una metodología específica del país.

22 Consumo de alimento y producción de estiércol por ganado de leche y de carne Datos default para América Latina (IPCC, 1996) Categoría animal Sub población Ganado de leche Promedio Peso (Kg) Digestibilidad del alimento (%) Consumo de energía (MJ/día) Consumo de alimento (kg/día) Producción de estiércol (kg/h/día en materia seca) Sólidos volátiles (kg/h/día) 3 m Ch 4/ Kg SV 00 60% 145,9 7,9 3,16 2,91 0,13 Ganado de carne Hembras adultas % 148,0 8,0 3,21 2,95 0,10 Machos adultos Jóvenes Promedio % 144,0 7,8 3,12 2,87 0, % 107,5 5,8 2,33 2,14 0, % 124,4 6,7 2,70 2,48 0,10

23 Valores estándar (default) de emisión de metano por fermentación entérica, por categoría animal, en Latinoamérica (IPCC, 2006) Categoría animal Emisión de metano (kg/cabeza/año) Ganado de leche 63 Otro ganado 56 Bufalinos 55 Ovinos 5 Caprinos 5 Equinos 18 Camellos 46 Mulas y Asnos 10 Porcinos 1

24 Brasil necesita conseguir datos sobre sus condiciones de ambiente, rebaño y manejo para proponer nuevos factores de emisión o adaptar modelos de simulación con el fin de demostrar mejor el impacto de la ganadería en las emisiones de GEI

25 También es fundamental entender cómo se producen esos gases en las condiciones brasileñas, para que se pueda desarrollar prácticas de mitigación.

26 Qué es lo que ya sabemos sobre las emisiones en Brasil?

27 La degradación de los pastizales hace que haya pérdida de materia orgánica del suelo, o emisión de CO2 a la atmósfera. CO2 CO2 CO2 Degradación de pastizales CO2

28 3 Variación de las existencias de C en el suelo con la degradación del pastizal Chapadão do Sul, MS (Arcilla = 11 %) Pastizales: Productivo = 38,2 Degradado = 29,7-1 Luz, MG (Arcilla= 77 %) Pastizales: Productivo = 164,6 Degradado = 138,0 Pérdidas que llegan a kg CO2 ha -1 año kg CO ha -1 ano -1-1 Penápolis, SP (Arcilla = 26 %) Pastizales: Productivo = 62,0 Degradado = 60,5 Itaporã, MS (Arcilla=46 %) Pastizales: Productivo = 95,4 Degradado = 85,1 (Fisher et al., 2007)

29 Recuperar el pastizal y mantenerlo productivo es fundamental para secuestrar y mantener secuestrado el C en el suelo.

30 Existencias de C en suelos con pastizales de Brachiaria spp. Productivas y con vegetación nativa Prof. de Lugar Pasto Vegetación Nativa Existencias Mg C ha -1 Muestreo (VN) Pasto VN Itabela, BA cm B. humidicola Coastal 34,3 32, cm Atlantic Rainforest 44,5 42, cm 92,2 91,7 Luz, MG cm B. brizantha Cerradão 84,3 70, cm 164,6 117,0 Chapadão do Sul, MS cm B. brizantha Cerrado 38,2 34, cm 62,6 57,1 Piracanjuba, GO cm B. brizantha Cerrad o Cerradão 22,6 31, cm 44,0 50, cm 124,3 127,4 Goiânia, GO cm B. decumbens Cerradão 84,4 65, cm 185,9 151,2 Planaltina, DF cm B. brizantha Campo Limpo 37,3 31, cm 61,1 54, cm 113,0 99,7 Tarré et al (2001); Bráz (2005); Oliveira et al (2006); Santos (2005); Silva et al (2004).

31 Efecto del uso del suelo en los cambios de existencias de C del suelo (IPCC 2006) Existencias de C del suelo Foresta Pasto Cultivo Secuestro Emisión 20 Años Tiempo

32 La acumulación o secuestro de C en el suelo es finita. La cantidad que el suelo puede secuestrar depende del manejo, historial, textura, clima, producción, etc. Cant. de C del suelo Manejo Max. Potencial de secuestro de C Tiempo

33 Las existencias de C se estabilizan con el tiempo, pero las emisiones de N2O se mantienen Carbono del suelo N O y Ch 2 4 Acumulativas Nuevo equilibrio Tiempo

34 Emisiones de metano por rumiantes Microorganismos que actúan en la panza producen metano, que es expelido por eructación. Cedido por Magda Lima CNPMA

35 Técnica del SF6 Recolección y Cuantificación de Metano Westberg et al., 1989; Johnson & Johnson, 1995

36 Aparato de Recolección de Metano Yugo de almacenamiento de gases Válvulas y tubos capilares

37 Preparación de material introducido en la panza del animal

38 Recolección de metano y SF en vaca lechera 6

39 Estación seca Estación húmeda

40 Emisión de metano por ganado de carne - Nelore Categoria Peso % del rebaño CH 4 g/d* CH 4 kg/animal Año Invierno Primavera Verano Otoño Toros 500 > Vacas Novillas (7 meses to 2 anõs) ,7 Novillas (2-3 años) ,3 Machos (7 meses a 2 anõs) Machos (2-3 anõs) Machos (3-4 anõs) Machos (4 añoss ) 450> ,0 Promedio

41 Emisión de metano en función de la calidad del forraje /kg GPV g CH Fuente: Kurihara et al Pastizal tropical Granos Mejorar la calidad del pastizal es un método de mitigación de la emisión de metano 0 0,5 1 1,5 2 GPV (kg/día)

42 - Mejoría genética - - Mejoría de la producción animal con el suministro de más y mejor alimento (forrajes de buena calidad, concentrado de ensilado de maíz, etc.)

43 Producción de N O en el suelo 2 Las excreciones de los animales son el principal problema en sistemas extensivos

44 Mediciones de emisión de N O de excreciones 2 en la Embrapa Agrobiología

45

46 Experimento para cuantificar las emisiones de N O de excreciones en el invierno (pocas lluvias) Control Heces Orina µg g N-N 2 O m -2 h FE orina = 0,1 % FE Heces = 0,0 % 0 12/03 19/03 26/03 02/04 09/04 16/04 23/04 30/04 07/05 La orina es la vía más importante de producción de N O 2

47 2 Experimento para cuantificar las emisiones de N O de excreciones en el período de septiembre y octubre 1000,00 900,00 800,00 700,00 µgn-n2o/m²/h 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 Orina Heces Control 0,00-100,00 29/s et 1/oct 3/oct 5/oct 7/oct 9/oct 11/oct 13/oct 15/oc t 17/oc t 19/oct 21/oct 23/oct 25/oct 27/oct

48 Flujos de N 2O de excreciones en pastizal de Santo Antonio de Goiás (verano) FE Orina = 2,57 e 1,61 % FE Heces = 0,14 e 0,29 % µg N-N N 2 O m -2 h Control Orina Heces /nov 8/dic 28/dic 17/en 6/feb 26/feb 18/mar 7/abr 27/abr

49 (2006) % del N depositado como excreciones en pastizales (heces y orina) -1 Resumiendo, en el caso de bovinos de carne 1 U.A. ha emite -1 anualmente 1,32 kg N O ha o el equivalente a 410,5 kg Co eq ha año, como N O. 2 2

50 Efecto de la concentración de N en la dieta en la excreción de N de carneros (Barrow & Lambourne, 1962) N excretado (Ruf) Excreción total Excreción fecal El manejo para aumentar la producción del pastizal, con más N, también aumenta el contenido de proteína Emisiones más abundantes de N O, por 2 el mayor contenido de N en la orina Contenido de N de la dieta (%)

51 Al aumentar la productividad del pastizal... CO 2 CH 4 N 2 O CO 2 CH 4 N 2 O Existencias de C del suelo Balance?

52 Escenarios para dos estados del pastizal Producción y productividad de campos de pasto Tanzania sometidos a distintos manejos (Euclides et al., 1997; 1999; 2000; 2001) Pastoreo continuo Establecimiento (kg/ha) caliza 400 de la fórmula microelementos Abonamiento Mantenimiento (kg/ha) No Sistema de pastoreo Continuo Tasa de ocupación (cab/ha) Estación seca Estación lluviosa Ganancia de peso (g/cabeza/día) Estación seca Estación lluviosa Ganancia de peso (kg/ha/año) 2,1 2, de la fórmula microelementos 50 de N (anualmente) 2º año: 500 yeso y caliza Continuo 3,2 4,

53 Emisiones anuales de CO eq absolutas 2 Pastoreo Abonamiento Mantenimiento CO 2 eq Excrecine + N Kg ha -1 CO 2 eq CH 4 enterico Kg ha -1 CO 2 Fósil (N fert) Kg ha -1 CO 2 eq Total Kg ha -1 Continuo No Contínuo Continuo Con 50 kg

54 Consideraciones finales Mantener el pasto productivo es fundamental para secuestrar o mantener secuestrado el C en el suelo, aumentar la productividad y, por consiguiente, disminuir las emisiones de metano Las emisiones de N2O derivadas de las heces bovinas no se pueden considerar iguales que las de la orina, como sucede en la elaboración del inventario nacional de GEI que aplica la metodología del IPCC. Es importante evaluar hasta qué punto la intensificación de la producción permite mitigar emisiones de GEI.

55 Muchas gracias!