Emisiones de gases de efecto invernadero por la agricultura

La agricultura contribuye al cambio climático a través de las emisiones de gases de efecto invernadero y mediante la conversión de tierras no agrícolas, como los bosques, en tierras agrícolas. En 2019, el IPCC informó que entre el 13% y el 21% de los gases de efecto invernadero antropogénicos provenían específicamente del Sector de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (AFOLU). Las emisiones de la agricultura de óxido nitroso, metano y dióxido de carbono representan hasta la mitad de los gases de efecto invernadero producidos por la industria alimentaria en general, o el 80% de las emisiones agrícolas. La cría de animales es una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero.

El sistema alimentario agrícola es responsable de una cantidad significativa de emisiones de gases de efecto invernadero. Además de ser un usuario importante de la tierra y consumidor de combustibles fósiles, la agricultura contribuye directamente a las emisiones de gases de efecto invernadero a través de prácticas como la producción de arroz y la cría de ganado. Las tres causas principales del aumento de los gases de efecto invernadero observado en los últimos 250 años han sido los combustibles fósiles, el uso de la tierra y la agricultura.Los sistemas digestivos de los animales de granja se pueden clasificar en dos categorías: monogástricos y rumiantes. El ganado rumiante para carne y productos lácteos tiene un alto nivel de emisiones de gases de efecto invernadero; los monogástricos, o los cerdos y los alimentos relacionados con las aves de corral, son bajos. El consumo de los tipos monogástricos puede producir menos emisiones. Los animales monogástricos tienen una mayor eficiencia de conversión alimenticia y tampoco producen tanto metano.

Hay muchas estrategias que se pueden utilizar para ayudar a suavizar los efectos y la producción adicional de emisiones de gases de efecto invernadero; esto también se conoce como agricultura climáticamente inteligente. Algunas de estas estrategias incluyen una mayor eficiencia en la ganadería, que incluye manejo, además de tecnología; un proceso más eficaz de gestión del estiércol; una menor dependencia de los combustibles fósiles y recursos no renovables; una variación en la duración, hora y ubicación de las comidas y bebidas de los animales; y un recorte tanto en la producción como en el consumo de alimentos de origen animal. Una gama de políticas puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del sector agrícola para un sistema alimentario más sostenible.

Visión general

Las actividades agrícolas emiten los gases de efecto invernadero dióxido de carbono, óxido nitroso y metano.

Emisiones de dióxido de carbono

Las emisiones de dióxido de carbono provienen de cosas como la labranza de los campos, la siembra de cultivos e incluso el envío de cultivos o alimentos cultivados a los mercados para obtener ingresos. Las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la agricultura representan alrededor del 24 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Para ayudar a mitigar las emisiones de dióxido de carbono, se pueden promover prácticas agrícolas como reducir la labranza, disminuir la tierra vacía, devolver los residuos de biomasa del cultivo al suelo y aumentar el uso de cultivos de cobertura.

Emisiones de metano

Las emisiones de metano provienen del ganado, como los eructos de las vacas, y son el principal contribuyente a los gases de efecto invernadero agrícolas a nivel mundial. Cada año, una sola vaca emite 220 libras de metano, lo que genera el 14,5 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. Si bien el tiempo de residencia del metano es mucho más corto que el del dióxido de carbono, su potencia es 28 veces mayor que su contribución al calentamiento. El ganado no solo contribuye a las emisiones nocivas, sino que también requiere una gran cantidad de tierra y puede sobrepastorear, lo que conduce a una calidad del suelo poco saludable y a una reducción de la diversidad de especies. Algunas formas de reducir las emisiones de metano incluyen el consumo de dietas ricas en plantas con menos carne, alimentar al ganado con alimentos más nutritivos, el manejo del estiércol y el compostaje.

El cultivo tradicional de arroz es la segunda mayor fuente agrícola de metano después del ganado, con un impacto de calentamiento a corto plazo equivalente a las emisiones de dióxido de carbono de toda la aviación. La participación del gobierno en la política agrícola es limitada debido a la gran demanda de productos agrícolas como el maíz, el trigo y la leche. 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. Centrándose únicamente 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 %. Estos números son impactantes y mitigarían las emisiones de gases de efecto invernadero sin dejar de alimentar a la población.

Emisiones de óxido nitroso

La emisión de óxido nitroso proviene del mayor uso de fertilizantes sintéticos y orgánicos. Los fertilizantes aumentan la producción de rendimiento de los cultivos y permiten que los cultivos crezcan a un ritmo más rápido. Las emisiones agrícolas de óxido nitroso representan el 6 % de las emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos y su concentración ha aumentado en un 30 % desde 1980. Si bien el 6 % puede parecer un pequeño contribuyente, el óxido nitroso por libra es 300 veces más poderoso que el carbono. emisiones de dióxido de carbono y tiene un tiempo de residencia de alrededor de 120 años. Las diferentes prácticas de gestión, como la conservación del agua a través del riego por goteo, el control de nutrientes para evitar la fertilización excesiva y el uso de un cultivo de cobertura en lugar de la aplicación de fertilizantes, pueden ayudar a reducir el nivel de emisiones de óxido nitroso.

Uso del suelo

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

• Emisiones de CO ₂ vinculadas a la deforestación
• Liberaciones de metano del cultivo de arroz
• Liberaciones de metano de la fermentación entérica en el ganado
• Liberaciones de óxido nitroso de la aplicación de fertilizantes

Juntos, 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 relacionadas con el uso de la tierra.

Los principales cambios en la cubierta terrestre del planeta desde 1750 han sido el resultado de la deforestación en las regiones templadas: cuando se talan los bosques y tierras boscosas para dejar espacio para campos y pastizales, aumenta el albedo del área afectada, lo que puede provocar efectos de calentamiento o enfriamiento, según sobre las condiciones locales. 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. Los métodos de limpieza de tierras, como la tala y quema, agravan estos efectos al quemar biomateria, que libera directamente gases de efecto invernadero y partículas, como el hollín, en el aire. El desmonte puede destruir la esponja de carbono del suelo.

Producción de arroz

La producción mundial de arroz representa más emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en total que la de cualquier otro alimento vegetal. Se estimó en 2021 que era responsable del 30% de las emisiones de metano agrícola y del 11% de las emisiones de óxido nitroso agrícola. La liberación de metano es causada por la inundación a largo plazo de los campos de arroz, lo que impide que el suelo absorba el oxígeno atmosférico, un proceso que causa la fermentación anaeróbica de la materia orgánica en el suelo. Un estudio de 2021 estimó que el arroz contribuyó con 2 mil millones de toneladas de gases de efecto invernadero antropogénicos en 2010, del total de 47 mil millones. El estudio sumó las emisiones de GEI de todo el ciclo de vida, incluida la producción, el transporte y el consumo, y comparó los totales globales de diferentes alimentos.El total del arroz era la mitad del total de la carne de res.

Ganado

Las actividades ganaderas y relacionadas con la ganadería, como la deforestación y las prácticas agrícolas cada vez más intensivas en combustible, son responsables de más del 18 % de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre, entre ellas:

• 9% de las emisiones globales de dióxido de carbono
• 35–40% de las emisiones globales de metano (principalmente debido a la fermentación entérica y el estiércol)
• 64% de las emisiones globales de óxido nitroso (principalmente debido al uso de fertilizantes).

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

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. La carne de rumiantes tiene una huella de carbono equivalente más alta que otras carnes o fuentes vegetarianas de proteínas según un metanálisis global de estudios de evaluación del ciclo de vida. La producción de metano por animales, principalmente rumiantes, se estima en un 15-20% de la producción mundial de metano.

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. La forma en que pasta el ganado también afecta la futura fertilidad de la tierra. El pastoreo no circulante puede conducir a suelos compactados poco saludables. La expansión de las explotaciones ganaderas afecta a los hábitats de la fauna autóctona y ha provocado su declive.

Producción de fertilizantes

Los gases de efecto invernadero dióxido de carbono, metano y óxido nitroso se producen durante la fabricación de fertilizantes nitrogenados. El CO

₂ se estima en más del 1% de las emisiones globales de CO

₂. Las bacterias del suelo pueden convertir el fertilizante nitrogenado en óxido nitroso, un gas de efecto invernadero. Las emisiones de óxido nitroso por parte de los humanos, la mayoría de las cuales provienen de fertilizantes, entre 2007 y 2016 se han estimado en 7 millones de toneladas por año, lo que es incompatible con limitar el calentamiento global por debajo de 2 °C.

La erosión del suelo

La agricultura a gran escala puede causar grandes cantidades de erosión del suelo, lo que hace que entre el 25 y el 40 por ciento del suelo llegue a las fuentes de agua, transportando los pesticidas y fertilizantes utilizados por los agricultores, contaminando así aún más las masas de agua.La tendencia a granjas cada vez más grandes ha sido más alta en Estados Unidos y Europa, debido a arreglos financieros, agricultura por contrato. Las fincas más grandes tienden a favorecer los monocultivos, abusan de los recursos hídricos, aceleran la deforestación y la disminución de la calidad del suelo. Un estudio de 2020 realizado por International Land Coalition, junto con Oxfam y World Inequality Lab encontró que el 1% de los propietarios de tierras administran el 70% de las tierras agrícolas del mundo. La discrepancia más alta se encuentra en América Latina: el 50% más pobre posee solo el 1% de la tierra. Los pequeños propietarios, como individuos o familias, tienden a ser más cautelosos en el uso de la tierra. Sin embargo, a partir de 2020, la proporción de pequeños propietarios ha ido disminuyendo desde la década de 1980. Actualmente, la mayor proporción de minifundios se encuentra en Asia y África.

Estimaciones globales

En 2019, el IPCC informó que entre el 13% y el 21% de los gases de efecto invernadero antropogénicos provenían específicamente del Sector de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (AFOLU). Las emisiones de la agricultura de óxido nitroso, metano y dióxido de carbono representan hasta la mitad de los gases de efecto invernadero producidos por la industria alimentaria en general, o el 80% de las emisiones agrícolas.

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

Estimaciones anteriores

En 2010, se estimó que la agricultura, la silvicultura y el cambio de uso de la tierra contribuyeron entre el 20% y el 25% de las emisiones anuales mundiales.

Mitigación

Tipos de alimentos	Emisiones de gases de efecto invernadero (g CO 2 -C eq por g de proteína)
Carne de rumiantes	62
Acuicultura de recirculación	30
Pesca de arrastre	26
Acuicultura sin recirculación	12
Cerdo	10
Aves de corral	10
Lácteos	9.1
Pesca sin arrastre	8.6
Huevos	6.8
raíces almidonadas	1.7
Trigo	1.2
Maíz	1.2
legumbres	0.25

En países desarrollados

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

Se han propuesto varias medidas de mitigación para uso en países desarrollados:

• mejoramiento de variedades de cultivos más resistentes y diversificación de especies de cultivos
• utilizando especies agroforestales mejoradas
• captura y retención de lluvia, y uso de mejores prácticas de riego
• Incremento de la cobertura forestal y agrosilvicultura
• uso de técnicas emergentes de recolección de agua (como excavación de zanjas a nivel,...)

Países en desarrollo

El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) ha informado que la agricultura es responsable de más de una cuarta parte de las emisiones globales totales de gases de efecto invernadero. Dado que la participación de la agricultura en el producto interno bruto (PIB) mundial es de alrededor del 4%, estas cifras sugieren que las actividades agrícolas producen altos niveles de gases de efecto invernadero. Las prácticas y tecnologías agrícolas innovadoras pueden desempeñar un papel en la mitigación del cambio climáticoy adaptación. Este potencial de adaptación y mitigación en ninguna parte es más pronunciado que en los países en desarrollo donde la productividad agrícola sigue siendo baja; la pobreza, la vulnerabilidad y la inseguridad alimentaria siguen siendo elevadas; y se espera que los efectos directos del cambio climático sean especialmente duros. Crear las tecnologías agrícolas necesarias y aprovecharlas para permitir que los países en desarrollo adapten sus sistemas agrícolas al cambio climático también requerirá innovaciones en las políticas y las instituciones. En este contexto, las instituciones y las políticas son importantes en múltiples escalas.

Travis Lybbert y Daniel Sumner sugieren seis principios de política:

1. Las mejores respuestas políticas e institucionales mejorarán los flujos de información, los incentivos y la flexibilidad.
2. Las políticas e instituciones que promueven el desarrollo económico y reducen la pobreza a menudo mejorarán la adaptación agrícola y también pueden allanar el camino para una mitigación más eficaz del cambio climático a través de la agricultura.
3. Los negocios como de costumbre entre los pobres del mundo no son adecuados.
4. Las opciones tecnológicas existentes deben estar más disponibles y accesibles sin pasar por alto la capacidad y las inversiones complementarias.
5. La adaptación y la mitigación en la agricultura requerirán respuestas locales, pero las respuestas políticas efectivas también deben reflejar los impactos globales y las interrelaciones.
6. El comercio jugará un papel crítico tanto en la mitigación como en la adaptación, pero en sí mismo será moldeado de manera importante por el cambio climático.

Los proyectos patrocinados por el estado o las ONG pueden ayudar a los agricultores a ser más resistentes al cambio climático, como la infraestructura de riego que proporciona una fuente de agua confiable a medida que las lluvias se vuelven más erráticas. Los sistemas de captación de agua que recolectan agua durante la temporada de lluvias para ser utilizada durante la estación seca o períodos de sequía, también pueden usarse para mitigar los efectos del cambio climático.Algunos programas, como la Asociación de Cooperación para el Desarrollo Rural de Occidente (CDRO), un programa guatemalteco financiado por el gobierno de los Estados Unidos hasta 2017, se enfocan en sistemas agroforestales y de monitoreo del clima para ayudar a los agricultores a adaptarse. La organización proporcionó a los residentes recursos para plantar cultivos nuevos y más adaptables junto con su maíz típico para proteger el maíz de temperaturas variables, heladas, etc. CDRO también estableció un sistema de monitoreo del clima para ayudar a predecir eventos climáticos extremos y enviaba mensajes de texto mensajes para advertirles sobre períodos de heladas, calor extremo, humedad o sequía. Los proyectos que se centran en el riego, la captación de agua, la agrosilvicultura y el monitoreo del clima pueden ayudar a los residentes centroamericanos a adaptarse al cambio climático.

El Proyecto de mejora e intercomparación de modelos agrícolas (AgMIP) se desarrolló en 2010 para evaluar modelos agrícolas e intercomparar su capacidad para predecir los impactos climáticos. En África subsahariana y el sur de Asia, América del Sur y el este de Asia, los equipos regionales de investigación (RRT) de AgMIP están realizando evaluaciones integradas para mejorar la comprensión de los impactos agrícolas del cambio climático (incluidos los impactos biofísicos y económicos) a escala nacional y regional. Otras iniciativas de AgMIP incluyen el modelado global en cuadrícula, el desarrollo de herramientas de tecnología de información y datos (TI), la simulación de plagas y enfermedades de cultivos, estudios de sensibilidad de cultivos y clima en el sitio, y agregación y escalado.

Uno de los proyectos más importantes para mitigar el cambio climático con agricultura y adaptar la agricultura al cambio climático al mismo tiempo, fue lanzado en 2019 por la "Global EverGreening Alliance". La iniciativa fue anunciada en la Cumbre de Acción Climática de la ONU de 2019. Uno de los principales métodos es la Agroforestería. Otro método importante es la agricultura de conservación. Uno de los objetivos es secuestrar carbono de la atmósfera. Para 2050, la tierra restaurada debería secuestrar 20 mil millones de carbono anualmente. La coalición quiere, entre otros, recuperar con árboles un territorio de 5,75 millones de kilómetros cuadrados, lograr un equilibrio árbol-pasto saludable en un territorio de 6,5 millones de kilómetros cuadrados y aumentar la captura de carbono en un territorio de 5 millones de kilómetros cuadrados.

La primera fase es el proyecto "Grand African Savannah Green Up". Ya millones de familias implementaron estos métodos, y el territorio promedio cubierto de árboles en las fincas en Sahel aumentó al 16%.

Agricultura climáticamente inteligente

La agricultura climáticamente inteligente (CSA, por sus siglas en inglés) (o agricultura resiliente al clima) es un enfoque integrado de gestión de paisajes para ayudar a adaptar los métodos agrícolas, el ganado y los cultivos a los efectos del cambio climático y, cuando sea posible, contrarrestarlo mediante la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura, al mismo tiempo teniendo en cuenta la creciente población mundial para garantizar la seguridad alimentaria. Por lo tanto, el énfasis no está simplemente en la agricultura de carbono o la agricultura sostenible, sino también en aumentar la productividad agrícola. "CSA... está en línea con la visión de la FAO para la alimentación y la agricultura sostenibles y apoya el objetivo de la FAO de hacer que la agricultura, la silvicultura y la pesca sean más productivas y sostenibles".CSA tiene tres pilares: aumentar la productividad agrícola y los ingresos; adaptarse y construir resiliencia al cambio climático; y reducir o eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura. CSA enumera diferentes acciones para contrarrestar los desafíos futuros para cultivos y plantas. Con respecto al aumento de las temperaturas y el estrés por calor, por ejemplo, la CSA recomienda la producción de variedades de cultivos tolerantes al calor, cobertura vegetal, gestión del agua, casa de sombra, árboles delimitadores y alojamiento y espacio apropiados para el ganado.Hay intentos de integrar la CSA en las políticas, los gastos y los marcos de planificación del gobierno central. Para que las políticas de CSA sean efectivas, deben poder contribuir a un crecimiento económico más amplio, los objetivos de desarrollo sostenible y la reducción de la pobreza. También deben integrarse con estrategias, acciones y programas de redes de seguridad social para la gestión del riesgo de desastres.