En lo que respecta a los gases de efecto invernadero, el óxido nitroso (N 2 O) es una maravilla. Con un potencial de calentamiento global 273 veces mayor que el del dióxido de carbono, mitigar el N 2 O podría marcar una gran diferencia. Pero antes de que pueda ocurrir la mitigación, es importante comprender de dónde proviene el compuesto.
por la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales (ACES) de la Universidad de Illinois
La mayoría de los análisis señalan a la agricultura como la principal fuente de N 2 O a nivel mundial. Pero hay muchas variables dentro de la agricultura (tipo de cultivo y fertilizante, textura del suelo, prácticas de conservación y más) que pueden afectar las emisiones de N 2 O. Un estudio reciente de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign proporciona una explicación exhaustiva de estos factores y concluye, entre otras cosas, que la gestión sin labranza a largo plazo puede reducir eficazmente las emisiones de N 2 O.
El estudio, «Estimación de las emisiones de N 2 O del suelo inducidas por aportes de fertilizantes orgánicos e inorgánicos utilizando un enfoque metanalítico basado en regresión de Nivel 2 para tierras agrícolas de EE. UU.», se publica en Science of the Total Environment.
«Nuestro análisis nos permite identificar prácticas que funcionan bien en regiones específicas y fomentar programas que incluyan mercados emergentes de servicios ecosistémicos para recompensar la gestión eficaz», dijo la coautora del estudio Michelle Wander, profesora del Departamento de Recursos Naturales y Ciencias Ambientales, parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales (ACES) de Illinois.
Wander dice que la contabilidad anterior del N 2 O ha sido demasiado cruda, incapaz de identificar factores agrícolas específicos que influyen en las emisiones; o demasiado complicado, que requiere cálculos que requieren mucho tiempo y algoritmos complejos. Por eso Yushu Xia, que completó su doctorado con Wander, apuntó a un punto medio en su análisis.
«Estábamos motivados para llenar el vacío entre enfoques demasiado simplistas (Nivel 1) y demasiado complicados (Nivel 3), por lo que desarrollamos la contabilidad de Nivel 2. Recopilamos una gran base de metadatos, que tiene casi 2.000 observaciones de tierras agrícolas de EE. UU . obtener estimaciones relativamente precisas sin algoritmos complicados ni el uso de supercomputadoras», dijo Xia, ahora profesor asistente de investigación Lamont en la Universidad de Columbia.
Xia creó su metadatos a partir de estudios publicados y bases de datos públicas, incorporando predictores que incluyen propiedades del suelo, topografía, sistemas de cultivo, tipos de fertilizantes, factores climáticos y gestión. Observó las emisiones de N 2 O mensualmente en lugar de anualmente para captar las diferencias estacionales en las tasas de flujo. El equipo también consideró las diferencias dentro de las regiones de EE. UU. para ver si grupos como el Ecosystem Services Market Consortium deberían adaptar los programas a áreas específicas.
De las prácticas de gestión incluidas en el análisis, la labranza cero fue la que se asoció de manera más significativa y consistente con la reducción de las emisiones de N 2 O en el tiempo y el espacio. Pero los autores se apresuran a señalar que la labranza cero en este contexto se refiere a algo muy específico.
Wander explica que la etiqueta «labranza cero» puede ser engañosa porque la labranza rotacional o la labranza alterna no tiene el mismo efecto que la labranza cero verdadera a largo plazo. Esto último conduce a una estructura del suelo más compleja, incluidos macroporos estables que pueden ayudar a reducir la producción de gases de efecto invernadero .
Wander dijo: «En nuestro análisis, las prácticas de labranza reducida variaron ampliamente en términos de emisiones de N 2 O, lo que demuestra que no son una solución milagrosa. Sólo una verdadera gestión sin labranza redujo consistentemente las emisiones».
El tipo de fertilizante y la textura del suelo también fueron factores importantes.
«El tipo de fertilizante marcó una gran diferencia», dijo Xia. «Por ejemplo, el estiércol líquido causó muchas más emisiones en comparación con el estiércol sólido, que es un producto de liberación más lenta. El amoníaco anhidro tuvo las emisiones más altas de los tipos de fertilizantes que evaluamos, pero las emisiones de esa fuente fueron muy variables».
Hay algunas cosas que la gerencia no puede alterar. Por ejemplo, el análisis mostró que los suelos de textura más fina emitían más N 2 O que los suelos de textura gruesa. También identificó importantes diferencias regionales en cómo interactúan la textura del suelo y el agua.
«Los microbios del suelo procesan el nitrógeno de maneras complejas, y la humedad y la textura del suelo pueden marcar una gran diferencia en términos de si el producto final del procesamiento microbiano es dinitrógeno inofensivo o el óxido nitroso, un gas de efecto invernadero», dijo Xia. «Necesitamos pensar en la mejor manera de gestionar las emisiones de los sistemas de riego y de no riego, pero todavía no hemos llegado a ese punto».
Si bien el análisis identificó varios factores clave que contribuyen a las emisiones agrícolas de N 2 O e identificó lagunas que deben llenarse con más investigaciones, el valor real del estudio radica en mejorar el antiguo método de Nivel 1 sin requerir los enormes recursos computacionales de la contabilidad de Nivel 3. Sin embargo, la base de metadatos se puede utilizar para calibrar y validar estudios de Nivel 3; los autores lo han compartido con otros miembros de la comunidad investigadora para hacerlo.
«Para recompensar de manera justa a los agricultores por su gestión, necesitamos saber dónde y cuándo las prácticas pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero», dijo Wander. «Mostramos que el modelado lineal general es un enfoque práctico de Nivel 2 en el que los formuladores de políticas pueden confiar para hacer recomendaciones».
Más información: Yushu Xia et al, Estimación de las emisiones de N2O del suelo inducidas por aportes de fertilizantes orgánicos e inorgánicos utilizando un enfoque metanalítico basado en regresión de Nivel 2 para tierras agrícolas de EE. UU., Science of The Total Environment (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.171930
