Livestock Research for Rural Development 24 (8) 2012 Guide for preparation of papers LRRD Newsletter

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Balance de gases de efecto invernadero en sistemas silvopastoriles intensivos con Leucaena leucocephala en Colombia

Juan Fernando Naranjo*, César Augusto Cuartas*, Enrique Murgueitio, Julián Chará y Rolando Barahona**

Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria, CIPAV
jnaranjo@cipav.org.co
* Universidad de Antioquia, Medellin, Colombia
** Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín

Resumen

En este trabajo se siguieron los protocolos del IPCC y algunas fuentes secundarias para calcular las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de Sistemas Silvopastoriles Intensivos (SSPi), solos y asociados a árboles maderables. Paralelamente se calcularon las emisiones de dos escenarios de referencia (pasturas degradadas y pasturas mejoradas) con el propósito de tener una aproximación sobre la contribución de las distintas fuentes de emisión de GEI dentro de los sistemas ganaderos considerados e identificar si alguno de ellos puede ser considerado como una tecnología que permite mitigar el cambio climático.

Se estimó que las pasturas degradadas y mejoradas son emisoras netas de GEI con un valor que equivale a 3153 y 3259 kg CO2 eq/ha/año, respectivamente; mientras que los SSPi remueven GEI de la atmósfera, es decir, tienen una balance positivo de 8800 y 26,565 kg CO2 eq/ha/año solos y asociados a árboles maderables, respectivamente. Se concluye que los SSPi son tecnologías que pueden contribuir a la mitigación del cambio climático porque por su capacidad productiva (vegetal y animal) poseen un capital natural que les permite alcanzar un balance GEI positivo.  

Palabras clave: captura de carbono, cambio climático, dióxido de carbono, especies fijadoras de N, ganadería, metano, óxido nitroso



Greenhouse gases in intensive silvopastoral systems with Leucaena leucocephala in Colombia

Abstract

This work has followed the protocols of the IPCC and used secondary information to calculate greenhouse gas (GHG) emissions in intensive silvopastoral systems (ISS) alone and associated with timber trees. Additionally, emissions were calculated for two baseline scenarios: degraded pastures and improved pastures in order to estimate the contribution of different GHG's emissions in livestock systems and determine if the ISS could be an alternative for GHG sequestration and hence be considered as a technology that can mitigate climate change.

Degraded and improved pasture generated net GHG emissions of 3153 and 3259 kg CO2 eq /ha/year respectively; while ISS removed GHG from the atmosphere, with positive balances of 8800 and 26,565 kg CO2 eq/ha/year alone or associated with timber trees, respectively. It is concluded that the ISS is a technology that can contribute to mitigate climate change due to its production capacity (both plant biomass and animal productivity) that enables this system to have a positive GHG balance. 

Key words: carbon dioxide, carbon storage, cattle, climatic change, methane, nitrous oxide, n-fixing species


Introducción

Uno de los objetivos del Plan Estratégico de la Ganadería Colombiana (FEDEGAN 2006) es que para el 2019 la ganadería sea una actividad moderna, rentable, socialmente responsable y ambientalmente sostenible, para el bienestar del ganadero. En consonancia, recientemente se inició en el país, con el apoyo del Banco Mundial y del Fondo para el Medio Ambiente Mundial (GEF por sus siglas en inglés), el proyecto “Ganadería Colombiana Sostenible”, en el cual se implementarán 45,500 hectáreas de sistemas silvopastoriles (SSP) en cinco (5) regiones del país (Chará et al 2011).  

El proyecto cuenta con el enfoque de agricultura baja en carbono (Norce 2012) que busca principalmente, adelantar programas de desarrollo donde se ejecuten paralelamente actividades orientadas a la adaptación y a la mitigación del cambio climático. De igual forma, uno de los propósitos principales del proyecto, es contribuir a la intensificación natural de la ganadería, con la implementación de sistemas silvopastoriles, el impulso de la industria forestal ligada a la ganadería, y la conservación de bosques y corredores biológicos de importancia global.  

La principal contribución de este proyecto desde el punto de vista científico, son los estudios encaminados a profundizar el entendimiento de los SSP desde el componente técnico, en lo relacionado con la consolidación de los sistemas y contribución a la sostenibilidad de los mismos. En esto, deben tenerse en cuenta tanto las condiciones ambientales, como los efectos de los diferentes sistemas promovidos por el proyecto y realizar análisis en escenarios ganaderos convencionales con el propósito de identificar puntos críticos de emisión de GEI y hacer las comparaciones que sean posibles.  

Según el Inventario Nacional de Fuentes y Sumideros de Gases de Efecto Invernadero (GEI) 2000-2004, que presentó Colombia en la Segunda Comunicación ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (IDEAM 2010), la participación de la agricultura (incluye las actividades agrícolas y ganaderas) y el módulo de Uso del Suelo, Cambio de Uso del Suelo y Silvicultura (LULUCF, por sus siglas en inglés), es bastante significativa y representa el 53% del inventario nacional en los años evaluados. Así, las emisiones totales para los años 1990, 1994, 2000 y 2004 fueron 129,368, 149,867, 177,575 y 180,008 Gg CO2 eq, respectivamente (IDEAM 2010).  

Debe reconocerse que las estimaciones de las emisiones del sector agrícola, en contraste con otras industrias, están sujetas a una gran incertidumbre. En el caso de la ganadería, es común que se utilicen coeficientes genéricos simples para todos los animales, sin tener en cuenta las diferencias en la eficiencia productiva entre especies y sistemas. Los factores actuales de las emisiones se reportan con una incertidumbre de ± 30 a 50%. Es probable que en el futuro, el IPCC reporte modelos más ajustados a las condiciones de cada país y por lo tanto, se puedan generar estimaciones más específicas del sistema. Mientras eso sucede, es recomendable utilizar éstos protocolos para tener valores de referencia que puedan ser tenidos en cuenta cuando se obtienen datos experimentales o cuando se incluye un sector particular en los inventarios nacionales. 

La Federación Colombiana de Ganaderos – FEDEGAN-FNG, El Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria – CIPAV y varias universidades colombianas , vienen impulsando el análisis de diversos sistemas ganaderos sostenibles, que incluyen la introducción de árboles y arbustos con diferentes fines y a los cuales se les ha determinado costos, rendimientos e indicadores de rentabilidad, con el propósito de que esa información pueda ser tenida en cuenta para favorecer la adopción de mejores prácticas ganaderas, que involucran la implementación de SSP como herramienta de apoyo del proyecto “Ganadería Colombiana Sostenible”. 

Diversas instituciones, empresas y personas vienen promoviendo los SSPi, que permiten alcanzar altas cargas animales y alta producción natural de leche y carne. Las justificaciones para la promoción y difusión de estos sistemas son, entre otras, el incremento de la producción, la protección y aumento de la biodiversidad, y la reducción de la vulnerabilidad de estos sistemas a cambios meteorológicos extremos. Además, existe una serie de prácticas y tecnologías asociadas a la producción ganadera sostenible que pueden ser herramientas que contribuyan a mitigar y adaptarse al cambio climático (Murgueitio et al 2011).  

El presente estudio se realizó con el propósito de estimar las emisiones de GEI en sistemas ganaderos en Colombia bajo diferentes condiciones de manejo, a fin de contribuir al entendimiento de cómo la adopción de diferentes sistemas de producción puede afectar las emisiones de GEI asociadas con la ganadería en Colombia. Con este fin, se siguieron las recomendaciones de FAO (2011) para realizar un levantamiento rápido del inventario de GEI en proyectos que involucren el mejoramiento productivo de la ganadería con la introducción de árboles y arbustos en los sistemas, y pretendan hacer negocios de transacción de emisiones removidas y evitadas en los diferentes mercados de carbono.  

Uno de los propósitos del presente estudio es evaluar las principales fuentes de emisión de GEI en sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi) con Leucaena leucocephala. Para esto se tuvo en cuenta la productividad vegetal, la capacidad de carga y el desempeño animal, información necesaria para calcular el balance de GEI al interior de estos sistemas. En el presente ejercicio se utilizó información primaria, secundaria y ecuaciones de predicción recomendadas según las circunstancias particulares. La evaluación se llevó a cabo también para otros dos sistemas que representan los escenarios de referencia típicos de los sistemas ganaderos en Colombia.


Métodos

Escenarios de referencia para los cálculos 

Pasturas degradadas: Se consideran las pasturas nativas y mejoradas que evidencian algún grado de degradación y deterioro por diferentes razones (compactación por sobrepastoreo, agotamiento de nutrientes). Estas praderas son manejadas en general bajo sistemas extensivos de pastoreo, con cargas animales variables en relación a la disponibilidad de biomasa. Para este estudio se asumieron pasturas con una productividad máxima de biomasa de 7.0 toneladas MS/ha/año y una carga animal por hectárea de 0.85 UGG (Unidades Gran Ganado: 450 kg de peso  (Cajas et al 2011a)  

Pasturas mejoradas: Pasturas de especies mejoradas, con indicadores de productividad vegetal máximos de 19.2 toneladas MS/ha/año y con buenas prácticas de manejo, con una fertilización anual de 200 kg N/ha/año. La carga animal utilizada para este sistema fue de 2.3 UGG/ha promedio anual (Cajas et al 2011b) 

Sistemas silvopastoriles intensivos: SSPi con altas densidades de arbustos forrajeros (más de 10,000/ha) como la acacia forrajera Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit, asociados a pastos mejorados de alta producción de biomasa (hasta 28 toneladas MS/ha/año bajo modelos de pastoreo rotacional intensivo con cercas eléctricas y oferta permanente de agua de abrevadero y sal mineral. 

Sistemas silvopastoriles intensivos + maderables: Igual que el SSPi, pero adicionalmente cuenta con 500 árboles maderables/ha de Eucalyptus tereticornis Sm.  

Los parámetros productivos y de carga animal para cada uno de los sistemas ganaderos se presentan en la Tabla 1. 

Tabla 1. Parámetros productivos y capacidad de carga de cada escenario de referencia.

Componente del Sistema

Escenario de referencia

PD

PM

SSPi

SSPi + Maderables*

Productividad Vegetal; toneladas MS/ha/año

7.0

19.2

28.0

28.0

Carga UGG/ha (1 UGG=450 kg)

0.85

2.34

3.00

3.00

Productividad Animal; kg carne/ha/año

77.6

 341.6

 711.8

 711.8

PD: Pastura degradada; PM: Pastura mejorada; SSPi: Sistema silvopastoril intensivo; SSPi + Maderables: Sistema silvopastoril intensivo con 500 árboles maderables/ha de Eucalyptus tereticornis Sm.

*A pesar que la siembra e implementación de los árboles maderables reduce durante le primer año de pastoreo, el área efectiva disponible para le consumo de los animales en un 15%, los indicadores de productividad vegetal y animal, parecen no verse afectados significativamente aplicando unas estrictas prácticas de manejo del pastoreo. Así Córdoba et al (2010) reportan producciones vegetales entre 27 y 30 toneladas MS/ha/año en diferentes SSPi con y sin maderables, en el Caribe seco colombiano. Galindo et al (2011) demuestran que a pesar que los árboles y arbustos reducen la radiación fotosintéticamente activa, la producción de las pasturas asociadas en los SSPi logra estabilizarse y no se presentan diferencias entre los SSPi con maderables y sin maderables. En el presente trabajo no se consideran aumentos ni depresiones en la calidad de forraje por la implementación de los árboles maderables, aunque se ha reportado que en SSP la presencia del componente arbóreo mejora la calidad nutritiva de las pasturas (Barahona y Sánchez, 2005).

Variables consideradas y cálculo de las fuentes de emisión y remoción de GEI 

En la Tabla 2 se presentan las fuentes principales de GEI dentro de los sistemas ganaderos evaluados, la descripción del cálculo realizado y la referencia usada para cada uno de los casos. 

Tabla 2. Fuentes de GEI en los sistemas ganaderos (emisiones y remociones), descripción del cálculo realizado y referencia.

GEI

Fuente de emisión o remoción de GEI

Factor utilizado

Referencia

Metano (CH4)

Fermentación Entérica

21.6 g/kg de MS consumido.

 

 

IPCC 2006, Radrizzani et al 2011.

Óxido Nitroso (N2O)_

Heces y orina.

Excreción de proteína cruda: 480 kg/toneladas de biomasa animal/año.

IPCC 2006.

Fertilización con nitrógeno sintético.

 

0.01 kg de N volatilizado/kg de N aplicado como fracción de fertilizante nitrogenado sintético que se volatiliza como NH3 y NOx.

Guías del IPCC 2006, Tabla 11.3, volumen 4.

Aplicación de 200kg de N/ha/año en PM.

.

Fijación biológica de nitrógeno

 

En el SSPi se estimó que la cantidad de N fijado biológicamente fue de 200 kg N/ha/año.

 

0.01 kg N2O-N/kg N fijado como Factor de emisión para N2O, debido al aporte de N de las especies fijadoras de N al suelo de las praderas.

Dalzell et al 2006. Camacaro et al 2004, Unkovich et al 2008.

 

 

Guías del IPCC 2006, Tabla 11.1, volumen 4.

 

 

Dióxido de Carbono

Tasa de fijación anual por sistema.

 

Tasa de fijación anual de -0.29 para pasturas degradadas, 0.91 para pasturas mejoradas y 4.64 para sistemas silvopastoriles intensivos, Incluye carbono orgánico del suelo, biomasa radical, biomasa aérea de gramíneas y leguminosas arbustivas (donde aplique).

World Bank 2008, Ibrahim et al 2010a

Almacenamiento por parte de las especies leñosas.

Incremento medio anual de los maderables - IMA: 12 m3/ha/año.

MADR, CONIF, Proexport, 2009

Densidad de la madera 850 kg/m3.

Cifuentes and Medina 2005

Fracción de carbono de la MS: 0.5.

IPCC 2006

Para el análisis de las tasas de remoción de GEI, se usaron distintas modelaciones realizadas en el programa CO2Fix (Schelhass et al 2004); desarrollado por investigadores de la Universidad de Wageningen (Holanda), la Universidad Nacional Autónoma de México, el Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), y el Instituto Forestal de Europa (EFI). El programa se alimenta de datos procedentes del campo y de información secundaria y ha sido recomendado por el IPCC. El programa es una herramienta útil para explorar los cambios del almacenamiento de carbono en los usos de la tierra porque permite estimar a través del tiempo las reservas de carbono en la biomasa aérea, el suelo y en el humus del suelo y para períodos de tiempo significativos que evidencien los cambios en las prácticas de manejo sobre el suelo. 

Para la cuantificación de las emisiones de metano y óxido nitroso, se siguieron los protocolos del IPCC (2006) y la guía de buenas prácticas de este mismo grupo de expertos. Para el cálculo de remoción de GEI por parte de los árboles maderables asociados a los SSPi (500/ha) se utilizaron valores de Incremento Medio Anual – IMA para Eucalyptus spp. con turno de corte entre 8 y 10 años según MADR, CONIF y PROEXPORT (2009) y valores de densidad de la madera para Eucalyptus tereticornis según Cifuentes y Medina (2005). 

En relación al N2O, es importante considerar que en proyectos forestales de remoción de GEI se ha cuestionado la inclusión de especies leguminosas argumentando que por los procesos de nitrificación/desnitrificación de N del suelo mediante su fijación biológica se incrementan las entradas de N2 en el suelo produciendo un incremento en las emisiones de N2O a la atmósfera y, en consecuencia, un aumento de las emisiones de GEI totales (Rochette P and Janzen H H 2005, UNFCCC 2003, Salinas Z and Hernández P 2008, Vallejo A 2005). Sin embargo, aún hoy es escasa bibliografía científica disponible sobre el efecto real que tiene la utilización de este tipo de plantas en las emisiones finales de N2O y cómo se cuantifican dichas emisiones en un proyecto forestal de remoción de GEI. Para el cálculo de las emisiones de óxido nitroso, se utilizaron las ecuaciones aprobadas por el IPCC (2006) y utilizadas por FAO (2011) 

Aunque las emisiones de GEI en sistemas ganaderos se deben discriminar en emisiones dentro y fuera de la finca (van Kernebeek and Gerber 2008), para los casos considerados en este trabajo sólo se consideraron las emisiones relacionadas con cada escenario ganadero considerado y no se tuvieron en cuenta las emisiones por fuera de la finca como las asociadas al uso de combustibles fósiles para automotores o para labores en la finca misma.


Resultados y discusión

En la Tabla 3 se presentan las emisiones y remociones de los principales GEI en los diferentes escenarios de pastoreo de referencia y su respectivo balance. Los valores expresados en rojo, denotan una emisión neta de GEI; mientras que los que aparecen en verde, indican remoción o fijación efectiva de GEI. 

Tabla 3. Emisiones y remociones de los principales GEI (kg CO2 eq/ha/año) en los diferentes escenarios de pastoreo de referencia.

Parámetro

GEI

Fuente

Escenario de pastoreo de referencia

PD

% 1

PM

%

SSPi

%

SSPi + Maderables

%

Emisiones

CH4

Fermentación entérica

1734.8

83.0

4758.2

72.1

6105.8

74.0

6105.8

74,0

N2O

Fertilización con N sintético 2

0

0

876.9

13.3

0

0

0

0

Fijación biológica de N 3

0

0

0

0

876.9

11.0

876.9

11,0

Heces y orina

355.2

17.0

961.1

14.9

1230.0

15.0

1230.0

15,0

Remoción

CO2

Tasa Fijación anual

+1063.3

 

-3336.67

 

-17013.3

 

-34778.3

 

 

Balance

+3153.0

 

+3259.5

 

-8800.6

 

-26565.6

 

PD: Pastura degradada; PM: Pastura mejorada; SSPi: Sistema silvopastoril intensivo; SSPi + Maderables: Sistema silvopastoril intensivo con 500 árboles maderables/ha de Eucalyptus tereticornis; CH4: Metano; N2O: Óxido nitroso; CO2: Dióxido de carbono; kg CO2 eq/ha/año: kg de dióxido de carbono equivalente/ha/año.

1 Porcentaje de contribución de cada fuente de emisión, respecto al total de las emisiones.

2 Se refiere a la fertilización de la PM con 200 kg de nitrógeno/ha/año.

3 Se calculó respecto a la fijación biológica de nitrógeno realizada por la L. leucocephala/ha/año, calculada en 200 kg de nitrógeno/ha/año (Camacaro et al 2004, Dallzel et al 2006).

Emisiones de metano 

Las emisiones de CH4 por fermentación entérica calculadas en el presente estudio  para cada uno de los sistemas evaluados fueron 1.7 toneladas CO2 eq/ha/año para PD; 4.8 para PM; y 6.1 para SSPi y SSPi + Maderables. Aunque varios trabajos experimentales recomiendan hacer modificaciones a los valores usados por el IPCC para hacer los cálculos de las emisiones de metano (Primavesi et al 2004, Mieres et al 2003), las ecuaciones sugeridas por el IPCC se consideran válidas para reportar valores nacionales y regionales (FAO 2011). 

En un estudio realizado en Brasil por Primavesi et al (2004), se encontraron emisiones de metano de 1.7 a 3.09 toneladas CO2 eq/ha/año en pasturas de Panicum maximum y Brachiaria decumbens fertilizados y de 1.38 a 1.52 en pasturas sin fertilizar, datos similares a los calculados en el presente estudio para PD y PM. Los valores de emisión son mayores a los medidos en regiones templadas en condiciones de pastoreo. El trabajo resalta la alta influencia de la calidad de forraje en las emisiones y también los efectos raciales de los animales porque parecen existir diferencias en la eficiencia en el uso de los forrajes, que podrían deberse a diferencias en el contenido y degradabilidad de la fibra en estos sistemas de producción (Barahona y Sánchez, 2005, Molina y Barahona, 2011).  

También en Brasil, Demarchi et al (2003) realizaron un estudio con ganado de la raza Nelore en invierno y primavera, bajo condiciones de pastoreo de Brachiaria brizantha cv. Marandú. Sus resultados sugieren que la variación de la calidad del forraje explica la diferencia de emisiones entre invierno y verano. Los valores de emisión promedio en invierno y primavera son de 0.78 y 1.05 toneladas CO2 eq/ha/año. La emisión de CH4 del ganado de carne característico de Brasil sería de 51.8 kg de CH4/cabeza/año y existe una alta correlación entre emisiones y peso vivo del animal. En Uruguay, Mieres et al (2003)  encontraron emisiones de 0.76 y 0.90 toneladas CO2 eq/ha/año, para novillos en pastura mejorada y pastura natural respectivamente, sin diferencias significativas entre ellas. Estos estudios sugieren que aún las determinaciones de emisiones están sujetas a una alta variabilidad y por  tanto, las ecuaciones recomendadas por el IPCC siguen siendo válidas para aproximaciones particulares. 

De otro lado, es interesante resaltar que aunque en general, los valores por defecto del IPCC para las emisiones de CH4 para las mismas condiciones tropicales, de animales y de forrajes (digestibilidad in vitro) son mayores a los encontrados experimentalmente; sigue siendo apropiado para realizar comparaciones entre sistemas cuando no se cuente con información detallada que permita ajustar los cálculos. Este hecho es de especial importancia entendiendo que la dieta de los SSPi ofrece unas características nutricionales mejores y que es posible que los animales tengan un comportamiento distinto al  sugerido por el IPCC en relación con las emisiones de los animales. En Australia, se evaluó el efecto de la inclusión de la leucaena (Leucaena leucocephala) sobre la emisión de metano, y se encontró que ésta puede reducir hasta un 30% las emisiones de CH4/kg de MS consumida (Charmley 2009). En México Solorio (2011) encontró que en los SSPi con leucaena se reduce en un 38% la emisión de CH4 anual por animal . Para el presente estudio se asumió un nivel de emisiones similar por kilogramo de MS consumido en los diferentes sistemas, aunque se esperaría una reducción de emisiones por unidad de consumo en los SSPi como lo sugieren estos estudios.  

Emisiones de óxido nitroso  

Según el IPCC (2006), el total de N excretado por Unidad Animal (U.A) en Suramérica, se estima en 162 g de N/día. Las emisiones directas de N2O de las excreciones bovinas (heces y orina), equivalen al 2% del N presente en las excretas (IPCC 2006). Como emisiones directas, por cada kilo de N en forma de excreta depositada en el suelo, 20% se volatiliza y 30% se lixivia. Del 20% que se volatiliza, el 1% es emitido como N2O y del 30% lixiviado, un 75% es emitido como N2O (IPCC 2006). Así, una U.A./ha produce 59.13 kg N/ha/año como excretas; es decir, en forma directa se emiten 0.59 kg de N-N2O o 0.93 kg N2O/ha/año e indirectamente se emiten 0.25 de N-N2O o 0.39 kg N2O/ha/año. Los cálculos en este estudio en emisiones de N2O por heces y orina en kg CO2 eq/ha/año, fueron de 355 para PD, 961 para PM, 1230 para SSPi y SSPi + Maderables, lo que equivale a decir, que en bovinos de carne, una U.A. emite anualmente 1.2 kg N2O/ha/año que equivalen a 410.5 kg CO2 eq/ha/año. 

Aunque los factores de emisión utilizados para la realización de los cálculos de la fertilización nitrogenada y la fijación biológica de nitrógeno, fueron los mismos, es importante tener en cuenta que la fijación biológica de nitrógeno por las leguminosas, se produce a partir de la energía solar; mientras que la producción de fertilizantes nitrogenados requiere cantidades significativas de combustibles fósiles no renovables o de otras fuentes de energía comerciales (Crews and People 2004). 

Remoción y fijación de dióxido de carbono  

Existen opciones tecnológicas con cuya implementación se puede mejorar la capacidad de los sistemas ganaderos de adaptarse al cambio climático. Entre ellas se encuentra el desarrollo de germoplasma forrajero adaptado a condiciones particulares de los suelos, excesos o déficit de lluvias, heladas, así como la implementación de sistemas agro y silvopastoriles (Tiemann et al 2009, Hess et al 2006, Narváez and Lascano 2004, Barahona 2002).  

La cantidad de CO2 que puede fijar anualmente un sistema ganadero está influenciado por diferentes aspectos, como el manejo, la historia del uso suelo, la textura, el clima, la producción, entre otros (’t Mannetje 2007, Fisher et al 2007). Es así como Fisher et al (2007) haciendo un análisis en diferentes tipos de pasturas, reportó que las pérdidas por degradación y malos manejos pueden llegar a representar 1.5 toneladas CO2 eq/ha/año, valor similar al encontrado en este estudio. Por lo tanto, para poder garantizar la fijación de CO2 en sistemas ganaderos, es necesario mejorar las prácticas de manejo, mantener productivo el sistema y diseñar estrategias de manejo que permitan conservarlo, como en los SSPi. 

Los resultados de este estudio, sugieren que las PD no remueven GEI de la atmósfera; al contrario, se presentan con una tasa de emisión anual de 1.06 toneladas CO2 eq/ha mientras que las PM y los SSPi y SSPi + maderables, presentan tasa de fijación anual de 3.3; 17.0 y 34.8 toneladas CO2 eq/ha, respectivamente. Los cálculos del balance de GEI, presentan entonces que las PD y las PM, son emisoras netas (3.2 y 3.3 toneladas CO2 eq/ha para PD y PM respectivamente); mientras que los SSPi solos y asociados a maderables; se presentan como sistemas que remueven GEI de la atmósfera (8.8 y 26.6 toneladas CO2 eq/ha para SSPi y SSPi + maderables, respectivamente), como ha sido reportado en otros estudios (World Bank 2008, Ibrahim et al 2010b). 

A pesar de que los resultados en la estimación de tasas de fijación de CO2 en sistemas agroforestales y SSP, difieren mucho en su estimación, según los métodos empleados para las mismas (Nair et al 2010), en la región existen trabajos  que pueden servir para entender las estimaciones calculadas en este estudio. Amézquita et al (2010) en la Amazonía  colombiana reportaron tasas de fijación para sistemas ganaderos con Brachiaria brizantha de 12.8; B. brizantha asociada a Arachis pintoi de 15.0 y para Hyparrhenia rufa de 13.6 toneladas CO2 eq/ha. Mora (2001) en Costa Rica encontró tasas de fijación de 19.1 y 18.7 toneladas CO2 eq/ha en monocultivo de Pennisetum clandestinum, y  en P. clandestinum con árboles respectivamente; y de 17.6 y 18 toneladas de CO2 eq/ha en Cynodon nlenfuensis en monocultivo y con árboles respectivamente. 

En términos generales, los procesos fisiológicos que presentan la mayor intensidad de emisiones de GEI en sistemas ganaderos en pastoreo son la fermentación entérica y la deposición de los residuos sólidos y líquidos bien sea directamente por los animales o cuando se acumulan y luego se aplican al suelo (GAMMA 2010, Romero 2009).  

Como se puede observar en la Tabla 3, la mayor contribución de GEI se produce por los procesos fisiológicos de los animales. En los SSPi, está cercano al 90%, lo que sugiere que es necesario profundizar en los mecanismos de utilización eficiente de los nutrientes, desde la perspectiva animal y vegetal; porque con estas aproximaciones aún es desconocido qué porcentaje puede ser reducido y qué porcentajes pueden modificarse con las tecnologías silvopastoriles. 

A través de la óptica de la mitigación al cambio climático, se deben hacer diferencias entre las emisiones evitables, reducibles y compensables. Por ejemplo, las emisiones producto de los procesos fisiológicos se consideran como reducibles pero no evitables, en cambio otras emisiones pueden ser evitables y reducibles dentro y fuera de la finca (Ibrahim et al 2010a, 2010b). El total de emisiones de GEI son compensables dependiendo del potencial del capital natural para dicho logro o la intención de compensar por medio del mercado de bonos de carbono, en caso de acceder a negociaciones sobre remoción o compensación de emisiones. En este caso y dadas las condiciones de productividad vegetal de los SSPi, es posible afirmar que tienen un alto capital natural con capacidad para ser una estrategia de mitigación al cambio climático. 

Baethgen y Martino (2001) reportan que los productores uruguayos emiten 1 kg CH4/kg carne producido, lo cual equivale a 21 kg CO2 eq. Con los datos obtenidos en el balance de GEI para cada uno de los sistemas considerados en este estudio puede decirse que para PD se emitirían 94.4 kg CO2 eq/kg carne, las PM compensarían la producción de 35.8 kg de carne; mientras que los SSPi podrían compensar la producción de 444.4 y 1290.3 kg carne, para SSPi y SSPi + Maderables respectivamente. 

La contribución del cambio de uso de la tierra a mayores emisiones de dióxido de carbono  ha despertado recientemente la atención de investigadores y decisores de política. La deforestación y sus vínculos con la ganadería extensiva vuelve a ser un punto crítico desde la perspectiva del cambio climático, relación negativa que ya es aceptada también con la pérdida de biodiversidad (Steinfeld et al 2006). Por ejemplo, si en las cuentas nacionales de Brasil se incluye el análisis de las emisiones por deforestación, el balance deja de ser positivo y el país pasa a ser emisor importante en el contexto global (CBO 2012). Buena parte de las áreas deforestadas en Brasil pasan a ser pastizales para ganado. Lo mismo sucede en Colombia donde el 55% de las casi 300,000 ha deforestadas por año en el último quinquenio pasan a pasturas (Cabrera et al 2011). En este contexto una de las estrategias más recomendadas para mitigar las emisiones es incrementar el tamaño del sumidero de carbono terrestre más estable, lo que implica conservar los bosques y ampliar las áreas forestadas puras o asociadas con agricultura y ganadería. Escalar los sistemas silvopastoriles hacia una multiplicación masiva es un camino cada vez más interesante.  


Conclusiones


Agradecimientos

Al Doctorado en Ciencias Animales de la Universidad de Antioquia y al programa Formación del Bicentenario mediante las Becas Doctorales “Francisco José de Caldas” de COLCIENCIAS y al Patrimonio Autónomo Fondo Nacional de Financiamiento para la Ciencia, la Tecnología y la Innovación, Francisco José De Caldas. A la Federación Colombiana de Ganaderos - FEDEGAN-FNG, a The Nature Conservancy - TNC, a El Fondo Acción, a El Banco Mundial - WB y al Global Environment Facility – GEF.


Referencias

’t Mannetje L 2007 The role of grasslands and forests as carbon stores. Tropical Grasslands 41:50–54. 

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Received 27 January 2012; Accepted 24 July 2012; Published 1 August 2012

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