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La recarga de suelos con carbono podría hacer que las fincas sean más productivas


Convertir los desechos de cultivos y el papel desechado en un material llamado biochar podría ayudar a capturar el carbono de la atmósfera y almacenarlo en el suelo, al mismo tiempo que ayuda a enriquecer las tierras agrícolas.


Steve Gillman, de la revista Horizon , Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE

La agricultura ha sido históricamente una industria circular donde los cultivos utilizan nutrientes en el suelo para crecer, que luego se reemplazan a través del compost o el estiércol. Pero la globalización e industrialización de la cadena de suministro de alimentos ha interrumpido este ciclo, impulsando las prácticas agrícolas que han ayudado a degradar un tercio de las tierras del planeta.

Los científicos ahora están buscando formas de abordar este problema con un enfoque que no solo restaure los nutrientes al suelo, sino que también ayude a compensar las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por la agricultura.

«Las tierras agrícolas podrían funcionar como sumideros de carbono «, dijo el Dr. Jan Mumme, ingeniero agrícola de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido. «Esto probablemente no funcionaría con la ganadería intensiva, pero la producción sostenible de cultivos y los sistemas agrícolas integrados (un equilibrio entre cultivos y ganado) podrían hacerlo, y el biochar es una forma de ayudar».

El biochar es una sustancia formada por biomasa, como desechos de madera y cultivos, residuos de lodos y desechos de papel, que se calienta a 400-800 ° C en condiciones de oxígeno limitadas para hacer un producto similar al carbón. Luego se puede agregar al suelo, donde no solo almacena carbono, sino que también interactúa con los microbios en los suelos para mejorar su capacidad de capturar nutrientes adicionales y carbono del suelo .

Hasta ahora, sin embargo, el biochar ha recibido resultados mixtos cuando se probó su efecto en los suelos y los rendimientos de los cultivos.

Residuos de papel

«Hay muchos trabajos de investigación en los que los autores investigan los efectos del biochar en los rendimientos de los cultivos y hay una gran variedad de resultados positivos, pero también docenas de estudios que mostraron un resultado negativo», dijo el Dr. Mumme, quien coordinó un proyecto de investigación llamado CarboPlex, que ha desarrollado un producto de biochar que podría ayudar a las granjas a capturar más carbono en su suelo.

La investigación realizada por el equipo de CarboPlex encontró que el biochar puede tener mejores efectos en los suelos cuando se usó primero en otro proceso. Desarrollaron un material llamado CreChar, que está hecho de desechos de papel y combina carbono y nutrientes minerales que se pueden usar como aditivos en la producción de biogás.

Al final del proceso de biogás hay un subproducto llamado digerido que, según CarboPlex, aumenta el valor de CreChar al absorber más nutrientes. Este digestato se puede usar como fertilizante orgánico en lugar de fertilizantes minerales hechos de combustibles fósiles.

«Con un potencial anual en el Reino Unido de 900,000 toneladas de este biofertilizante, creo que esto podría ahorrar 60,000 toneladas de dióxido de carbono con solo reemplazar los fertilizantes de nitrógeno mineral», dijo el Dr. Mumme.

Además, el Dr. Mumme dice que solo se podrían evitar otras 619,000 toneladas de emisiones de CO2 en el Reino Unido cada año reutilizando 180,000 toneladas de desechos de papel para crear CreChar. Esto no solo evitaría la incineración de residuos de papel , sino que también fomentaría el uso de biogás en lugar de combustibles fósiles y mejoraría la capacidad del suelo para almacenar carbono.

Estiércol animal

«La agricultura como debería ser, o como lo fue durante miles de años, es el mejor ejemplo de la economía circular», dijo el Dr. Mumme. Sin embargo, una gran parte de la cadena de suministro de alimentos en Europa comienza ahora en países o regiones que se especializan en la producción en masa de productos únicos para la exportación. En Brasil y los Estados Unidos, por ejemplo, los productores de soja cultivan el alimento para los ganaderos en Europa.

La recarga de suelos con carbono podría hacer que las fincas sean más productivas
El Dr. Mumme estima que 60,000 toneladas de CreChar podrían capturar o prevenir un total de 619,000 toneladas de emisiones de CO2 solo en el Reino Unido. Crédito: CheChar

«Es altamente improbable que los cargamentos de estiércol (se envíen) de vuelta a Brasil o EE. UU., Por lo que los agricultores producen su soya y otros cultivos con fertilizantes artificiales hechos con combustibles fósiles «, dijo el Dr. Mumme. Mientras tanto, en muchos países europeos la mezcla de estiércol animal puede contaminar el agua subterránea local.

Es este tipo de práctica la que está agotando los suelos de su potencial de captura de carbono porque los residuos orgánicos nunca se devuelven al suelo del que se extraen. Sin este material orgánico, los ecosistemas microbianos subterráneos no pueden descomponerlo y almacenar el carbono que contiene en el suelo.

Pero si la industria agrícola pudiera usar biochar para ayudar a enriquecer los suelos de estos microbios, podría reducir el impacto ambiental del sector, que actualmente representa una quinta parte de las emisiones totales del mundo.

«Tenemos muchos lugares en el mundo donde el carbono del suelo se está agotando, empeorado por el cambio climático», dijo el Dr. Mumme. «No hay una solución de oro, pero hay algunas soluciones que son más viables».

Pasarán algunos años antes de que productos como CreChar estén ampliamente disponibles a escala industrial, pero mientras tanto los agricultores ya pueden comenzar a mejorar su potencial de captura de carbono. Según el Dr. Ashish Malik, un ecologista microbiano de la Universidad de California, Irvine en los EE. UU., Se requieren mejores prácticas agrícolas, como no arar, usar cultivos rotativos, compostar y pastorear el ganado en los pastos.

«Algunas de estas prácticas ya se están implementando, pero simplemente no hay suficiente trabajo sobre la fisiología microbiana», dijo.

Los microorganismos del suelo actúan como guardianes del suelo: controlan los niveles de nutrientes que las plantas necesitan para crecer al descomponer material biológico muerto. Este proceso ayuda a mantener los suelos resistentes, productivos y aumenta la cantidad de carbono que pueden capturar. Tener una mejor comprensión de cómo lo hacen podría ayudar a fomentar una mayor aceptación de las prácticas agrícolas que apoyan la actividad microbiana y su capacidad para capturar carbono.

El Dr. Malik fue el coordinador de Terra-Micro-Carbo, un proyecto de investigación recientemente completado que examinó los microbios del suelo en diferentes granjas, variando desde prácticas de agricultura intensiva de baja a alta.

El proyecto encontró que en las granjas menos intensivas que tenían niveles de pH casi neutros en el suelo, había un aumento del crecimiento microbiano y más carbono almacenado. La historia era mucho más complicada en suelos ácidos donde el crecimiento microbiano era una restricción más grande en las tasas de descomposición.

Comunidades

Los investigadores también analizaron comunidades de microbios del suelo en 56 granjas diferentes y agruparon sus características en tres áreas clave: eficiencia de crecimiento, adquisición de recursos y tolerancia al estrés. Estos tres rasgos se combinan dentro de una comunidad microbiana para regular eficientemente los suelos y maximizar la captura de carbono.

«No solo es importante desde el punto de vista de la agricultura, sino también las perspectivas generales de modelado», dijo el Dr. Malik.

Terra-Micro-Carbo tiene como objetivo compartir sus hallazgos para utilizarlos en modelos climáticos para ayudar a calcular el potencial de almacenamiento de carbono de las granjas.

En última instancia, este trabajo podría ayudar a orientar a los agricultores y los responsables políticos hacia decisiones que promuevan una agricultura más respetuosa con el clima y así reducir el impacto que la industria tiene en el entorno global.

Proporcionado por: Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE


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