La gente ha asumido que las soluciones al cambio climático que secuestran el carbono del aire en el suelo también beneficiarán el rendimiento de los cultivos.
Universidad de Cornell
Pero un nuevo estudio de la Universidad de Cornell descubre que la mayoría de las prácticas agrícolas regenerativas para generar carbono orgánico en el suelo (como plantar cultivos de cobertura, dejar tallos y hojas en el suelo y no labrar) en realidad reducen los rendimientos en muchas situaciones.
El análisis del modelo computacional mostró que la adopción global de tales prácticas para mejorar la salud del suelo puede beneficiar ya sea la mitigación de los gases de efecto invernadero o el rendimiento de los cultivos, pero rara vez ambos.
Las predicciones ayudarán a agricultores, legisladores y profesionales de la sostenibilidad a combinar planes de gestión óptimos según la ubicación, ya que las diferentes prácticas funcionarán mejor o peor según las condiciones locales. Por ejemplo, el modelo predijo que la mitigación del cambio climático y la mejora de los rendimientos tenían la mayor probabilidad de darse conjuntamente cuando se plantaban cereales, especialmente en suelos con alto contenido de arcilla o con nutrientes limitados.
«Por primera vez, podemos tener información contextualizada sobre cómo los agricultores pueden elegir la combinación óptima de prácticas que satisfagan sus necesidades para mantener el rendimiento de los cultivos y, al mismo tiempo, mitigar el cambio climático», dijo Dominic Woolf, investigador asociado principal en la Escuela de Ciencias Vegetales Integrativas, Sección de Ciencias del Suelo y Cultivos, en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de la Universidad de Cornell.
Woolf es la investigadora principal del proyecto y autora principal del estudio, publicado el 19 de mayo en Nature Climate Change. Shelby McClelland, investigadora postdoctoral del Departamento de Estudios Ambientales de la Universidad de Nueva York, anteriormente en el laboratorio de Woolf en Cornell, es la primera autora del artículo.
Para los agricultores, las estrategias de mitigación climática incluyen cultivos de cobertura que se plantan y se mantienen. Estos cultivos benefician a las explotaciones agrícolas al aportar carbono orgánico al suelo (carbono procedente de la materia orgánica), mejorar la salud del suelo, reducir la erosión, reciclar los nutrientes y convertir el nitrógeno en formas aprovechables por las plantas (cuando se plantan leguminosas). También ofrecen beneficios fuera de la explotación agrícola, ya que protegen la calidad de las aguas superficiales y mitigan el cambio climático, al extraer carbono del aire para el crecimiento de tallos, hojas y raíces, y secuestrarlo para evitar su liberación a la atmósfera. Otras prácticas, como la eliminación de la labranza, reducen la erosión, limitan la pérdida de carbono del suelo y la alteración de su estructura.
El modelo informático global comparó los cambios en el carbono orgánico del suelo, la liberación de gases de efecto invernadero y los resultados de rendimiento de las prácticas de mitigación climática en las tierras de cultivo con la gestión convencional de las tierras de cultivo. Los investigadores simularon un conjunto de escenarios hasta finales de siglo, incluyendo diversas combinaciones de cuatro prácticas de gestión comunes: siembra de cultivos de cobertura de gramíneas, siembra de cultivos de cobertura de leguminosas, labranza cero y la conservación de los residuos de cultivo en los campos.
El análisis mostró que los cultivos de cobertura herbáceos combinados con labranza cero generaron el mayor potencial para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero, pero fueron los peores para el rendimiento de los cultivos. Los cultivos de cobertura de leguminosas sin labranza cero proporcionaron mayores rendimientos, pero cerca de un 70 % menos de beneficios climáticos. Se observó que la reducción de los rendimientos era más probable en climas más secos, donde los cultivos de cobertura compiten por el agua disponible. Además, en algunas regiones, estas prácticas de mitigación climática generaron mayores emisiones de gases de efecto invernadero que la agricultura convencional debido al aumento del óxido nitroso en el suelo, un gas de efecto invernadero 273 veces más potente que el CO₂ .
«Encontramos una fuerte sinergia en muchos lugares entre los cultivos de cobertura y la siembra directa», afirmó McClelland. «Si se implementan ambas prácticas juntas, en muchos casos, se puede aumentar el carbono orgánico del suelo mucho más rápido que con las prácticas individuales, lo que compensa los efectos negativos de factores como las emisiones de óxido nitroso», añadió. Reducir la aplicación de nitrógeno al suelo también puede ayudar a abordar las emisiones de óxido nitroso.
Los autores descubrieron que, para mantener el rendimiento de los cultivos y alimentar a una población mundial en crecimiento, la mitigación máxima de gases de efecto invernadero hasta 2100 sería aproximadamente un 85 % menor que si no se consideraran los rendimientos y las prácticas agrícolas se centraran en estrategias óptimas de mitigación del cambio climático. «Por lo tanto, las compensaciones tienen un impacto enorme en lo que se puede lograr a escala global», afirmó Woolf.
Los coautores incluyen investigadores de The Nature Conservancy, el Fondo de Defensa Ambiental, la Universidad Estatal de Colorado y el Centro de Investigación Climática Woodwell.
La investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura, un contrato del Servicio Forestal de EE. UU. a través de un acuerdo interinstitucional con la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., Nature Conservancy, el Fondo de Defensa Ambiental, el Fondo para la Tierra Bezos, King Philanthropies y Arcadia, un fondo de caridad.
Fuente: Materiales proporcionados por la Universidad de Cornell . Texto original escrito por Krishna Ramanujan.
Referencia de la revista :
- Shelby C. McClelland, Deborah Bossio, Doria R. Gordon, Johannes Lehmann, Matthew N. Hayek, Stephen M. Ogle, Jonathan Sanderman, Stephen A. Wood, Yi Yang, Dominic Woolf. Gestión para el clima y objetivos de producción en tierras de cultivo . Nature Climate Change , 2025; DOI: 10.1038/s41558-025-02337-7
