Preguntas y respuestas: ¿Pueden las tierras de cultivo en desuso ayudar a mitigar el cambio climático?


Mientras el mundo lucha por cumplir los objetivos acordados internacionalmente para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, los métodos para eliminar el dióxido de carbono, como la reforestación de áreas despejadas, se han convertido en una estrategia cada vez más importante.


por el Instituto Tecnológico de Massachusetts


Pero se ha prestado poca atención al potencial de las tierras de cultivo abandonadas o marginales para restaurar la vegetación natural como un sumidero de carbono adicional , dicen el profesor asistente de ingeniería civil y ambiental del MIT César Terrer, el estudiante de doctorado del MIT Stephen M. Bell, y seis otros, en un artículo reciente de acceso abierto en la revista Nature Communications .

Aquí, Terrer y Bell explican el uso potencial de estas tierras “posagrícolas” para ayudar en la lucha contra el cambio climático dañino.

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P: ¿Qué importancia tiene el potencial de las tierras agrícolas no utilizadas como sumidero de carbono para ayudar a mitigar el cambio climático?

Bell: Sabemos de estos grandes casos de abandono de tierras y sucesión posagrícola a lo largo de la historia, como el seguimiento del colapso de las principales ciudades desde la antigua Mesopotamia hasta los mayas. Y cuando los europeos llegaron a las Américas en el siglo XV, murió tanta gente y volvió a crecer tanto bosque en tierras de cultivo abandonadas que ayudó a enfriar todo el planeta y fue potencialmente un impulsor de la parte más fría del llamado “Pequeño Hielo”. Periodo de “edad”.

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Hoy, hemos abandonado tierras de cultivo en toda la región mediterránea, donde hice mi doctorado. trabajo de campo A medida que los jóvenes abandonaron las zonas rurales para ir a las ciudades a lo largo del siglo XX, los agricultores no pudieron pasar sus tierras a nadie, y las tierras volvieron a convertirse en matorrales y bosques. El mayor ejemplo reciente de abandono es sin duda el colapso de la Unión Soviética, donde se estima que 60 millones de hectáreas de bosque volvieron a crecer cuando se detuvo el apoyo a la agricultura colectiva, lo que resultó en uno de los sumideros de carbono más grandes jamás atribuidos a un solo evento .

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Entonces, cuando miramos hacia el pasado, sabemos que hay potencial. Por supuesto, estos son grandes eventos, y nadie propone replicar algo así. Necesitamos usar la tierra para múltiples propósitos, pero mirando hacia atrás en estos grandes ejemplos, sabemos que existe la posibilidad de que las tierras agrícolas abandonadas o restauradas se conviertan en sumideros de carbono. Y eso nos dice que profundicemos en esta pregunta y tengamos una mejor idea de los escenarios realistas, una mejor comprensión del potencial de mitigación del cambio climático del cese de la agricultura en los lugares más estratégicos.

Terrer: Se han perdido más de 115 mil millones de toneladas de carbono de los suelos debido a prácticas agrícolas que alteran la integridad del suelo, como la labranza, el monocultivo, la eliminación de residuos de cultivos, el uso excesivo de fertilizantes y pesticidas y el pastoreo excesivo. Para poner esto en perspectiva, la cantidad de carbono perdido es equivalente al total de emisiones de CO 2 jamás producidas en los Estados Unidos.

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Nuestra investigación actual sintetiza datos de campo de miles de experimentos, con el objetivo de comprender los factores que influyen en la acumulación de carbono en el suelo en tierras de cultivo abandonadas que vuelven a convertirse en bosques o praderas naturales. Estamos trabajando para cuantificar el potencial de secuestro de carbono en estos suelos en marcos de tiempo de 30, 50 y 100 años y mapeando las áreas con el mayor potencial de almacenamiento de carbono. Esto incluye tanto aumentos en el carbono del suelo como en la biomasa vegetal.

¿Pueden las tierras de cultivo en desuso ayudar a mitigar el cambio climático?
Esta ilustración muestra una trayectoria típica del paisaje post-agrícola (PAL) que involucra la limpieza de tierras del bosque primario (control natural) para uso agrícola (control agrícola) y la sucesión ecológica después del cese de la agricultura (que se muestra aquí como temprano, medio y tardío). etapa PAL). Crédito: Instituto de Tecnología de Massachusetts

P: ¿Cuáles son algunas de las incertidumbres clave al evaluar este potencial de tierras de cultivo no utilizadas para servir como sumideros de carbono y cómo podrían abordarse esas incertidumbres?

Bell: Usamos esta palabra incertidumbres de dos maneras. Específicamente, la longevidad de la recarbonización potencial y la intensidad de la recarbonización potencial. Esos son dos factores, dos aspectos que necesitamos cuantificar para reducir nuestra incertidumbre.

Entonces, ¿cuánto tiempo se recarbonizará la tierra, independientemente de la intensidad? Si el nivel de carbono está subiendo, eso es bueno. Si hay más carbono aumentando en el suelo, sabemos que vino de alguna parte, vino de la atmósfera. ¿Pero cuánto tiempo sucede eso? Sabemos que el suelo puede saturarse. Puede alcanzar su límite de capacidad de carbono, no seguirá aumentando el stock de carbono y la curva de recarbonización se aplanará. ¿Cuándo sucede eso? ¿Es después de cien años? ¿Es después de 20 años?

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Pero los suelos del mundo son muy diversos y complejos, por lo que lo que puede ser cierto en un lugar no lo es en otro lugar. Puede llevar más tiempo alcanzar la saturación para suelos más fértiles en el medio oeste de EE. UU. que para suelos menos fértiles en el suroeste, por ejemplo. Alternativamente, a veces los suelos en áreas más secas como en el suroeste nunca pueden alcanzar la verdadera saturación si están degradados y han estancado la recuperación después del abandono.

La segunda incertidumbre es la intensidad: ¿Qué tan alto en el eje y del gráfico de recarbonización ocurre la saturación? Con la analogía que compara los suelos de EE. UU., es posible que tenga un aumento de carbono relativamente grande en una granja abandonada en el suroeste, pero debido a que el suelo no es muy rico en carbono, no es un gran aumento en términos absolutos. En el Medio Oeste, podría haber solo un pequeño aumento relativo, pero ese aumento podría ser mucho mayor en total que en el Suroeste. Estos son solo matices a tener en cuenta cuando observamos esto a escala global.

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Estos matices son esencialmente incertidumbres. Las respuestas del carbono del suelo al abandono de tierras agrícolas son complicadas y, lamentablemente, no se han estudiado con mucho detalle hasta el momento. Necesitamos reducir esas incertidumbres para comprender mejor el potencial de recarbonización. Es más fácil decirlo que hacerlo porque no solo tenemos estas incertidumbres de datos temporales, sino que también tenemos incertidumbres espaciales. No tenemos muy buenos mapas de paisajes post-agrícolas pasados ​​y presentes.

P: ¿Se puede implementar este uso potencial de tierras posagrícolas sin poner en riesgo el suministro mundial de alimentos? ¿Cómo se pueden equilibrar estas necesidades?

Terrer: En cuanto a si la utilización de tierras posagrícolas para el secuestro de carbono se puede implementar sin poner en peligro el suministro mundial de alimentos y cómo equilibrar estas necesidades, nuestra investigación reciente proporciona información valiosa.

El desafío, por supuesto, radica en equilibrar la restauración de tierras de cultivo para la mitigación del cambio climático con la seguridad alimentaria para una población mundial en crecimiento. Las tierras de cultivo abandonadas representan una oportunidad para el secuestro de carbono sin afectar las tierras agrícolas activas. Sin embargo, el área disponible de tierras de cultivo abandonadas es insuficiente para tener un impacto sustancial en la mitigación climática por sí sola.

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Por lo tanto, nuestra propuesta también enfatiza la importancia de cerrar las brechas de rendimiento, lo que implica aumentar la producción de cultivos por hectárea a sus límites teóricos. Esto nos permitiría mantener o incluso aumentar el rendimiento global de los cultivos utilizando solo una fracción del área cultivada actualmente, permitiendo que la tierra restante se dedique a los esfuerzos de mitigación climática. Siguiendo esta estrategia, estimamos que se podría recuperar más de la mitad de la cantidad de carbono del suelo perdido hasta ahora debido a la agricultura, al tiempo que se garantiza la seguridad alimentaria para la población mundial.

Más información: Stephen M. Bell et al, Cuantificación de la recarbonización de paisajes post-agrícolas, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-37907-w