Se ha promovido el aumento del carbono orgánico en los suelos como una forma de ayudar a combatir el cambio climático y al mismo tiempo mejorar la fertilidad del suelo y el rendimiento de los cultivos, pero un nuevo artículo muestra que los aumentos de rendimiento prometidos a escala global serían insignificantes con las tecnologías actuales y las prácticas de gestión óptimas.
por Krishna Ramanujan, Universidad de Cornell
Es importante destacar que el documento encuentra que las regiones con baja seguridad alimentaria , como el África subsahariana, podrían beneficiarse más de cualquier aumento de rendimiento, si se pueden desarrollar nuevas formas de aumentar el carbono orgánico del suelo a niveles más allá de lo que las prácticas actuales de gestión agrícola pueden lograr. Por lo tanto, sería necesario evaluar nuevas estrategias que aún no se utilizan ampliamente, como la redistribución del carbono en forma de biocarbón.
El artículo, » Aumento de la producción mundial de cultivos mediante el carbono orgánico del suelo «, publicado en Nature Geoscience , encuentra que las técnicas disponibles para aumentar el carbono orgánico del suelo aumentarían la producción mundial de cultivos en sólo un 0,7%.
«Este es realmente el primer estudio cuantitativo creíble sobre la determinación de los efectos del carbono orgánico del suelo en el rendimiento global de los cultivos y está claro que el rendimiento de los cultivos aumenta con el aumento del carbono orgánico del suelo», afirmó Johannes Lehmann, profesor de Liberty Hyde Bailey en la Escuela de Ciencia Integrativa de las Plantas en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida (CALS). «Sin embargo, con la tecnología actual y una gestión óptima, no es tanto».
Se ha defendido la mejora de los rendimientos como incentivo para que los agricultores adopten estrategias para secuestrar carbono orgánico en los suelos, que almacenan entre 4 y 6 veces el carbono que se encuentra como CO 2 en la atmósfera.
«Nuestro estudio muestra que la creencia generalizada de que almacenar carbono orgánico en los suelos generaría grandes beneficios colaterales para la productividad de los cultivos es errónea», dijo el coautor principal Dominic Woolf, investigador asociado senior en la Escuela de Ciencias Integrativas de las Plantas, Ciencias del Suelo y los Cultivos. Sección (CALS).
«Si queremos almacenar carbono orgánico en los suelos para sus beneficios climáticos, necesitaremos encontrar formas de incentivar a los agricultores para que adopten y mantengan una buena gestión del carbono sin asumir que simplemente se amortizará solo con mejores cosechas», dijo Woolf.
Al mismo tiempo, si las tecnologías futuras pueden aumentar el carbono orgánico del suelo a niveles óptimos, la producción mundial de los tres cultivos básicos más importantes (maíz, trigo y arroz) podría aumentar un 4,3%, suficiente para alimentar a 640 millones de personas más.
Los investigadores descubrieron que el carbono orgánico del suelo puede mejorar los rendimientos de cada cultivo sólo hasta cierto punto, más allá del cual no hay ningún efecto adicional.
«La manera de llegar a una diferencia del 4,3% en la producción agrícola mundial es haciendo cosas que aún no sabemos cómo hacer», afirmó Lehmann.
Las nuevas tecnologías podrían incluir cultivos perennes de raíces profundas, que están siendo ampliamente investigados, y biotecnologías como variedades de maíz que bombean más carbono al suelo.
Redistribuir el carbono localmente en forma de biocarbón (material de desecho orgánico o biomasa que se quema parcialmente en presencia de oxígeno limitado para crear un sólido duradero rico en carbono) podría ser una solución plausible, dijo Lehmann. En este momento, los métodos para mejorar el carbono orgánico del suelo se basan en producir y retener carbono in situ a partir de plantas cultivadas en los campos.
«No hemos pensado en transportar carbono de aquí para allá», afirmó Lehmann. «En principio, el biocarbón se puede producir en una ciudad y transportarlo a un campo agrícola a unos cientos de kilómetros de distancia».
El estudio utilizó datos de pruebas de campo realizadas en China entre 2005 y 2013 durante los Proyectos Nacionales de Pruebas de Suelos y Recomendación de Fertilizantes. Se accedió a ensayos de campo de trigo, arroz y maíz de un total de 13.662 sitios y 66.593 tratamientos. Los sitios atravesaron China y representaron muchos climas y el 90% de los tipos de suelo que se encuentran en la Tierra. Los ensayos se realizaron en su mayoría durante temporadas individuales, lo que permitió a los investigadores determinar los efectos del carbono orgánico del suelo en los rendimientos sin el factor de confusión de que cada temporada, la hojarasca, los tallos y las raíces se suman al carbono existente en el suelo, lo que a su vez afecta los rendimientos.
Luego, los investigadores emplearon el aprendizaje automático para extrapolar, bajo un manejo óptimo del suelo, cuáles podrían ser los efectos en el rendimiento en los tipos de suelo en todo el mundo.
«Debemos centrarnos en aquellas regiones donde un aumento en el rendimiento de los cultivos tendrá un efecto en la seguridad alimentaria y la nutrición de las poblaciones», afirmó Lehmann. Una advertencia es que los datos se obtuvieron bajo estrategias de manejo óptimas, incluidos pesticidas y fertilizantes. Por lo tanto, aún se desconoce en qué medida el carbono orgánico del suelo podría reducir los déficits de alimentos en países con inseguridad alimentaria y que carecen de acceso a fertilizantes y pesticidas.
Woolf es coautor principal del artículo, junto con Yuqing Ma, Ph.D. estudiante de la Universidad Agrícola de China y ex académico visitante en CALS. Minsheng Fan, asesor de Ma e investigador de la Universidad Agrícola de China, es coautor junto con Lehmann. Entre los coautores se encuentran investigadores del Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales de la República Popular China.
Más información: Ma, Y. et al, Aumento de la producción mundial de cultivos por carbono orgánico del suelo, Nature Geoscience (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01302-3 . www.nature.com/articles/s41561-023-01302-3
