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Contribución de los sistemas ganaderos tropicales al secuestro de Carbono


Javier Antonio Botero Botero
Zootecnista, MSc. Consultor agroforestería tropical

Resumen

Hay abundante evidencia de que las actividades humanas son causantes de cambios medibles en la composición de la atmósfera. Aunque las consecuencias de dichos cambios son sujeto de mucha polémica, existe un sustancial calentamiento del clima global debido al llamado "efecto invernadero". Estimados recientes sugieren una liberación neta de Carbono desde el mundo tropical debido a la deforestación entre 0,42 y 1,60 Pg/año, de los cuales 0,1 a 0,3 Pg son debidos a disminución en la materia orgánica de los suelos. El CO2 es el gas de mayor importancia desde el punto de vista del calentamiento global debido al volumen producido todos los años, con un aumento en su concentración atmosférica y por el tiempo de residencia del gas en la atmósfera. El tipo de suelo tiene implicaciones directas sobre la capacidad de retener carbono. El uso del suelo determina en gran medida la descomposición de la materia orgánica. El carbono del suelo también varía con la profundidad. La cantidad de carbono almacenado en las pasturas tropicales en el suelo y la herbácea ha sido estimada en 16 a 48 ton/ha. Comparada con las sabanas, las pasturas con base en gramíneas "mejoradas" secuestran más Carbono en partes profundas del perfil del suelo, generalmente debajo de la capa arable (10-15 cm, generalmente). Esta característica hace que este Carbono este menos expuesto a los procesos de oxidación y por tanto su pérdida como gas invernadero. La mayoría de especies introducidas en las pasturas de los trópicos solo han sido sometidas a selección natural. Las especies adecuadas para las pasturas requieren desarrollar sistemas radicales profundos; lo cual puede contribuir fuertemente en la productividad primaria neta de las especies y por tanto en la capacidad de inmovilización de carbono. Las pérdidas de carbono por respiración son significativamente más altas para la especie natural que una pastura mejorada. En los sistemas silvopastoriles, además de la acumulación de la gramínea y de la leguminosa rastrera está la acumulación del carbono en la madera y las raíces del árbol. En general los sistemas silvopastoriles tienen mayor productividad primaria neta y por tanto mayor acumulación de Carbono. El precio pagado por el servicio de fijación de Carbono en los sistemas de producción será más alto en los lugares en los cuales el riesgo potencial de pérdida sea menor. Un aspecto relacionado con esto es la permanencia del carbono inmovilizado. En modelos realizados con programación lineal, se corrieron varios escenarios con precios de carbono que oscilaron entre 1 y 10 dólares por tonelada de carbono fijado. Se nota en los resultados, que con precios de carbono razonables de 4 - 5 dólares/ ton de C, los ingresos netos de los productores se pueden duplicar, lo cual demuestra que bajo las condiciones dadas hay un buen potencial para la inmovilización de carbono por los productores de doble propósito. Se observa que con precios mayores de 4 -5 dólares hay un descenso en los ingresos provenientes de la venta de vacas, terneros y leche. Estos resultados sugieren que existe un precio del carbono (relativo a otros precios) en el cual los objetivos de producción de alimentos (leche y carne) y los servicios ambientales hacen un buen uso de los recursos ambientales. Existe gran discrepancia sobre la capacidad de las pasturas con o sin árboles de inmovilizar Carbono. Realmente no se encuentra investigación que compare la capacidad de los sistemas silvopastoriles de fijar carbono en los diferentes componentes del sistema. Se deben comparar estos sistemas con pasturas mejoradas sin árboles, con las sabanas y con los bosques primarios sobre los mismos tipos de suelos. Es necesario conocer el impacto que tendrá el pago de fijación de carbono en los sistemas sobre los planes de producción de los campesinos tropicales y sobre sus ingresos. Esto como respuesta a la disposición de los países ricos de pagar por los servicios ambientales que pueden ofrecer los países en vías de desarrollo tropicales.

Introducción

En las últimas décadas, el deterioro de la base de los recursos naturales en las áreas de ladera y en el trópico húmedo del continente americano evidencia los efectos del crecimiento de la población. Esta presión por aumentar la frontera agrícola y elevar la producción de alimentos para una población creciente ha traído como consecuencia aumentos en la tasa de deforestación, aumentos en el uso de agroquímicos, en la erosión de los suelos, en el deterioro de las cuencas y fuentes de agua y en la emisión de gases asociados al calentamiento global (Serrao y Toledo, 1992; French, 1994).

En los últimos 25 años, América tropical ha mostrado incrementos en la producción de carne y leche, pero dichos aumentos han sido debidos al crecimiento en la población bovina y en la superficie en pastos. Por otro lado, la productividad ha disminuido como consecuencia de implementación de sistemas de producción más extensivos y de la incorporación de suelos de menor fertilidad (Pezo y Ibrahim, 1996).

Hay abundante evidencia de que las actividades humanas son causantes de cambios medibles en la composición de la atmósfera. Aunque las consecuencias de dichos cambios son sujeto de mucha polémica, existe un sustancial calentamiento del clima global debido al llamado "efecto invernadero". Existen los llamados gases invernadero que se producen en la naturaleza sin la intervención del hombre; estos gases incluyen: vapor de agua, dióxiodo de carbono, metano, óxido nitroso y ozono. Además existen otros gases fotoquímicamente activos que no son gases invernadero, pero que contribuyen indirectamente al calentamiento global; entre ellos se encuentra: monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles no metanos. Los incrementos en la concentración atmosférica de CO2, N2O y otros gases invernadero, causados por las emisiones de los suelos después de la deforestación, muestra que la tumba y quema de los bosques en las áreas tropicales es de importancia global. Estos gases son producto de la quema de la biomasa almacenada durante años en los bosques o por la oxidación producida cuando la materia orgánica (MO) es sometida a procesos de oxidación.

Estimados recientes sugieren una liberación neta de C desde el mundo tropical debido a la deforestación entre 0,42 y 1,60 Pg/año, de los cuales 0,1 a 0,3 Pg son debidos a disminución en la MO de los suelos. La magnitud en la cantidad de carbono emitido hacia la atmósfera por los suelos tropicales solo es sobrepasada por la liberación mundial debida al consumo de combustibles fósiles (Veldkamp, 1993). Se considera que la concentración atmosférica de CO2 ha incrementado más de un 25 por ciento desde 1800 (EPA, 1994).

El CO2 es el gas de mayor importancia desde el punto de vista del calentamiento global debido al volumen producido todos los años, con un aumento en su concentración atmosférica y por el tiempo de residencia del gas en la atmósfera (Cuadro 1). El CO2 es responsable del 50 por ciento del calentamiento global a través de la absorción de la radiación térmica emitida por la superficie de la tierra (Veldkamp, 1993). Lo anterior ha traído como consecuencia una preocupación a nivel mundial por los incrementos de dicho gas.

CUADRO 1
Principales gases de efecto invernadero (Bruce, 1990; Adger y Brown, 1993; EPA, 1994)


CO2

CH4

N2O

CFC

Residencia en años

120

10,5

132

55-116

Niveles preindustriales

275 PPMV

0,7 PPMV

228 PPMMV

0

Niveles en 1990

354 PPMV

1,7 PPMV

310 PPMMV

0,26-0,44

Contribución porcentual al efecto invernadero

53

13

6-7

20

Potencial al calentamiento global con relación al CO2

1

11

270

150 - 10000

Los países desarrollados no están dispuestos a cambiar sus modelos de desarrollo y por tanto, las emisiones de gases a la atmósfera y países como los Estados Unidos siguen incrementado las emisiones netas de gases invernadero (Cuadro 2). Los decisores mundiales plantean cambios en las formas de uso de la tierra en los trópicos, de tal forma que los suelos y los vegetales se conviertan en sumideros y no en productores de gases invernadero. De esto se desprende que los sistemas de producción animal tropical se conciban con la venta de productos animales y la venta de servicios ambientales.

El objetivo del presente documento es revisar información sobre la potencialidad de los sistemas de producción pecuaria en la disminución del CO2 atmosférico. Más específicamente, revisar el potencial de los sistemas silvopastoriles tropicales como sumideros de CO2 y la capacidad de venta de dicho servicio.

Componentes de los sistemas silvopastoriles

Un sistema silvopastoril es una opción de producción pecuaria que involucra la presencia de leñosas perennes (árboles o arbustos), interactuando con los componentes tradicionales (forrajeras herbáceas y animales) y todos ellos bajo un manejo integral, tendiente a incrementar la productividad y el beneficio neto del sistema en el largo plazo.

Aunque la definición anterior no lo menciona, el sistema lleva implícito el componente suelo; de tal forma que se pueden dar relaciones en todos los sentidos, entre todos los componentes y de diferentes magnitudes entre el suelo, la leñosa, la herbácea y el animal.

CUADRO 2
Emisones de CO2 en los Estados Unidos entre 1990 -1993 (millones de tons)

Gas / fuente

Emisiones (Peso molecular completo)

1990

1991

1992

1993

GASES INVERNADERO

Dioxido de carbono






Combustibles fosiles

4895

4835

4908

5013

Otros

62

61

62

-

Total

4857

4896

4870

-

Bosques (sumideros)

(436)

(433)

(429)

-

Total neto

4520

4463

4541

-

Metano






Agricultura

18,6

18,6

18,8

19,1

Minas de carbon

4,4

4,2

4,0

-

Sistemas de gas y petroleo

3,2

3,3

3,3

-

Otros

0,8

0,8

0,8

-

Total

27,0

26,9

27,0

-

Oxido nitroso (N2O)






Agricultura

0,2

0,2

0,2

-

Combustibles fósiles

0,1

0,1

0,1

-

Procesos industriales

0,1

0,1

0,1

-

Total

0,4

0,4

0,4

-

HFC y PFC

< 0,01

< 0,01

< 0,01

-

GASES FOTOQUIMICAMENTE IMPORTANTES

Monoxido de carbono

82,7

81,4

78,1

-

Oxidos de nitrogeno (NOx)

21,4

21,2

21

-

Com. Organicos volatiles diferentes al metano

19,1

18,7

17,9


Fuente: Adaptada de EPA (1994).

Cada uno de los componentes del sistema silvopastoril puede en un sistema de producción determinado ser un sumidero o una fuente de carbono.

El suelo como inmovilizador de CO2

La calidad de los suelos, unido a su ubicación (cercanía a vías de acceso y a centros de consumo), han tenido relación directa con los patrones de deforestación en América Latina (Veldkamp, 1993), lo cual tiene una relación directa con la magnitud en la vías del ciclo del C. Es decir, a mayor deforestación en los trópicos se espera una mayor liberación de CO2 a la atmósfera.

Las entradas de C al suelo provienen de diferentes fuentes como: la hojarasca de las herbáceas, la hojarasca y la muerte de las raíces de las diferentes plantas que componen el sistema. Las salidas están determinadas principalmente por la oxidación de la MO del suelo en forma de CO2.

La capacidad de los suelos de aportar nutrientes determinan en gran medida la productividad primaria neta de las plantas e indirectamente de los animales. En este sentido, el tipo de suelo tiene implicaciones sobre el ciclaje de nutrientes y su capacidad de emitir o secuestrar gases invernadero que quedarán sujetos en la biomasa producida por el componente vegetal del sistema.

El tipo de suelo también tiene implicaciones directas sobre la capacidad de retener C. Los andisoles, por ejemplo, tienen gran capacidad de almacenar MO debido a los complejos que se forman con los componentes amorfos de la matriz del suelo (Veldkamp, 1993). El nivel de MO de los suelos es el resultado de complejos procesos de producción y descomposición y en ellos están involucrados en gran medida el tipo de suelo sobre el cual se está adicionando la MO.

Por otro lado, el uso del suelo determina en gran medida la descomposición de la MO. Así por ejemplo, los suelos bajo cultivos pierden un 40 por ciento del C que existía cuando el suelo se encontraba bajo bosque. Al contrario, los mismos suelos bajo pasturas pierden solo un 20 por ciento del C, que existía bajo condiciones de bosque, después de 5 años de tumba. Sin embargo, los cambios en el C del suelo encontrados son bastante variables, así Bushbacher (1984) no encontró cambios en la cantidad de C del suelo después de la tumba del bosque. Lugo et al. (1986), reportaron aumentos en la cantidad de C del suelo. Putz y Pinard (1993) observaron cambios importantes en la cantidad de C almacenado en el suelo después del aprovechamiento (Cuadro 3).

CUADRO 3
Depósitos estimados de C en bosques de diptecarpaceas en Malasia

Componente (ton/ha)

Antes del aprovechamiento

Después del aprovechamiento

Aprovechamiento convencional

Aprovechamiento de impacto reducido

Biomasa arriba del suelo

200

93

128

Biomasa de raices

50

23

32

Carbon en el suelo

70

63

67

Otros componentes

28

52

40

Total de carbón

348

231

267

Fuente: Putz y Pinard, 1993.

La gran diversidad de resultados con relación a la dinámica del C en el suelo depende fundamentalmente en las diferencias de la metodología. En pasturas o sistemas silvopastoriles con poco tiempo de ser establecidos, es posible encontrar gran cantidad de C proveniente de las raíces y de la MO del bosque. Para tratar de identificar el C proveniente de las pasturas Veldkamp (1993) utilizó 14C como marcador en plantas sometidas a una atmósfera artificial. Con este método se logró identificar la cantidad de C que las gramíneas son capaces de aportar al suelo a través de exudados de la raíz y por muerte de raíces finas.

Para tratar de diferenciar el carbono proveniente de los árboles del bosque (o de otros árboles) se ha utilizado métodos que cuantifican d 13C. Esto resulta de la diferencia fisiológica de los dos tipos de plantas en la captación de CO2 para realizar la fotosíntesis. La relación entre la división que resulta de 13C/12C de una muestra y un estándar sirven de base para determinar el origen del carbono de la muestra.

Las fórmulas son así:

13R = 13C / 12C

d 13C (o/oo) = (13R muestra - 13Rstandar) x 1000 / 13Rstandar

El CO2 atmosférico tiene un d 13C de -7,5 o/oo (Mook, 1986), en las plantas C3 varía desde -22 hasta -34 y en plantas C4 al rededor de -15 o/oo.

El carbono del suelo también varía con la profundidad. Veldkamp (1993) encontró los datos reportados en el Cuadro 4.

Componente vegetal de los sistemas silvopastoriles y de pasturas

El dióxido de C es incorporado en los sistemas terrestres principalmente por la fotosíntesis de las plantas. Las pasturas cubren cerca de 3,4 billones de ha, lo que equivale a la quinta parte de la tierra del mundo (Fisher et al., 1994). En este sentido, aumentos en la captura de gases invernadero por las pasturas pueden tener un impacto de gran importancia en la disminución del a concentración de CO2 en la atmósfera.

Las pasturas en sistemas multiestratas o como ecosistemas monoespecíficos pueden ser un gran sumidero de CO2 a través de la acumulación de C en la MO y en la biomasa viva de las plantas. La cantidad de C almacenado en las pasturas tropicales en el suelo y la herbácea ha sido estimada en 16 a 48 ton/ha (Houghton et al., 1985). Sin embargo, Fisher et al. (1994) calcularon 1,5 a 5 veces más la cantidad de C en el suelo a una profundidad de 1 m en los Llanos Orientales de Colombia.

CUADRO 4
Contenidos de C orgánico en dos tipos de suelo bajo pasturas y bajo bosques a diferentes profundidades con y sin corrección por la densidad aparente del suelo (Adaptado de Veldkamp, 1993)

Profundidad (m)

Eutric Hapludand (Mg/ha)

Oxic Humitropept (Mg/ha)

Bosque

Pastura corregida

Pastura sin corregir

Bosque

Pastura corregida

Pastura sin corregir

0 - 0,05

21,5

11,5

16,2

16,5

15,7

18,8

0,1 - 0,15

15,8

13,3

14,2

7,9

6,9

8,1

0,2 -0,25

13,9

10,6

11,5

6,6

5,9

6,4

0,3 - 0,4

12,7

17,9

18,3

9,9

10,6

10,2

0,4 - 0,5

14,5

14,3

13,3

10,2

11,1

10,2

Aunque el enraizamiento profundo es uno de los mayores mecanismos de adaptación a la baja fertilidad de los suelos en especies como Andropogon gayanus, el papel de las raíces en la dinámica del C del suelo ha sido ampliamente ignorada. Datos de otras pasturas basadas en otras gramíneas de origen africano, como Brachiaria dictyoneura, han mostrado bajo pero aún significativo secuestro de C de 30 ton/ha en 3,5 años. La contribución de las leguminosas rastreras como Arachis pintoi ha sido determinada por diferencia entre la pastura sola y en asociación; aunque la leguminosa contribuye en solo el 20 por ciento de la biomasa radicular, el secuestro de C se incrementó en 7,8 ton C por ha año, comparado con la gramínea pura (Fisher et al., 1994). Esto como consecuencia del aumento en la productividad de la gramínea asociada.

Comparada con las sabanas, las pasturas con base en gramíneas "mejoradas" secuestran más C en partes profundas del perfil del suelo, generalmente debajo de la capa arable (10-15 cm, generalmente). Esta característica hace que este C este menos expuesto a los procesos de oxidación y por tanto su pérdida como gas invernadero (Fisher et al., 1994) (Cuadro 5).

La cantidad de C que cualquier ecosistema vegetal puede inmovilizar está relacionado con la productividad primaria neta. En este sentido, los ecosistemas tropicales y entre ellos las pasturas tienen un gran potencial, comparado con los ecosistemas templados. Las gramíneas utilizadas en la producción animal tropical generalmente son de metabolismo C4, lo cual les da mayor capacidad de integrar el gas en la MO de las plantas. Esta MO puede ser consumida por los animales y gran parte de ella (30 - 70 por ciento) regresa al suelo como heces y orina. Parte de las plantas se hacen senescentes y son incorporadas directamente al suelo.

CUADRO 5
Comparación del Carbono (tons/ha) en pasturas "mejoradas" y sabana a diferentes profundidades del suelo.

Profundidad (cm)

Finca

Estación experimental

Sabana

A. gayanus/ S. capitata

Sabana

B. humidicola sola

B. humidicola /A. pintoi

0-20

64

71,1

70,3

76

88,1

20-40

42,7

51,9

57,6

57,6

71,2

40-100

79,8

114,9

89,2

89,2

108,4

Total

186,5

237,2

197

222,8

222,8

Fuente: Fisher et al. (1994).

En pasturas, la producción primaria neta por debajo de la superficie es la mayor fuente de carbono orgánico que entra al suelo, el cual se estima entre el 40 y el 85 por ciento de la productividad primaria neta Las mediciones de productividad primaria neta generalmente ignoran las pérdidas debidas a la senescencia y al recambio de las raíces de las plantas. En este sentido Long et al. (1989) encontraron una productividad cinco veces mayor que la encontrada en mediciones anteriores (Cuadro 6). En dicho trabajo solo se midieron las raíces de los 15 cm superiores del suelo, lo cual es razonable para cultivos.

Los cultivos han sido alterados a través de selección y cruzamiento para producir altas cantidades de productos cosechables o vendibles. El mayor avance en los cultivos en este siglo vienen del incremento en el índice de cosecha, así el cultivo produce relativamente menos crecimiento vegetativo (incluyendo raíces) y más producción cosechable (Cuadro 7).

CUADRO 6
Comparación de los estimados de productividad primaria neta teniendo en cuenta las pérdidas a través de la muerte y producción a 15 cm debajo de la superficie del suelo en tres ecosistemas (Adaptado de Long et al., 1989).

Producción primaria neta (g/ m2/año)

Montecillos, Mexico

Nairobi, Kenia

Thailandia

Considerando la mortalidad y los órganos por debajo de la superficie

1 741

1 242

2 220

Con la mortalidad pero solo los órganos aéreos

1 063 (39%)1

811 (35%)

1 595 (28%)

Biomasa máxima solo los órganos aéreos

430 (75%)

337 (75%)

442 (80%)

1 La cantidad entre paréntesis significa el porcentaje de disminución en la producción primaria neta entre las filas de la misma columna.

CUADRO 7
Porcentaje estimado de raíces en los primeros 30 cm, biomasa radical y relación raíz/tallo en cultivos, pasturas templadas y sabanas tropicales (Adaptado de Jackson et al., 1996).

Ecosistema

Porcentaje de biomasa de raíces en los 30 cm superiores

Biomasa radical (kg. m-2)

Relación raíz/tallo

Cultivos

70

0,15

0,1

Pasturas templadas

83

1,3

3,7

Sabanas tropicales

57

1,4

0,7

Al contrario, la mayoría de especies introducidas en las pasturas de los trópicos solo han sido sometidas a selección natural. Estas especies son nativas y el mejoramiento solo ha estado orientado a mejorar su adaptación a factores abióticos (climáticos y edáficos) y bióticos (pestes y enfermedades) y su tolerancia a moderadas presiones de pastoreo. Para lograr estas características, las especies adecuadas para las pasturas requieren desarrollar sistemas radicales profundos; lo cual puede contribuir fuertemente en la productividad primaria neta de las especies y por tanto en la capacidad de inmovilización de C.

En el trabajo de Veldkamp (1993) con 14C, las pérdidas de carbono por respiración fueron significativamente más altas para la especie natural (Axonopus) (68,2 - 74,9) que una pastura mejorada como la Brachiaria (46,3 - 49,2).

Es importante anotar que la capacidad de acumulación de C en los sistemas de pasturas (multiestratas o no) depende de algunos factores de manejo; entre ellos son relevantes la utilización o aparición del fuego y la aplicación de fertilizantes. Los resultados de Long et al. (1989) indican que los sitios del estudio tienen capacidad de acumular carbono. En ausencia de fuego se encontró 144 g C/ m2/año y con fuegos ocasionales de 40 g C/m2/año.

Veldkamp (1993) encontró relaciones de tallo: raíz entre 6,3 y 12,6 para Brachiaria y de 3,1 y 5,1 para Axonopus. Esos resultados son solamente validos para sistemas de pasturas con un pastoreo intensivo y no deben ser extrapolados a sistema no pastoreados. La relación entre el tallo y la raíz está directamente relacionada con las lluvias; este cambio indica que en la estación seca las pasturas invierten más en sus sistemas radicales y menor en los brotes aéreos, con ello disminuye la evapotranspiración y aumenta el consumo de agua.

En los sistemas silvopastoriles, además de la acumulación de la gramínea y de la leguminosa rastrera (en caso de existir) está la acumulación del C en la madera y las raíces del árbol. En general los sistemas silvopastoriles tienen mayor productividad primaria neta como consecuencia de su mayor captación de luz, mayor ciclaje de nutrientes y mayor eficiencia en el uso de los recursos como el agua. Como se ha dicho antes, a la mayor productividad primaria neta implica mayor inmovilización del C en el sistema. Un ejemplo claro de ello, son los datos encontrados por Ramírez (1997) en el Valle del Cauca (Colombia), en el cual se nota un aumento en el contenido de C en el suelo con el hecho de combinar la pastura con Leucaena leucocephala y Prosopis juliflora (Cuadro 8).

Se han documentado los aumentos de la MO en el suelo cuando está bajo sistemas silvopastoriles comparados con la gramínea sin árbol. Lógicamente, lo anterior depende del manejo dado al sistema, de las especies de árbol y de herbáceas (Bolívar, 1998).

CUADRO 8
Carbono del suelo (%) en dos sistemas silvopastoriles vs. monocultivo de gramíneas.

Sistema

Profundidad (cm)

0 - 10

10 -,20

20 - 30

Cynodon plectostachius + P. juliflora + L. leucocephala

1,69

1,4

0,93

Cynodon plectostachius + P. juliflora

1,49

1,19

0,65

Cynodon plectostachius

1,00

0,7

1,48

Fuente: Adaptado de Ramírez (1997).

Es generalmente aceptado que las plantaciones juegan un papel importante en la captura y almacenaje de grandes cantidades de C atmosférico (Cuadro 9). Las plantaciones con especies de rápido crecimiento tropicales son un pequeño sumidero de C por la relativa pequeña área en relación a otras formas de uso del suelo. El área anualmente plantada en los trópicos es menos del 10 por ciento de la cantidad del área deforestada simultáneamente y solo podría capturar un 0,3 por ciento del C liberado por la deforestación. La reforestación con plantaciones puras tiene inconvenientes financieros que la han limitado en la mayoría de países latinoamericanos. La reforestación con árboles maderables a densidades bajas, ha dado incrementos en los ingresos de los productores (Botero, 1998). Este sistema tiene la capacidad de fijar cantidades importantes de C en la madera de los árboles. Las especies utilizadas en estos sistemas son de alto valor y son utilizadas para ebanistería. Lo anterior asegura que el C secuestrado, quedará inmovilizado en la madera por una gran cantidad de tiempo.

La cantidad de C inmovilizado en la madera depende de varios aspectos. Su cálculo se puede ver en la siguiente fórmula (Botero, 1999):

Carbono (ton/ha) = IMA (volumen) (densidad aparente de la madera) (% de carbono en la madera)

En sistemas de cercas vivas de poró (Erythrina berteroana) con Teca (Tectona grandis), calculó 23 m3/ha, la densidad de la madera fue de 0,54 ton/m3 con 48 por ciento de C. Esto dá como resultado 5,97 ton de C ha/año. La densidad y el porcentaje de C son características propias de la especie maderable que se elija en el sistema silvopastoril. El IMA depende de la especie maderable, del suelo, del clima, del sistema de pastoreo, del arreglo espacial (Botero, 1999).

CUADRO 9
Producción final, largo de rotación, densidad de madera y potencial promedio de almacenamiento de carbono, para especies de árboles seleccionados de plantaciones tropicales. (Adaptado de Brown et al., 1986).

Especies

Producción final (m3/ha)

Largo de la rotación (años)

Crecimiento annual (m3/ha/año)

Carbón almacenado (ton C ha/año)

Pinus caribea

300

15

20

59

Leucaena spp.

140

7

20

42

Pinus patula

400

20

20

72

Acacia mearnsii

250

10

25

78

Acasia nilotica

60

10

6

17

Cassia siamea

100

10

10

28

Casuarina spp.

140

10

14

55

Negocios de carbono

El servicio ambiental de captación de C de actividades antrópicas es uno de los temas de mayor interés en los últimos años a partir de los avances en la Convención de Kioto. Aunque la mayor parte de las discusiones y trabajos científicos se han orientado hacia el papel de los bosques y cultivos forestales, se ha llamado la atención sobre el papel que cumplen las raíces de los pastos mejorados y los árboles que crecen en los potreros y las ventajas de los mismos sobre las sabanas nativas en la fijación de C. Se ha sugerido desde entonces que cambios en el uso del suelo hacia la intensificación ganadera puede financiarse parcialmente con aportes de las industrias, empresas y países que hacen las mayores emisiones de C02 a la atmósfera. Es lógica la hipótesis que los sistemas silvopastoriles al combinar gramíneas mejoradas y estratos de raíces más profundas puedan tener tasas de captación de C superiores. Los contenidos de C en el suelo de los sistemas discutidos evidencian esto. Urge la investigación dirigida a desarrollar mecanismos financieros para multiplicar los beneficios ambientales de la ganadería arborizada.

La idea de proveer servicios de secuestro o inmovilización de C emergió de la Conferencia de Río de 1992, como forma de disminuir las tendencias en la deforestación. La posibilidad de que las naciones y actores privados puedan generar ingresos por el hecho de que sus bosques se mantengan, conlleva la idea de que se puede ofrecer un servicio a las naciones que emiten CO2 (Pomareda, 1999).

El servicio se puede ofrecer sobre la base de que los bosques secuestran determinadas toneladas de C y que esta capacidad conlleva un mínimo riesgo. La capacidad de absorción está determinada por la calidad del bosque. El riesgo está relacionado con la posibilidad de que el bosque sea talado o eventualmente quemado. El precio pagado por el servicio será más alto en los lugares en los cuales el riesgo potencial sea menor. Un aspecto relacionado con esto es la permanencia del C inmovilizado (Pomareda, 1999).

Los conceptos y principios referidos al secuestro de C en bosques aplican también a los sistemas de producción. Sin embargo, es necesario un mayor conocimiento de los aspectos técnicos y de manejo que hacen factible la oferta del servicio de secuestro de C a través de las pasturas y de los sistemas silvopastoriles (Pomareda, 1999).

De estas ideas generales resultan varías preguntas:

Para tratar de responder algunos de estos interrogantes, se han desarrollado modelos de programación lineal que dan como resultado planes de producción y nivel de ingresos de los productores. Desde el punto de vista técnico, los mayores requerimientos de los modelos son los parámetros de cambios en las relaciones de emisiones y captura de CO2, emisiones de N2O y NO, contaminación de ambientes con herbicidas. También es fundamental, conocer las dinámicas del C en las partes aéreas y radiculares de las pasturas y de los árboles, el proceso de acumulación de C en el suelo.

Las metodologías para estimar estos parámetros incluyen técnicas de campo y de laboratorio y modelos de simulación para generar los coeficientes técnicos bajo diferentes escenarios. Como es de esperarse, la información varía de acuerdo a las especies y ecosistemas. Sin embargo, la limitada información que existe es para pocos sitios y no existe investigación que permita extrapolar los datos.

La programación lineal se ha utilizado como herramienta efectiva para determinar las interacciones económicas. Esta es una técnica que utiliza algoritmos simplex. Se define una función objetivo, que generalmente es la maximización de los ingresos netos. Se incluyen alternativas de producción y determinadas restricciones de naturaleza técnica y de recursos de la finca.

Con esta metodología se modeló una finca sobre la cual se corrieron varios escenarios de precios pagados por secuestro de C en los sistemas de pasturas (opciones de producción) entre 1 y 10 dólares/ton de C. Los resultados se muestran en el Cuadro 10.

Se nota en los resultados, que con precios de C razonables de 4-5 dólares/ton, los ingresos netos de los productores se pueden duplicar, lo cual demuestra que bajo las condiciones dadas hay un buen potencial para la inmovilización de C por los productores de doble propósito. Se observa que con precios mayores de 4-5 dólares hay un descenso en los ingresos provenientes de la venta de vacas, terneros y leche. Estos resultados sugieren que existe un precio del C (relativo a otros precios) en el cual los objetivos de producción de alimentos (leche y carne) y los servicios ambientales hacen un buen uso de los recursos ambientales (Pomareda y Botero, 1998).

El mismo trabajo muestran como incrementos en el precio de la leche hace que los productores utilicen pasturas mejoradas, con más fertilizantes y con mayor secuestro de C. Así se aumentan los ingresos de los productores por venta de leche y por secuestro de C (Pomareda y Botero, 1998).

CUADRO 10
Sensibilidad de los ingresos a precios de Carbono en el modelo finca (adaptado de Pomareda y Botero, 1998).

Parámetro

Precio del carbono (dólares)

0

1

4

7

10

INGRESOS NETOS (Dólares/año)

6 307

7 471

11 809

16 777

22 900

INGRESOS NETOS (Dólares/ha/año)

90

106

168

239

327

Incremento en ingresos netos (%)

0

18,47

87,2

166

263

INGRESO POR VENTA DE PRODUCTOS


Vacas

3 210

3 210

4 679

3 963

3 845

Terneros

2 671

2 671

3 892

3 297

3 198

Leche

23 231

23 231

33 855

28 675

27 822

Madera

8 481

8 481

8 481

8 885

8 885

INGRESOS POR CARBONO (Dólares/año)


Total

0

1 199

5 978

14 059

21 561

Madera

0

92

138

253

1 320

Suelos

0

1 107

5 840

13 806

20 241

Consideraciones finales

Existe gran discrepancia sobre la capacidad de las pasturas con o sin árboles de inmovilizar C. En general, cuando se compara el sistema silvopastoril o de pasturas con el bosque primario se encuentra un stock de C menor. Sin embargo, es claro que a mayor productividad biológica del sistema, ocurren mayores secuestros de C. Es decir, las pasturas mejoradas o los sistemas silvopastoriles tendrán mayor capacidad de fijar C que las sabanas naturales de los trópicos o incluso que los bosques maduros tropicales.

Realmente no se encuentra investigación que compare la capacidad de los sistemas silvopastoriles de fijar C en los diferentes componentes del sistema. Se deben comparar estos sistemas con pasturas mejoradas sin árboles, con las sabanas y con los bosques primarios sobre los mismos tipos de suelos.

Se está trabajando con modelos de programación lineal, en el impacto que tendrá el pago de fijación de C en los sistemas sobre los planes de producción de los campesinos tropicales y sobre sus ingresos. Esto como respuesta a la disposición de los países ricos de pagar por los servicios ambientales que pueden ofrecer los países en vías de desarrollo tropicales.

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