Las emisiones de gases efecto invernadero en los sistemas agrícolas

05 de Octubre 2020
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La Corporación colombiana de investigación agropecuaria (AGROSAVIA) en el Centro de Investigación La Libertad, ha enfocado su trabajo en la determinación de las emisiones de dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O) y metano (CH4), a través de la construcción de protocolos metodológicos ajustados a las condiciones locales, centrándose en dos aspectos: los GEI provenientes del suelo que soportan sistemas productivos en el piedemonte y la altillanura plana del departamento del Meta; y en el balance en atmósfera del CO2 y vapor de agua. El trabajo lo viene adelantado un grupo de investigadores de la red de transitorios.

 

Para el primer aspecto, en el laboratorio de química analítica del Centro de Investigación La Libertad se están ajustando y validando protocolos de muestreo en campo con el uso de cámaras fijas de PVC,  que incluye entre otros aspectos, la determinación de los tiempos de muestreo asociados al tamaño de la cámara, condiciones de almacenamiento de las muestras y la determinación analítica empleando un cromatógrafo de gases GC 7890A Agilent Technologies con automuestreador Headspace 7697A Agilent Technologies y sistema dinámico de dilución, con detectores FID (Flame Ionization Detector) para CH4 y CO2, y ECD (Electron Capture Detector) para N2O. Se espera contar con un protocolo robusto que permita la determinación, no solo de los factores de emisión para cada gas en cada sistema productivo y condición local, sino incluso valores críticos para nuestra región.

 

Para el segundo aspecto instaló, por vez en el país, una torre Eddy Covariance, cuya instrumentación permite usar la técnica micrometeorológica de covarianza de remolinos para cuantificar el intercambio neto de CO2 entre el ecosistema y la atmósfera. Con este equipo se han llevado a cabo dos tesis doctorales con la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá (Metodología para Evaluar Gases de Efecto Invernadero en Agroecosistemas Ganaderos; Fausto Camilo Moreno Vásquez, 2018 y Flujos de Bióxido de Carbono y Vapor de Agua medidos mediante Covarianza de Remolinos en Sabana Nativa y Cultivos Transitorios Mecanizados en la Altillanura Colombiana; Luis Alberto Morales Rincón 2019).

 

En la primera tesis doctoral se ajustó una metodología de análisis de la información teniendo en cuenta que la velocidad y dirección del viento no es igual durante el día y la noche, de manera que fuese posible establecer el mejor periodo de medición durante el día, además, determinar el efecto de la presencia o ausencia de los bovinos en el flujo de CO2 a la atmósfera. En el segundo trabajo se buscaba entender la dinámica de los flujos de bióxido de carbono y vapor de agua y los factores moduladores en la sabana nativa, un ecosistema susceptible a ser sustituido ya que la altillanura se plantea como un polo de desarrollo agroindustrial y un ecosistema de agricultura intensiva mecanizada.

 

En este caso fue necesario el uso de dos torres, una de propiedad de la Corporación y otra de la Universidad Nacional, con sistemas de muestreo de gases diferentes por lo que fue necesario realizar una intercomparación de manera que fuera valida la información generada a partir del uso de los equipos de forma simultánea en los dos ecosistemas.

 

De esta manera fue posible determinar que la respuesta de la sabana varía de acuerdo con las condiciones meteorológicas, especialmente con la disponibilidad de agua, radiación solar e intensidad de la época seca y húmeda, pasando de ser fuente de emisión de CO2 a deposito del mismo. Mientras que en el sistema transitorio durante la época de barbecho se perdió cantidades elevadas de carbono, comparables a las fijaciones netas de un ciclo de cultivo, se constituye entonces esta etapa de la rotación de cultivos en un reto para disminuir las emisiones a través de prácticas de manejo.

 

En Colombia se han utilizado directrices del IPCC 2006 para el cálculo de las emisiones de GEI, basado en los datos de actividades provenientes de las estadísticas nacionales y departamentales y en factores de emisión. Dependiendo del sector, el país cuenta con algunos factores de emisión generados de manera local. Específicamente en el sector AFOLU, que contempla los temas relacionados con la agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra. Se estiman las emisiones y absorciones de CO2, CH4 y N2O utilizado en la mayoría de casos el nivel 1; sin embargo, se han realizado esfuerzos por generar factores locales, específicamente después de la tercera comunicación del IDEAM buscando disminuir la incertidumbre para los cálculos.

 

En algún momento del día y en diversas circunstancias, se habla del cambio climático, del calentamiento global y/o de los gases de efecto invernadero (GEI). Lo anterior, coincide con un fenómeno originado cuando los principales GEI, que son el vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4) y ozono (O3), presentes en la atmósfera, retienen una parte de la energía, que debe escapar de la tierra después de haberse calentado con la radiación del sol; de manera que, al impedir su liberación, se concentra el calor terrestre produciendo una elevación de la temperatura interna, causando un calentamiento similar al de un invernadero cubierto. La dinámica de cada uno de los GEI corresponde a procesos específicos, ya sean naturales o modulados directa o indirectamente por actividades antrópicas.

 

La comunicación nacional es el principal mecanismo de reporte que tienen los países para reportar a la comunidad internacional sus avances y contribuir con el alcance de los objetivos de desarrollo sostenible, dando así cumplimiento a los compromisos adquiridos con la firma y aprobación de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC). Colombia reporta periódicamente los inventarios de emisiones y absorciones de estos gases, la entidad responsable de publicar esta información es el IDEAM, hasta la fecha se han publicado tres comunicaciones nacionales de cambio climático en los años 2008 y 2016, que incluye información departamental y nacional.

 

Los inventarios, son estimaciones de las emisiones y absorciones de GEI obtenidas a partir de fuentes de información propias de cada país, recopiladas a partir de diversas y múltiples estadísticas oficiales de los diferentes sectores económicos. Dado el esfuerzo que esto implica, existen tres aproximaciones para el cálculo: Tier 1 o Nivel 1, para la cual el Panel intergubernamental de cambio climático, por sus siglas en ingles IPCC, provee una base de datos consolidada a partir de factores obtenidos y evaluados en investigaciones internacionales y que de forma global resultan representativos; el Tier 2 o nivel 2 en el que en función de los avances de información local es posible emplear los factores de emisión propios derivados de investigaciones específicas validadas o que hayan sido calculados con información propia del país y, por último, el Tier 3 o nivel 3 donde los cálculos se realizan a partir de mediciones in situ.

 

Los métodos per se, están disponibles, sin embargo, es necesario ajustar detalles para disminuir la incertidumbre a nivel local y regional y de esta manera conocer qué tantos GEI son emitidos y cómo se generan para establecer metas que contribuyan realmente con el esfuerzo mundial de reducir emisiones y cumplir con el objetivo global de limitar el incremento promedio de temperatura por debajo de 2 °C.

 

Texto original en el siguiente enlace.