ALFA. Revista de Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias
Mayo-agosto 2023 / Volumen 7, Número 20
ISSN: 2664-0902 / ISSN-L: 2664-0902
https://revistaalfa.org
pp. 428 – 441
Modulación de las emisiones de gases efecto
invernadero de un hato lechero
Modulation of greenhouse gas emissions in a dairy herd
Modulação das emissões de gases de efeito estufa de um rebanho leiteiro
Cindy Carolina López Guerrero
cindy.lopez@upec.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-5036-8416
Washington Orlando Meneses Quelal
orlando.meneses@upec.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-9920-5919
Universidad
Politécnica Estatal del Carchi. Tulcán, Ecuador
Artículo
recibido el 15 de marzo 2023 | Aceptado el 26 de abril 2023 | Publicado el 20
de mayo 2023
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https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v7i20.226
RESUMEN
La
ganadería es una actividad de gran representatividad en Ecuador, generadora de
trabajo y desarrollo, clave para la seguridad alimentaria y fuente de
abastecimiento del 34% de proteína para la población; sin embargo, la actividad
ganadera representa una alta contribución de las emisiones de gases efecto
invernadero, principalmente metano. El objetivo de la investigación fue estimar
la huella de carbono generada en el año 2022 de un hato lechero, donde se
realizó una recopilación y análisis de datos relacionados al manejo de los
componentes de prácticas ganaderas, sistema pastoril y prácticas ambientales,
cuyos resultados se procesaron con la herramienta de cálculo de emisiones
directas (GLEAM-r) desarrollado por la FAO. Los resultados obtenidos de las
emisiones totales de los gases de efecto invernadero fueron de 433764,10 Kg
CO2-eq, donde la intensidad de emisiones de leche fue 1,75 Kg CO2-eq por litro
de leche producido. Además, la cantidad de CH4 de la fermentación entérica
registró el 79,83% de las emisiones totales, la cantidad de CH4 de manejo de
excretas fue de 1,17%, mientras que la cantidad de N2O de excretas en las
pasturas registraron un porcentaje del 19%. Los
resultados de intensidad fueron inferiores a valores referenciales registrados
para Ecuador (1,9 Kg CO2-eq por litro de leche producido), ya que en este
estudio existe la aplicación de las buenas prácticas
ganaderas de ganadería climáticamente inteligente (GCI) que impulsa el
incremento sostenible de la producción de carne y leche con baja emisión de
GEI, adaptación y construcción de resiliencia al cambio climático.
Palabras clave: Cambio climático;
Huella de carbono; Gases de efecto invernadero
ABSTRACT
Livestock is a highly
representative activity in Ecuador, generating work and development, key to
food security and a source of 34% of protein supply for the population;
however, livestock activity represents a high contribution to greenhouse gas
emissions, mainly methane. The objective of the research was to estimate the
carbon footprint generated in the year 2022 of a dairy herd, where a
compilation and analysis of data related to the management of the components of
livestock practices, pastoral system and environmental practices was carried
out, the results of which were processed with the direct emissions calculation
tool (GLEAM-r) developed by FAO. The results obtained for total greenhouse gas
emissions were 433764.10 Kg CO2-eq, where the intensity of milk emissions was
1.75 Kg CO2-eq per liter of milk produced. In addition, the amount of CH4 from
enteric fermentation registered 79.83% of total emissions, the amount of CH4
from excreta handling was 1.17%, while the amount of N2O from excreta in
pastures registered a percentage of 19%. The intensity results were lower than
the reference values recorded for Ecuador (1.9 kg CO2-eq per liter of milk
produced), since in this study there is the application of good livestock
practices of climate-smart livestock (GCI) that promotes the sustainable
increase of meat and milk production with low GHG emissions, adaptation and
building of resilience to climate change.
Key words: Climate change;
Carbon footprint; Greenhouse gases
RESUMO
A pecuária é uma
atividade altamente representativa no Equador, gerando trabalho e
desenvolvimento, fundamental para a segurança alimentar e fonte de 34% do
fornecimento de proteínas para a população; no entanto, a atividade pecuária
representa uma alta contribuição para as emissões de gases de efeito estufa,
principalmente metano. O objetivo da pesquisa foi estimar a pegada de carbono
gerada no ano de 2022 de um rebanho leiteiro, onde foi realizada uma coleta e
análise de dados relacionados à gestão dos componentes das práticas pecuárias,
do sistema pastoril e das práticas ambientais, cujos resultados foram
processados com a ferramenta de cálculo de emissões diretas (GLEAM-r)
desenvolvida pela FAO. Os resultados obtidos para o total de emissões de gases
de efeito estufa foram 433764,10 kg CO2-eq, sendo que a intensidade de emissão
do leite foi de 1,75 kg CO2-eq por litro de leite produzido. Além disso, a
quantidade de CH4 da fermentação entérica foi responsável por 79,83% das
emissões totais, a quantidade de CH4 do manuseio da excreta foi de 1,17%,
enquanto a quantidade de N2O da excreta nas pastagens foi responsável por 19%.
Os resultados de intensidade foram inferiores aos valores de referência
registrados para o Equador (1,9 kg de CO2-eq por litro de leite produzido), uma
vez que neste estudo há a aplicação de boas práticas pecuárias de pecuária
inteligente em relação ao clima (GCI) que promovem o aumento sustentável da
produção de carne e leite com baixas emissões de GEE, adaptação e construção de
resiliência às mudanças climáticas.
Palavras-chave: Mudanças climáticas;
Pegada de carbono; Gases de efeito estufa
INTRODUCCIÓN
La emergencia climática que el mundo
está atravesando, ha impulsado la generación de políticas y acuerdos entre
países para mitigar la huella de carbono antropogénica generada en todo nivel
Según la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura
Las actividades ganaderas son fuente
sustancial de emisión de GEI en las prácticas pecuarias, esto hace que haya
discusiones emergentes sobre las prioridades científicas y políticas que se
deben plantear para subsanar esta problemática ambiental
Sin embargo, los esfuerzos para
mitigar las emisiones de GEI en el sector pecuario no han sido suficientes lo
que implica que existe un imperativo moral por disminuir esta contaminación
ambiental y seguir produciendo alimentos para una población mundial cada vez
mayor
Para poder tomar acciones de
mitigación y adaptación frente a esta problemática los ganaderos necesitan
evaluar de manera fiable y frecuente las emisiones de GEI generadas, debido a
que el calentamiento global ligado a la producción lechera es una preocupación
permanente por parte de la población
Estimar la huella de carbono en el
hato lechero permitiría desarrollar una producción ganadera más eficiente y
ecológicamente sostenible que mitigue las emisiones de GEI en sus
explotaciones, convirtiéndose en un desafío metodológico que involucra el uso
de tecnologías informáticas y de bienestar animal para evaluar la gestión
ambiental
En este contexto la División de
Producción y Sanidad Animal de la FAO en el 2009 desarrolló el Modelo de
Evaluación Ambiental de la Ganadería Mundial (GLEAM), que permite cuantificar
de manera precisa las emisiones de GEI derivados de la producción pecuaria,
interrelacionando la ganadería con el ambiente mediante la simulación de una
explotación pecuaria, para medir las emisiones de huella de carbono usando las
fuentes de IPCC del año 2006
Por otro lado, en Centro América
Finalmente, los esfuerzos por estimar
de la huella de carbono en los hatos lecheros han sido numerosos en los últimos
años; sin embargo, monitorear y cuantificar simultáneamente todas las emisiones
de una granja o un sistema de producción determinado es esencialmente imposible
y prohibitivamente costoso. Por lo tanto, se requiere incrementar en número de
alternativas y estudios para cuantificar y evaluar las emisiones de GEI de los
sistemas de producción lechera
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
Se realizó un estudio de modelación
de emisiones directas de GEI en la hacienda San Guillermo, productora de leche
bovina para estimar la huella de carbono generada en el año 2022. Se encuentra
ubicada en la comunidad La Delicia de la parroquia Tulcán, cantón Tulcán,
provincia del Carchi, región Sierra Norte del Ecuador. Tiene una extensión de
210 hectáreas destinadas a la producción agropecuaria y conservación, se
extiende desde latitud 0° 45’47” N hasta 0°44’02” N y desde la longitud
77°44’14” W hasta 77°44’04” W.
La zona de vida de la hacienda es
Bosque Húmedo Montano Bajo, la cual está establecida entre 3027msnm hasta
3351msnm en la que predomina el suelo andisol. La temperatura promedio es 11°C
y la precipitación va desde 1000 hasta los 1400 ml por año
Recopilación de datos y cálculo de emisiones
La investigación incluyó las fases de
recopilación, modelación, análisis y evaluación de información obtenida
mediante flujo y monitoreo de la información. Para estimar la huella de carbono
generada en el año 2022 y la intensidad de emisión de GEI relacionados al
manejo actual del sistema productivo de la Hacienda San Guillermo, se consideró
tres componentes: prácticas ganaderas, sistema pastoril y prácticas
ambientales; el cálculo de las emisiones de GEI se realizó a través de la
herramienta de cálculo basada en el Modelo Global de Evaluación Ambiental de la
Ganadería (GLEAM-r), que fueron comparadas con la línea base de emisiones de
GEI modelados para los años 2010 a 2025 en Ecuador. Según los registros sobre
el producto leche de la línea base, el CH4 que se obtuvo en el
proceso de fermentación entérica fue de 77,14%, las emisiones de N2O
procedentes del estiércol dejado en las pasturas de 17,93%, el CH4
generado por manejo del estiércol de 2,63% y el N2O generado por
manejo de estiércol de 2,31%
Tabla 1. Intensidad de emisiones de GEI para Ecuador en
los años 2010 a 2025
Intensidad de Emisiones |
|||
Descripción |
Leche |
Carne |
|
|
|
kg CO2-eq/l |
kg CO2-eq/kg |
10% más alto |
22,8 |
208,9 |
|
Promedio |
8,6 |
83,7 |
|
10% más bajo |
1,9 |
27,3 |
Fuente: Línea base de emisiones de
gases de efecto invernadero del proyecto ganadería climáticamente inteligente
La intensidad de emisión de GEI de
rumiantes por kilogramo de leche producida varía de 165 a 112 kg CO2-eq/l,
mientras que la intensidad de emisiones para unidad de proteína producida para
carne es mucho mayor, 300 kg CO2-eq/kg carne
En los países desarrollados, las
intensidades de emisión de GEI del ganado rumiante son inferiores a 100 kg de
CO2-eq/kg de proteína, mientras que en el África subsahariana (SSA),
oscila entre 250 y 1000 kg de CO2-eq por kg de proteína
Para describir los datos generales se
recopiló información sobre la ubicación del sitio de estudio, las coordenadas
de latitud, longitud, tipo de producto que genera y el tipo de sistema
productivo del año de evaluación. La categorización del número de animales se
analizó mediante los registros del hato lechero, obteniendo un número promedio
del total de animales durante el año de evaluación en todas las categorías sin
incluir animales que se vendieron, descartaron o murieron. Las categorías
estudiadas fueron: vacas (número de hembras adultas mayores a 2 años, incluidas
secas y en producción), vacas en producción (número de hembras adultas que
estén produciendo leche), vaconas (número de hembras entre 1 y 2 años),
terneras (número de hembras menores a 1 año), toros (número de machos adultos
mayores a 2 años), toretes (número de machos entre 1 a 2 años, terneros (número
de machos menores a 1 año). Para determinar los parámetros de mortalidad y
salida de animales se consideró el número total de animales que murieron y
salieron en el año de acuerdo con cada categoría.
Los parámetros de fertilidad y pesos
se determinaron en base a los partos
totales (número de partos totales que hubo en el hato), edad a primer parto en
meses (edad promedio del primer parto de vacas en meses), peso vacas (peso
promedio en kg de las vacas), peso terneras (peso promedio en kg de las
terneras al nacimiento), peso toros (peso promedio en kg de los toros), peso
terneros (peso promedio en kg de los terneros al nacimiento), peso sacrificio
vaconas y toreres (peso promedio en kg de las vaconas y toretes al sacrificio o
venta). Para determinar los parámetros productivos se consideró los porcentajes
de grasa y proteína en leche, el promedio de litros de leche por animal por día
y el promedio de lactancia en meses. Los datos recolectados para la
alimentación que se analizó fueron porcentaje de digestibilidad y contenido de
nitrógeno del pasto fresco cosechado por los animales compuesto por (Lolium
perenne, plantago mayor, trifolium repens) sin suplementación
alimenticia para todas las categorías antes detalladas.
La variable del manejo de excretas no
se tomó en cuenta en el modelo, ya que se identificó que la hacienda no tenía
manejo las excretas y eran dejadas en potrero. Las excretas que provenían de
sala de ordeño y corrales de espera de igual manera no fueron almacenadas sino
reintroducidas a los potreros cercanos de manera inmediata después de cada
ordeño en conjunto a los efluentes del aseo de la sala de ordeño y corrales de
espera.
Tabla 2. Línea base datos de entrada GLEAM-r, para el producto leche en la
región de la Sierra ecuatoriana latitud 0,7529 y longitud -77,7356.
Variable |
Valor |
||
Número de vacas |
62 |
||
Número de vacas en producción |
54 |
||
Número de vaconas |
39 |
||
Número de terneras |
28 |
||
Número de terneros |
12 |
||
Número de toros |
1 |
||
Número de toretes |
7 |
||
Número de vacas muertas |
4 |
||
Número de terneros muertos |
2 |
||
Número de terneras muertos |
2 |
||
Número de vacas faenadas |
1 |
||
Número de vacas vendidas |
11 |
||
Partos totales |
49 |
||
Edad a primer parto (meses) |
28,43 |
||
Peso vivo vacas (Kg) |
500 |
||
Peso vivo toros (Kg) |
550 |
||
Peso vivo terneros (Kg) |
42 |
||
Peso vivo terneras (Kg) |
38 |
||
Peso al sacrificio vaconas (Kg) |
450 |
||
Peso al sacrificio toretes (Kg) |
455 |
||
Peso al descarte vacas (Kg) |
500 |
||
Porcentaje de grasa en leche |
4,04 |
||
Porcentaje de proteína en leche |
3,42 |
||
Producción de leche (litros) |
13,13 |
||
Superficie de pastos (Ha) |
48,762 |
RESULTADOS
Realizado el proceso de modelación de
los datos con la herramienta GLEAM-r, de la ganadería climáticamente
inteligente para Ecuador (GCI), se obtuvo la huella de carbono generada para el
año 2022 y la intensidad de emisiones de GEI de 1,75 Kg CO2-eq por
litro de leche. Los resultados obtenidos fueron inferiores al promedio de
intensidad de emisión obtenida para Ecuador y a los estudios realizados en
Uganda
La investigación registró una emisión
total anual de GEI de 433764,10 Kg CO2-eq. La cantidad de CH4
de la fermentación entérica correspondió al 79,83% de emisión total siendo
346278,12 Kg CO2-eq, mientras que la cantidad de CH4 de
manejo de excretas fue de 1,17% de emisión total, es decir 5058,28Kg CO2-eq.
La cantidad de N2O de excretas en las pasturas fue de 82427,69 Kg CO2-eq
correspondiendo al 19%. Finalmente, no se registró emisión de N2O
por manejo de excretas, ya que la hacienda no está realizando ninguna actividad
para disminuir las emisiones de GEI en este aspecto (Tabla 3). Sin embargo, sí
que es importante que se realice manejo de excretas, ya que el N2O
ha sido responsable por el 5% de los GEI totales en los últimos 100 años
Tabla 3. Emisiones calculadas de gases efecto invernadero generadas en el año
2022 en la hacienda San Guillermo.
Categorización animal |
N2O de Excretas en
pasturas |
N2O de Manejo de Excretas |
CH4 de Manejo en
Excretas |
CH4 de Fermentación
Entérica |
|||
|
kg CO2-eq |
% |
kg CO2-eq |
kg CO2-eq |
% |
kg CO2-eq |
% |
Hembras de carne |
1577,27 |
0,36 |
0,00 |
88,65 |
0,02 |
6068,89 |
1,40 |
Machos de carne |
10540,80 |
2,43 |
0,00 |
605,06 |
0,14 |
41421,10 |
9,55 |
Machos de reemplazo |
159,98 |
0,04 |
0,00 |
9,08 |
0,00 |
621,58 |
0,14 |
Hembreas de reemplazo |
10369,90 |
2,39 |
0,00 |
577,42 |
0,13 |
39528,81 |
9,11 |
Toros |
736,99 |
0,17 |
0,00 |
36,67 |
0,01 |
2510,56 |
0,58 |
Vacas secas |
7911,98 |
1,82 |
0,00 |
393,70 |
0,09 |
26951,98 |
6,21 |
51130,77 |
11,79 |
0,00 |
3347,70 |
0,77 |
229175,20 |
52,83 |
|
% Total |
19,00 |
1,17 |
79,83 |
||||
Emisiones totales 433764,10 kg
CO2-eq |
DISCUSIÓN
Las emisiones de GEI provenientes de
las actividades pecuarias del ganado bovino representan aproximadamente el 65%
de las emisiones del sector pecuario
Es necesario conocer el potencial de
calentamiento (GWP) de los distintos GEI para poder expresarlos en las mismas
unidades. El GWP es el gas de referencia a través del cual se ha desarrollado
una métrica para comparar (en relación con otro gas) la capacidad de cada gas
de efecto invernadero para atrapar el calor en la atmósfera. Específicamente,
es una medida de cuánta energía absorberán las emisiones de 1 tonelada de un
gas durante un período de tiempo determinado, en relación con las emisiones de
1 tonelada de dióxido de carbono (CO2)
Como se observa en la tabla 3, la
emisión de la huella de carbono obtenida en esta investigación fue de 1,75 Kg
CO2-eq por litro de leche; valor inferior a la evaluación global de
las emisiones y oportunidades de mitigación realizada por la FAO (
En la Tabla 1 se presentan los
resultados de la línea base de emisiones directas de GEI obtenidas mediante el
modelo GLEAM-r para la ganadería bovina de carne y leche del territorio de
Ecuador entre los años 2010 a 2025. En la tabla se reporta que la intensidad de
emisión por litro de leche más baja fue1,90 Kg CO2-eq. Sin embargo,
los resultados de este estudio revelan que las emisiones de GEI son inferiores
al valor referencial de la región y son comparables a las emisiones generadas
en Europa. El hecho de que las emisiones de GEI en la hacienda San Guillermo hayan sido inferiores a otros estudios previos es debido a
la aplicación de las buenas prácticas ganaderas de ganadería climáticamente
inteligente (GCI). Marín
Óxido nitroso (NO2) de excretas en pasturas
Los excrementos del ganado
depositados en los pastizales de pastoreo son una fuente importante de óxido
nitroso (NO2), cuyas emisiones varían según el tipo de excreta
(estiércol u orina) y el tipo de suelo
Metano (CH4) de Fermentación entérica
La fermentación entérica y la
producción de piensos son las fuentes principales de emisión CH4
para los rumiantes
El metano entérico de estudio
corresponde al 79,83%, cifras superiores a las realizadas por la herramienta
GLEAM-r para los años 2010 a 2025 en Ecuador, en los cuales se reporta el
77,14% de emisiones de CH4 de fermentación entérica. En la Tabla 3
se evidencia que la mayor producción de CH4 (52,83%) se generó en la
categoría de vacas en producción. Este aumento puede estar justificado por la
existencia de un mayor número de vacas en producción y porque las vacas en
producción consumen mayor cantidad de alimento
Metano (CH4) de manejo de excretas
Las emisiones de metano producidas
por la gestión del estiércol, entendiéndose como tal tanto la excreta sólida
como la orina, son las relacionadas con las operaciones de gestión de este
Figura 1. GLEAM; emisiones globales de las cadenas de
suministro de leche y carne vacuno, por categoría de emisiones
La hacienda San Guillermo al contar con un
hato lechero genéticamente adaptado a sistemas pastoriles, de menor tamaño y
mayor eficiencia productiva permite que las prácticas ganaderas estén en los
rangos de la región, de igual manera se presenta para el manejo sistema
pastoril que se cuenta con material genético para pastoreo y varietales de
altura. Trayendo recomendaciones hacia el manejo de prácticas ambientales y
lograr reducir la huella de carbono emitida.
CONCLUSIONES
El ser humano puede llegar a un
equilibrio productivo siendo socialmente responsable aplicando tecnologías que
le permita seguir produciendo sin causar mayor afectación al ambiente. Para este
estudio existe un gran potencial de reducción de la huella de carbono producida
por litro de leche por la implementación de las buenas prácticas ganaderas de
ganadería climáticamente inteligente, haciendo que se produzca no solo menor
huella ambiental sino el incremento de un sistema más productivo. El estudio se
realizó en un hato lechero joven con 4,53 años de longevidad de sus bovinos,
con manejo pastoril de mezclas forrajeras de alto valor energético, estas
características dentro del manejo productivo, silvopastoril y manejo de
excretas permitió contar con una emisión de GEI baja en relación a la
literatura reportada por la región.
CONFLICTO DE INTERESES. Los autores
declaran que no existe conflicto de intereses para la publicación del presente
artículo científico.
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