Sostenibilidad

El Metano y el ciclo biogénico de carbono

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Carlos Fernández

Catedrático de Universidad Universitat Politécnica de Valencia
Carlos Fernández

Fernando Bacha Baz

Director Técnico de NACOOP y Director técnico nutriNews
Fernando Bacha Baz
Basf

A menudo se piensa que el ganado rumiante (como las vacas, ovejas y cabras) contribuye de modo negativo al cambio climático porque emite metano (CH4), un gas de efecto invernadero.

Si bien esto es cierto, que el ganado eructa CH4, en realidad es parte de un ciclo natural importante que ha estado ocurriendo desde el comienzo de la vida, conocido como el ciclo biogénico del carbono.

EL CICLO BIOGÉNICO DEL CARBONO

El ciclo biogénico del carbono se centra en la capacidad de las plantas para absorber y secuestrar carbono.

Las plantas tienen la capacidad única de eliminar el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera y depositar ese carbono en las hojas, raíces y tallos de las plantas mientras se libera oxígeno a la atmósfera.

plantas-carbono

Este proceso se conoce como fotosíntesis y es fundamental para el ciclo biogénico del carbono.

Cuando las plantas realizan la fotosíntesis, el carbono se convierte principalmente en celulosa, un carbohidrato que es uno de los principales componentes básicos de las plantas.

La celulosa resulta ser el compuesto orgánico más abundante en el mundo, presente en: Pastos, Arbustos, Cultivos, Árboles, etc.

El contenido de celulosa es particularmente alto en pastos y arbustos que se encuentran en tierras marginales, que son lugares donde los granos de cereales y otros cultivos comestibles para la especie humana no pueden crecer.

Dos tercios de todas las tierras agrícolas existentes en el planeta son marginales, llenas de pastos ricos en celulosa que no son digeribles por los humanos.

¿Pero adivina quién puede digerir la celulosa procedente de estas tierras marginales?

ganado-rumiante

 

El ganado rumiante ingiere ese material vegetal, obtiene energía y recicla la celulosa… ¡y por tanto también el carbono!

El ganado rumiante está hecho para digerir la celulosa. Pueden consumir pastos y otras plantas con alto contenido en celulosa y, a través de la fermentación entérica, asimilar el carbono almacenado en la celulosa.

El ganado rumiante puede usar ese carbono para cubrir sus funciones vitales como son el crecimiento, la producción de leche y otros procesos fisiológicos y metabólicos.

Como consecuencia del consumo de celulosa, el ganado pierde carbono en forma de CH4 y, por lo tanto, devuelve a la atmósfera el carbono secuestrado por las plantas.

Después de unos 10 años aproximadamente, ese CH4 se descompone (oxidación de hidroxilo) y se vuelve a convertir en CO2 [CH4 –> CO2 + H2O].

Una vez convertida en CO2, las plantas pueden volver a realizar la fotosíntesis y fijar ese carbono en celulosa.

plantas-metano-2

A partir de aquí, el ganado vuelve a consumir las plantas y el ciclo comienza de nuevo.

En esencia, el CH4 emitido por el ganado no agrega carbono nuevo a la atmósfera, pues tras 10 años ese carbono es reutilizado por las plantas para la síntesis de carbohidratos.

Más bien es parte del ciclo natural del carbono a través del ciclo del carbono biogénico (Liu, Proudman y Mitloehner, 2021).

 

En la Figura 1 se esquematiza el ciclo biogénico del carbono:

 1) El carbono procedente del CO2 atmosférico se captura vía fotosíntesis y se almacena en plantas en forma de celulosa y   también se deposita en el suelo.

 2) El carbono que contienen las plantas, las ingieren los animales rumiantes, que liberan CH4 vía eructo y     también libera CH4 el estiércol almacenado en el suelo.

 3) Después de 10 años, el CH4 se oxida y se convierte en CO2.

 4) El carbono se extrae del CO2 de la atmósfera y se almacena en las plantas en forma de carbohidratos.

 5) Que son ingeridas por el ganado rumiante.

 6) Y posteriormente se libera de nuevo carbono en forma de CH4 a la atmósfera.

 7) Y el ciclo continúa.

ciclo-carbono

 

¿SABÍAS ADEMÁS QUÉ?

El pastoreo por parte del ganado herbívoro ayuda a eliminar los gases efecto invernadero del aire al estimular un mayor crecimiento de las plantas, lo que acelera la absorción de CO2 del aire.

Los escarabajos peloteros pueden reciclar los nutrientes en los pastos y ayudar a almacenar carbono en el suelo.

Por tanto, estamos estimulando la retención de carbono en plantas y suelo y eliminándolo de la atmósfera.

 

¿SON LOS COMBUSTIBLES FÓSILES PARTE DEL CICLO DEL CARBONO BIOGÉNICO?

El ciclo del carbono biogénico es un ciclo relativamente rápido.

El ciclo natural del carbono entre animales rumiantes, plantas y la atmósfera tiene lugar durante un período de tiempo relativamente corto (alrededor de 10 años).

En comparación, el intercambio de carbono entre la atmósfera y las reservas geológicas (como suelos profundos, fondos marinos y rocas) está en el lapso de milenios, 1000 o más años (Allen y col., 2018).

Metano 1000 años

Por lo tanto, ¿por qué la extracción y quema de combustibles fósiles tiene un mayor impacto en nuestro clima que el ciclo biogénico del carbono?

Porque se necesita un mínimo de 1000 años para que el CO2 liberado por la quema de combustibles fósiles se vuelva a depositar en las reservas geológicas.

Para poner esto en perspectiva, el CO2 liberado al conducir su automóvil hoy, permanecerá en la atmósfera, teniendo un efecto de calentamiento en nuestro clima, por más tiempo que la vida de usted, sus hijos y sus nietos.

Así, es más significativo el impacto de larga duración que tiene la quema de combustibles fósiles en nuestro clima (media de 1000 años), que el eructo emitiendo metano del ganado, que es parte del ciclo de carbono biogénico a corto plazo (10 años de media).

Eso significa que, si las emisiones de metano del ganado se mantienen estables o se reducen, los combustibles fósiles tienen un impacto mucho mayor a largo plazo en nuestro clima que el metano producido por los rumiantes.

Es decir, con una cabaña ganadera estable (ni crecimiento ni disminución), la cantidad de CH4 producido por los rumiantes en realidad se equilibra con la descomposición-oxidación del CH4 que se produce en la atmósfera.

La velocidad a la que el CH4 se produce por los animales rumiantes es igual a la velocidad a la que se descompone en CO2 (oxidación vía ciclo biogénico) y que posteriormente es fijada por las plantas durante la fotosíntesis.

 

Conclusión

El CO2 es un gas que se acumula a lo largo del tiempo y permanece en la atmósfera.

El CH4 es un gas que se destruye a la misma velocidad con la que se emite.

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