Secuestro de carbono en el suelo

El secuestro de carbono en el suelo ( secuestro de carbono del suelo en inglés , SCS para abreviar) describe métodos de manejo del suelo que aumentan el contenido de carbono orgánico del suelo al extraer CO 2 neto y otros compuestos de carbono que dañan el clima de la atmósfera terrestre . Debido a esta extracción neta de carbono, SCS es una tecnología de emisión negativa .

Métodos de secuestro de carbono en el suelo.

La cantidad de carbono que queda en el suelo depende del equilibrio de los aportes de carbono al suelo (por ejemplo, de los residuos de cultivos como rastrojos o raíces , o estiércol como el estiércol ) y las pérdidas de carbono del suelo (principalmente a través de la respiración , agravada por las alteraciones del suelo ). Además del dióxido de carbono, el metano (CH 4 ) también juega aquí un papel importante. Por lo tanto, las prácticas que aumentan los insumos, disminuyen las pérdidas o ambos pueden promover la SCS. Por tanto, SCS es una colección de tipos de gestión que influyen en el equilibrio entre las entradas y salidas de carbono a favor de la formación de carbono en el suelo.

Esto incluye prácticas, en las que se supone que eliminan el fondo de carbono: uso de cultivos de cobertura y dejar residuos de cultivos en el campo , recuperación de residuos orgánicos en el campo mediante fertilización (aquí, los fertilizantes son estiércol de granja , estiércol líquido , compost típico), plantación de plantas de raíces profundas , cobertura de césped en rotaciones de cultivos , agrosilvicultura , rotaciones de cultivos diversificadas, arado profundo y métodos de labranza cero .

Por ejemplo , en la Cátedra de Economía Forestal de la Facultad de Economía de la Universidad Técnica de Munich , el secuestro de carbono en Camerún en la gestión forestal se examinó como parte de una tesis en 2016 .

Métodos de cálculo

La Oficina Federal para el Medio Ambiente (FOEN) en Suiza utiliza el mapa de suelos digital y dos métodos para categorizar el uso de la tierra , NOLU04 (con 46 categorías) y un método derivado de AREA (con 27 categorías) para definir su propio sistema de categorías de suelos: el las denominadas categorías de combinación (CC). Dos de estas categorías de combinación son tierra cultivable (CC número 21) con 390 kha en 2017 y pastizales (CC número 31) con 922 kha en 2017.

Las tierras de cultivo y los pastizales representan los tipos de suelo a los que se pueden aplicar las estimaciones de las tasas óptimas de SCS de la literatura. Un estudio francés estimó el potencial de SCS en tierras agrícolas en 0,63 t C por hectárea por año (tenga en cuenta que aquí C significa carbono y no CO 2 ). Una extrapolación lineal de este potencial a toda la tierra cultivable suiza da como resultado un potencial de 925 kt CO 2 por año. Las pruebas suizas a largo plazo de SCS en pastizales muestran un potencial de SCS de 0,28 t C por hectárea y año.

Secuestro de carbono actual utilizando el ejemplo de Suiza

Los cambios anuales en las existencias de carbono en los suelos suizos se han calculado utilizando modelos de Agroscope, parte del EAER , desde 2019 . Estos datos se combinan con otros datos en un informe sobre el inventario de gases de efecto invernadero de Suiza, una publicación anual de la FOEN. Se tienen en cuenta varios componentes de los cambios en las existencias de carbono en los suelos suizos. Un aumento neto de las existencias de carbono en los suelos se interpreta como la tasa de SCS en Suiza como resultado de las pocas técnicas de gestión de la tierra actualmente en uso (que no están optimizadas para SCS). Según el inventario de gases de efecto invernadero, la tasa de SCS en Suiza fue insignificantemente baja entre 2000 y 2020.

Esto da como resultado un potencial de pastizales suizos de un total de 945 kt de CO 2 por año. Juntos, las tierras cultivables y los pastizales dan como resultado un potencial de 1,87 millones de t CO 2 por año. Esto corresponde a alrededor del 4-5% del total de emisiones de CO 2 relacionadas con la producción en Suiza en 2018. Estas estimaciones se encuentran entre las de Smith et al. especificó un mínimo de 0.03 t C por año y el máximo de 1 t C por hectárea y año para tierras arables y pastizales en un promedio mundial y, por lo tanto, se consideran plausibles.

El potencial combinado de SCS en Suiza, tanto de la agricultura (0,7 millones de t CO 2 por año) como del suelo (1,9 millones de t CO 2 por año), se basa en estimaciones de 2019 a 2,6 millones de t CO 2 por año. Esta estimación es el resultado de una combinación de datos de la Oficina Federal para el Medio Ambiente (FOEN) sobre tierras cultivables y estimaciones del potencial de secuestro de carbono del suelo por hectárea (ha) de la literatura para ubicaciones geográficas con propiedades climáticas y geológicas similares. a los de Suiza. Esto corresponde a alrededor del 6% al 7% de las emisiones anuales de CO 2 de Suiza en 2018.

Contribución del arado profundo

Arado profundo

Otro enfoque de gestión de la tierra, el arado profundo , podría ofrecer un potencial adicional de SCS. Los estudios de Alemania y Nueva Zelanda muestran que la reubicación de carbono no fácilmente degradable a mayores profundidades del suelo, donde se almacena debido a tiempos de residencia más largos, puede proporcionar ganancias sustanciales de secuestro. Beuttler y col. estiman que la aplicación de esta técnica de arado profundo en 5000 ha de suelo podría ofrecer un potencial de secuestro anual de 15,4 millones de toneladas de CO 2 durante 20 años. Esto corresponde a un potencial anual de 770 kt CO 2 por año.

Con un arado profundo, el total acumulado de SCS en Suiza durante dos décadas sería de 15,4 millones de t CO 2 . Además, sería necesario mantener las prácticas de SCS para evitar que el carbono vuelva a entrar en la atmósfera: existe el riesgo de que las ganancias de carbono se revierta si las prácticas no se estabilizan. También significa que una vez que los suelos estén saturados, los costos asociados con las prácticas de SCS persistirán.

En algunos suelos también existe el riesgo de que se destruya una capa de humus existente, lo que tiene un efecto negativo sobre la fertilidad del suelo .

Saturación de la absorción de carbono en suelos.

Las estimaciones tienen una salvedad importante: las reservas de carbono en los suelos tienden a alcanzar un punto de saturación. Tan pronto como se alcanza este punto de saturación, las nuevas entradas de carbono dejan de traducirse en un mayor contenido de carbono del suelo. Beuttler y col. Estime que a las tasas consideradas aquí, los suelos estarán saturados después de aproximadamente dos décadas. Sin embargo, la estimación del tiempo de saturación es incierta. Esto se debe a que el momento en el que se alcanza la saturación depende principalmente del almacenamiento de C actual en comparación con el potencial del almacenamiento de C máximo. Por ejemplo, West y Post estimaron que en 67 experimentos a largo plazo, el tiempo de saturación para suelos con rotación de cultivos y labranza cero es de alrededor de 15 años. Smith estima que la saturación de carbono del suelo ocurre después de 10 a 100 años, dependiendo del suelo, el clima y las características del SCS. El IPCC utiliza un tiempo de saturación estándar de 20 años.

Potencial de SCS global

El potencial de SCS global es órdenes de magnitud mayor que el potencial suizo. La revisión de la literatura de Fuss et al. Más de veintitrés estudios diferentes dan una estimación del potencial medio global de SCS de 4,28 Gt CO 2 por año y un potencial medio de 3,68 Gt CO 2 por año. Esto corresponde a alrededor del 9-11% de las emisiones globales actuales. Una estimación más reciente de Lal da un potencial mucho más alto de alrededor de 9 Gt CO 2 por año, que es alrededor del 23% de las emisiones globales por año. Lenton estima que se puede alcanzar un potencial anual máximo de aproximadamente 3,3 Gt CO 2 por año para aproximadamente 3,2 Gt CO 2 por año. Se pueden lograr 12,5 años. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a los efectos de la saturación y la posible liberación de carbono después de que cese la práctica de SCS, el potencial acumulativo total de SCS es limitado.

Costo de implementar SCS

La literatura científica ofrece varias estimaciones del costo de una tonelada de dióxido de carbono del suelo, pero estas dependen en gran medida de la ubicación geográfica y la composición del suelo. En la revisión de Fuss et al. sólo se encontraron tres artículos que proporcionan estimaciones del costo de SCS. Según las estimaciones de los autores, alrededor del 20% del SCS global podría realizarse a costos negativos de entre -45 $ y 0 $ por t CO 2 -Eq. mentira. Alrededor del 80% podría costar entre $ 0 y $ 10 por t CO 2 -eq. se realizará. El costo total de la implementación global en estas condiciones sería de $ 7.7 mil millones. Estas estimaciones sugieren un gran potencial de escalabilidad. En Suiza, la única estimación de costos para SCS es de Beuttler et al. y asciende a 0-80 CHF por t CO 2 . Estas estimaciones ignoran el costo de oportunidad del carbono: el costo del daño climático causado por no implementar SCS. Estos costos son considerables: Nordhaus los estima en alrededor de $ 30 por tonelada de CO 2 .

Desafíos y riesgos técnicos

Un desafío clave para la implementación de SCS es la validación o verificación independiente del secuestro exitoso de carbono en el suelo. Esto se considera un requisito previo para la formación de un mercado viable. El desarrollo de métodos para la medición rentable del carbono del suelo es un área activa de investigación.

Evitar la emisión de otros gases de efecto invernadero (por ejemplo, N 2 O) es un efecto secundario potencialmente indeseable del SCS. Smith señala que muchos de los efectos negativos se pueden superar con una cartera adecuada de técnicas de SCS.

Sigue siendo incierto dónde están los niveles de saturación para la retención de carbono en cualquier tipo de suelo en particular.

Otro desafío es la reversibilidad del secuestro de carbono en el suelo. El secuestro de carbono del suelo es susceptible de revertirse si las técnicas de manejo del suelo se alteran negativamente. Se espera que ocurra un relanzamiento en unos años. También sigue siendo incierto cómo se puede abordar la falta de durabilidad del carbono del suelo derivado de SCS mediante varios métodos, p. B. a través de enfoques que aumentan los componentes carbonosos de larga duración en las raíces de las plantas.

El enriquecimiento de carbono del suelo requiere la adición de nutrientes vegetales, especialmente nitrógeno, fósforo y potasio. La adición de estos nutrientes sin las técnicas de manejo adecuadas podría exacerbar la lixiviación de fertilizantes en los cursos de agua.

Ver también

Evidencia individual

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