Impacto De La Ganadería Sobre El Calentamiento Global

Proyecto: Impacto de la ganadería sobre el calentamiento global

Agustina Dutrenit María Fernanda Benítez Arias Luciana Zimmerman Mayo 2020

Universidad Nacional de la Pampa Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Licenciatura en Química Química Ambiental Santa Rosa, La Pampa

Aspectos a explicar: ● Qué es la ganadería ● Tipos de ganadería ● Ventajas y desventajas de los tipos de ganadería ● Qué es el calentamiento global ● Consecuencias del calentamiento global ● Qué son los gases de efecto invernadero (GEI) ● GEI emitidos por la ganadería ● Influencia de la ganadería en el calentamiento global ● Análisis porcentual de los aportes de la ganadería al calentamiento global ● Impacto de la ganadería en Argentina y el mundo ● Posibles alternativas o soluciones ambientales. ● Conclusiones ➔ ¿Qué es ganadería? Figura: Ganado bovino

Figura: razas de ganado vacuno

Actividad económica que consiste en la crianza, manejo y explotación de animales con fines de producción y aprovechamiento. Los ganados más importantes en número a nivel mundial son los relacionados con la ganadería bovina, la ovina y la porcina. (se hablará sobre la ganadería vacuna) ➔ Tipos de ganadería ● Ganadería extensiva: crianza de animales en libertad, vinculados con un aprovechamiento de los recursos naturales, de forma racional tratando de evitar la sobreexplotación, para preservar los ecosistemas. La alimentación en este tipo de ganadería será fundamentalmente a base de recursos naturales: pastos, rastrojos, matorral, etc.

Figura: vacunos en el campo

● Ganadería intensiva: es la industrialización de la ganadería, los animales se encuentran en condiciones artificiales para maximizar la producción de carne y otros derivados, mientras se minimizan los tiempos. En este tipo, se mantiene una alta densidad de animales y se utiliza maquinaria moderna realizando inversiones a la mano de obra y las instalaciones. Figura: Bovinos estabulados

➔ Ventajas y desventajas de la ganadería intensiva y extensiva Ventajas Ganadería extensiva

Ganadería Intensiva

Mantiene paisajes y participa en el cuidado de la biodiversidad

Elevada productividad y eficiencia en la homogeneización de la producción

Mayor receptividad de los productos derivados, se consideran de mayor calidad

Uso de los purines (mezcla de heces y orina) de estiércol como fertilizante

Menor inversión económica, alimentación basada en pastizales naturales

Altas ganancias económicas

Disminuyen los procesos de deforestación

Menor tiempo de producción Desventajas

Mayor tiempo de producción

Elevado consumo energético

Aumenta la huella de carbono

Alteración de la calidad del aire

Menores ganancias económicas

Grandes emisiones de metano en tratamientos de estiércol

Aumenta la erosión y compactación del suelo

Emisiones de óxido nitroso en el manejo del estiércol

Heterogeneidad en sus productos

Mayor consumo de agua

Mayores emisiones de metano

-

Figura:Comparación tipos de ganadería

Figura: Purines

➔ ¿Qué es el calentamiento global?

El calentamiento global hace referencia al aumento continuo de la temperatura media en todo el planeta, debido a los gases del efecto invernadero y las actividades humanas, siendo a su vez el principal factor del cambio climático. Figura: Aumento de la temperatura en el planeta

fuente: National Geographic ➔ Consecuencias del calentamiento global Los cambios en el clima se ven reflejados en el aumento del nivel del mar por el derretimiento de los polos y glaciares, eventos extremos como tormentas, huracanes y la acidificación de los océanos junto con la lluvia ácida. Estos eventos NO son provocados por el calentamiento global, ya que son eventos naturales, pero éste produce que sean más potentes, frecuentes y duraderos. La vida en la Tierra es posible gracias a la energía que recibimos del Sol. La atmósfera permite la entrada de rayos solares que calientan la Tierra, la cual al calentarse también emite calor. Algunos gases en la atmósfera impiden que se escape todo el calor hacia el espacio y lo devuelven al planeta. En términos de radiaciones, los rayos solares que ingresan a la Tierra

son de onda corta como los ultravioleta (UV) y la luz visible, y las radiaciones que emite la Tierra hacia el espacio son de onda larga como los infrarrojos (IR). La energía infrarroja emitida por la Tierra es atrapada en su mayor parte en la atmósfera y reenviada de nuevo a la Tierra. . Este efecto llamado efecto invernadero es lo que permite entre otras cosas nuestra existencia, pero si la atmósfera retiene demasiado calor (rayos IR que vuelven a la superficie por acción de GEI) la temperatura del planeta aumenta y produce una consecuencia tan peligrosa como indeseada, el cambio climático. Los gases de efecto invernadero frenan la pérdida de radiación infrarroja desde la Tierra hacia el espacio. La actividad humana desde sus comienzos altera ciclos propios de la naturaleza: las industrias, la producción a gran escala, el uso de máquinas pesadas y la quema continua de combustibles fósiles provocan un constante aumento en el volumen de los gases que quedan alojados en la atmósfera, los gases del efecto invernadero. Uno de los determinantes del proceso de calentamiento global es la producción agropecuaria, enfocados en esta ocasión en la ganadería vacuna, y es que la población mundial aumenta y naturalmente necesita una mayor cantidad de alimentos para subsistir, por lo que el sector agropecuario responde a una demanda cada vez mayor y repercute directamente en un aumento de las emisiones de GEI. ➔ Gases del efecto invernadero (GEI): son principalmente el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O).

Figura:Ganadería como generador de GEi

Estos gases mencionados a continuación son gases naturales ya presentes en la atmósfera, en condición de contaminantes debido a su excesiva concentración a causa de acciones antropogénicas. Las moléculas de los GEI tienen la capacidad de absorber y re emitir las radiaciones de onda larga (esta es la radiación infrarroja) que provienen del Sol y la que refleja la superficie de la Tierra hacia el espacio. Potencial de calentamiento global: Índice GWP (del inglés Global-warming potential) es una medida relativa de cuánto calor puede ser atrapado por un determinado gas de efecto invernadero, en comparación con un gas de referencia, por lo general dióxido de carbono con un valor de GWP de 1. Así mismo, el metano tiene un GWP de 25 y el N2O un GWP de 296. El potencial de calentamiento atmosférico depende de los siguientes factores: ● La absorción de la radiación infrarroja por una determinada especie ● La ubicación del espectro de absorción de las longitudes de onda ● La vida media en la atmósfera, de las especies 1. Dióxido de carbono: es un óxido, también llamado anhídrido carbónico, presente en la atmósfera como elemento traza, con una concentración del 0,04% en ella. Fuentes naturales incluyen volcanes, aguas termales, géiseres y es liberado por rocas carbonatadas al diluirse en agua y ácidos. Es un producto de la respiración de todos los organismos aerobios, pero es la fuente para la fotosíntesis de las plantas.

El CO2 tiene una larga vida atmosférica y absorbe radiaciones infrarrojas, es decir, el planeta se calienta por medio de la radiación solar que recibe. Parte de este calor es reflejado por la superficie y vuelve al espacio, atravesando la atmósfera. Pero cuando la atmósfera se encuentra cargada de dióxido de carbono (CO2), el calor que debería perderse en el espacio no logra salir del planeta, es capturado por CO2 e irradiado en todas direcciones, dado que este gas se comporta como una trampa de calor. 2. Metano: es el hidrocarburo alcano más sencillo, cuya fórmula química es CH4. Tiene naturalmente una concentración baja en la atmósfera de apenas el 0,0002%. Este pequeño porcentaje de metano presente en la atmósfera refleja que mínimos cambios de concentración del gas pueden modificar y en este caso afectar el equilibrio atmosférico. El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya que tiene un potencial de calentamiento global de 25. Esto significa que calienta la Tierra 25 veces más que el CO2 en una determinada masa y tiempo, sin embargo hay aproximadamente 220 veces más dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra que metano por lo que el metano contribuye de manera menos importante al efecto invernadero. El principal mecanismo de eliminación de metano de la atmósfera es mediante la reacción con el radical hidroxilo, el cual se forma por el bombardeo de los rayos cósmicos sobre las moléculas de vapor de agua. CH4 + ·OH → ·CH3 + H2O

Brindándole a la molécula metano una vida de media

corta. En las últimas décadas, la concentración de metano en la atmósfera se ha ido incrementando de manera importante, hasta un 1% por año (1% de la composición atmosférica 0,0002%), siendo su principal origen en las actividades humanas, en especial la ganadería vacuna es la responsable de casi una cuarta parte de todas las emisiones de metano en el planeta. 3. Óxido nitroso: se encuentra en concentraciones mucho menores que el dióxido de carbono en la atmósfera, pero posee un potencial de calentamiento global de 296, es decir que calienta la Tierra 296 veces más que el CO2 en una determinada masa y tiempo.

El óxido nitroso es emitido por las bacterias del suelo. La agricultura y el uso de fertilizantes con base de nitrógeno, junto con el tratamiento de los residuos animales, aumentan la producción de óxidos nitrosos. La actividad ganadera emite óxido nitroso en grandes cantidades, pues la generación de estiércol es masiva, se considera así a los excrementos o mezcla de estos del ganado vacuno.

El amoniaco, se libera principalmente durante el almacenamiento y la aplicación de estiércoles líquidos y sólidos. Se produce como consecuencia del metabolismo proteico y se elimina a través de la orina, donde una parte se volatiliza hacia la atmósfera. El amoníaco gaseoso reacciona con los ácidos de la atmósfera, formando pequeñas partículas dañinas para la salud.

➔ GEI emitidos por la ganadería La ganadería proporciona en altas cantidades metano que es uno de los gases de efecto invernadero, este se genera de forma natural como parte del proceso digestivo del ganado, es el subproducto de la descomposición microbiana de los alimentos ocurrida en el rumen (la cantidad de metano producida depende mucho de la dieta). Por lo que se considera que la ganadería extensiva conduce a una mayor proporción a la emisión de este gas de efecto invernadero. El metano se genera durante la descomposición anaeróbica de la materia orgánica. Figura:Rumen del bovino

Figura: Influencia de vacunos en el CG

➔ Fuentes de emisión de los GEI por parte de la ganadería ● Fermentación entérica: Metano que se genera en la digestión de los rumiantes, las dietas de los animales ricas en contenido de fibra genera mayores emisiones. ● Gestión del estiércol: Los purines emiten metano y óxido nitroso, donde las emisiones de metano son mayores cuando el estiércol se almacena en forma líquida en tanques, de forma inversa los almacenamientos de estiércol en estado sólido aumenta la emisión de óxido nitroso. ● Producción de los piensos: materias primas elaboradas para alimentar el ganado, ya sea de forma natural o sintética. ● Consumo de energía: Todo la cadena de producción emite GEI, desde la fabricación de fertilizantes hasta el transporte de alimento para los animales. figura: fuentes de emisión de GEI en la industria ganadera

fuente: FAO

Figura: Papel del ganado en las emisiones de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso ➔ Impacto en Argentina y el mundo: En 2000 en Argentina, el 45% de las emisiones de los gases del efecto invernadero nacionales se producía por la producción agropecuaria. De ese 44%, alrededor del 60% correspondía a emisiones del ganado vacuno de los bovinos. Entonces, aproximadamente el 30% de las emisiones totales del país de los gases del efecto invernadero provienen de la ganadería, principalmente del ganado bovino. Un bovino de 500kg produce aproximadamente unos 1000L de gas por día, de los cuales el metano ocupa entre el 18%-25%. El metano es producto de la fermentación que tiene lugar dentro de la panza (rumen) del animal, en el proceso de rumiación (libera a través del eructo). El óxido nitroso es producto del estiércol y de la emisión de orina de estos animales. El dióxido de carbono también es producto de la respiración de los animales, así como de los humanos, pero éstas concentraciones son mucho menores.

Figura: representación gráfica de producción animal mundial.

Fuente: FAO A nivel mundial, la emisión total de metano se debe en un 50% al sistema agropecuario, y el 65% de óxido nitroso. El manejo de suelo es el principal actor de emisión de óxido nitroso, ya que en el suelo se encuentra presente nitrógeno el cual es absorbido por el mismo; éste proveniente de los fertilizantes nitrogenados y los residuos del cultivo. Un balance positivo entre la producción de bovinos y la emisión de gases de efecto invernadero depende del acceso real de las tecnologías por parte de los principales interesados, los productores de ganado; los verdaderos hacedores de cambios.

➔ Iniciativas y posibles soluciones: Mencionando finalmente posibles soluciones, en el 2004 en Argentina se puso en marcha el programa nacional de biocombustible a partir de estiércol de bovino, con el fin de fomentar la fabricación y el uso de este tipo de combustible. Otra posible solución es el cambio en la alimentación del ganado, suplementación de las dietas del ganado con los nutrientes necesarios, generando no solamente una mayor eficacia en la producción (producir más en menor tiempo) sino también una alimentación más sana para el efecto que tiene ésta en el medio ambiente. ● Agolin, una compañía suiza, desarrolló un aditivo alimentario que reduce las emisiones de metano hasta un 30% y también mejora la eficacia de la alimentación.

“El cofundador y director general de Agolin, Kurt Schaller, ha explicado a Reuters que en la actualidad están vendiendo su producto ”para alimentar a aproximadamente 1 millón de vacas; del total de entre 25 y 28 millones de vacas criadas actualmente en la Unión Europea”.”

Figura: muestra del aditivo ● Vacunas dirigidas a ciertos microbios (arqueas) intestinales responsables de producir metano mientras los animales digieren sus alimentos. ● Dieta con menos fibra y proteínas. ● Añadir algas marinas a la dieta.

En el 2013, el INTA desarrolló una mochila que se posiciona sobre la vaca para absorber el metano emitido y re-utilizarlo en para otras necesidades energéticas. Además de ser fuente de alimento, estos animales emiten gases que pueden proveer energía alternativa para uso doméstico. Figura:Bovino con absorbe metano

mochila que

Técnicos del INTA demostraron que es posible capturar el metano de los bovinos, transformarlo en biocombustible y utilizarlo para generar luz, calor, alimentar una heladera y hasta el motor de un auto. Además de brindar respuesta a la falta o escasez de fuente energética, esta iniciativa busca disminuir la cantidad de GEI que se emanan al ambiente. De acuerdo con un informe de la FAO, las emisiones asociadas a las cadenas productivas de la ganadería representan el 14,5% de todas las emisiones de origen humano y, entre las principales fuentes, se encuentran las producidas durante la digestión de las vacas (39%) y la descomposición del estiércol (10%). Para la captura del gas, utilizaron un sistema que comunica directamente con el interior del rumen que contienen metano para llenar una bolsa plástica que, a modo de mochila, se ubica en el lomo del animal. Existe un sistema que permite a su vez, separar los gases de dióxido de carbono y de ácido sulfhídrico o para obtener una concentración de metano del 95%. Se opta también por la ganadería ecológica, orgánica o biológica cuyo objetivo principal es la obtención de alimentos de origen animal de máxima calidad sanitaria, con amplias garantías dietéticas y de seguridad alimentaria. Se trata de un modelo de desarrollo sostenible en el medio rural, socialmente justo, basado en técnicas que respetan el medio ambiente, el bienestar animal y la salud de personas, animales y plantas; reducen al máximo las posibles pérdidas o emisiones atmosféricas; conservan la fertilidad de la tierra, mediante la utilización óptima de los recursos naturales (pastos); disminuyen los costes de producción, permitiendo obtener una renta suficiente a los ganaderos; y evitan el uso de sustancias químicas de síntesis y de organismos modificados genéticamente (transgénicos). La ganadería ecológica debe estar ligada al suelo, o lo que es lo mismo, disponer de tierras de pasto o cultivo para obtener en la propia unidad de producción la mayor parte de los alimentos para los animales. Un ejemplo de ello es en cuanto al origen de los animales, lo más recomendable es apostar por las razas autóctonas, puesto que son más resistentes y se adaptan mejor a las irregularidades del terreno y condiciones climáticas de la zona.

Para la alimentación animal, el 80 % al menos debe estar sustentada en el pastoreo ya que, además, el ganado beneficia al suelo con el aporte de estiércol. El objetivo principal de la alimentación será asegurar una producción de calidad, cubriendo todas las necesidades nutritivas de los animales, pero sin perseguir el máximo rendimiento del ganado… Lo ideal es aprovechar los pastos que tenga la finca o si es posible, cultivar los alimentos (cereales, forrajes, etc..) en la propia explotación. La utilización del pastoreo supone que los animales se desplacen de un lugar a otro, aprovechando racionalmente los recursos vegetales, y a su vez mientras buscan alimento van estercolando la finca, es decir, aportando materia orgánica para la regeneración natural de esos pastos. El otro 20 % de la alimentación puede ser aportado a base de piensos o concentrados que deben ser de origen ecológico, certificados y autorizado por el organismo de control. Se busca además una higienización correcta evitando enfermedades y en el caso de que haya que tratar enfermedades utilizar medicamentos naturales. Es importante mantener un equilibrio entre ganadería-naturaleza para evitar el deterioro del suelo y la vegetación provocados por el sobre pastoreo. Esto se consigue adaptando la carga ganadera de manera que no se sobrepase la cantidad de estiércol que un suelo puede soportar para evitar problemas de contaminación por nitratos. El traslado de la ganadería extensiva a la ganadería intensiva es vista como una opción acertada en términos de emisión de gases de efecto invernadero. La ganadería intensiva o feedlot, disminuye notablemente las emisiones del gas metano debido a que no son liberadas directamente a la atmósfera. Por otra parte, el óxido nitroso formado y liberado en el estiércol es utilizado a fines prácticos como fertilizantes, es decir, se recicla mediante un tratamiento que si es correctamente efectuado, evita que estos gases sean liberados a la atmósfera.

➔ Conclusiones Se puede afirmar que la ganadería es una de las actividades antropogénicas que genera gases de efecto invernadero, se ha demostrado que aporta grandes porcentajes en cuanto a estas emisiones ya sea a nivel nacional como mundial. Haciendo un enfoque en las emisiones de los gases del efecto invernadero, la ganadería extensiva provoca un mayor impacto ambiental que la ganadería intensiva. En la ganadería extensiva, los rumiantes se alimentan de los pastizales naturales del terreno, los cuales son responsable de la emisión de metano mediante el proceso de rumia. A su vez, en las heces de los rumiantes se liberan grandes cantidades de óxido nitroso. Ambos gases son liberados directamente a la atmósfera. En cuanto al dióxido de carbono, principal responsable del calentamiento global, no se hace hincapié debido a que el dióxido de carbono liberado por la ganadería pertenece al ciclo natural del carbono, siendo absorbido nuevamente por el suelo y por plantas para su nutrición. Se analiza que una una de las alternativas más viables es mejorar las condiciones de alimentación de los rumiantes, intentando de esa forma disminuir la emisión de metano y óxido nitroso que son gases de efecto invernadero, que a su vez generan el calentamiento global. Industria insostenible ambientalmente Fuentes:

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