Emisión de gases de efecto invernadero derivados del proceso agroproductivo. El caso del Óxido Nitroso (N2O)

El N₂O, principal gas con efecto invernadero emitido por la agricultura, se produce en forma   natural   en   los   suelos   mediante   los   procesos   microbianos   de   nitrificación   y desnitrificación,  como  un  producto  colateral  de  ambos  procesos.  La  emisión  de  N₂O  se produce a partir de todo el N que entra anualmente a los suelos agrícolas, vía  fertilizantes sintéticos y residuos de  los cultivos.  En suelos ganaderos el aporte del  estiércol y orina animales es también una importante fuente de nitrógeno.

Las emisiones de N₂O pueden ser clasificadas como ser directas o indirectas.  Las directas se producen a partir de las fuentes mencionadas, mientras que las  indirectas se producen a partir del nitrógeno que es volatilizado desde los fertilizantes u orina animal, o el que el lixiviado en profundidad y aparece luego en ríos o arroyos. En general, se considera que  las  emisiones  directas  son  cuantitativamente  más  importantes,  aún  cuando  existe discrepancia respecto al tema (Crutzen et al. 2007).  Los factores de los cuales depende la emisión de  N₂O  desde  los  suelos  pueden  ser  clasificados  como  próximos o  distales,  en función del nivel  de influencia que ejercen (Figura 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) Factores próximos:

Los factores próximos son los que afectan en forma directa a la tasa de emisión de N₂O. Se distinguen  aquí a las condiciones ambientales del suelo (potencial   redox, temperatura, contenido hídrico edáfico y pH) y la proporción de carbono y nitrógeno  en el sustrato sobre el que actúan los microorganismos nitrificadores y  desnitrificadores. Se ha informado que durante la nitrificación puede perderse como N₂O entre 0,04 y 0,45 % del N aplicado. La proporción de C y N es determinada por el  tipo de residuo de los cultivos. Pueden distinguirse  residuos pobres en N, o con  elevada  relación  C/N como  los de las gramíneas o el girasol (N < 1,5 %), mientras  que los residuos de las leguminosas poseen elevada concentración de N o estrecha relación C/N (N > 1,5 %). Un aporte principal de N en suelos agrícolas son los fertilizantes sintéticos nitrogenados, como la urea (46 % N) o el UAN (32 % N). 

b) Factores distales:

Estos factores pueden ser clasificados como situacionales y de manejo. Dentro de los factores  de  situación, aquellas  posiciones del  paisaje  que  colecten agua (depresiones, campos bajos), o aquellas texturas o condiciones estructurales que  dificulten el drenaje del agua excedente, son factores que pueden contribuir a incrementar las tasas de emisión de N₂O desde los suelos. Del mismo modo, la compactación del suelo por tráfico agrícola puede dar lugar a aumentos en tasas de emisión, por afectar al espacio poroso responsable de la aireación de los suelos.   El  clima  también afecta las emisiones,  pues para que estas  se produzcan deben  generarse condiciones predisponentes en el suelo, usualmente luego de episodios  de  lluvias.  La  SD  puede  aumentar  las  emisiones  de  N₂O  por  desnitrificación (Rochette  2008).  Estos  aumentos  pueden  ser  compensados  por  un  mayor  secuestro  de carbono en los suelos (Lal, 2004).

 

Aproximadamente un 21 % de las emisiones de la Argentina corresponden a  N₂O emitido desde suelos agrícolas, según el inventario realizado para la última Comunicación Nacional de la República Argentina (Fundación Bariloche, 2007). Estas emisiones estimadas implicaron 2 a casi 3 kg N₂O/ha.año. Sin embargo, los valores de emisión de N₂O publicados en Latinoamérica (Jantalia et al., 2008, Perdomo et al. 2009)  son sensiblemente inferiores a los estimados por el Inventario Argentino (1 a 2,5 kg  N₂O/ha año). Resultados preliminares obtenidos a campo en la región pampeana) indican también valores menores de emisión que los estimados (Cosentino et al. 2010.

Esta discrepancia entre cálculos de inventario y mediciones de campo se debe a la metodología de cálculo utilizada en las Comunicaciones Nacionales de todos los países, que surge  de  las  Directrices  de  IPCC  (1997,  2001).  En  esa  metodología  se  consideran  tres entradas de N a los suelos agrícolas: los fertilizantes sintéticos, la fijación biológica de N por leguminosas  (por  ejemplo,  soja)  y  los  residuos  de  los  cultivos.  Investigaciones  recientes demostraron una doble contabilidad entre el N aportado por la fijación biológica y el aportado por los residuos de los cultivos (Rochette y Janzen  2005).  La nueva metodología de IPCC (2007), que será adoptada en el  próximo inventario nacional, elimina a la fijación simbiótica como  fuente,  por  lo  que  es  esperable  un  descenso  en  las  emisiones  de  la  agricultura argentina.   Ello   es   demostrado   por   un   ejercicio   comparativo   entre   metodologías   de comparación de emisiones usando ambas metodologías de IPCC (Figura 2). 

Asimismo,es esperable que las emisiones de N₂O difieran entre cultivos, tal como lo demuestra un ejemplo de cálculo de emisiones a partir de cultivos de trigo (rendimiento 4000 kg/ha), maíz (10000 kg/ha) y soja (3500 kg/ha), utilizando la nueva metodología deI PCC 2007 (Figura3). Según esta estimación, el maíz es el cultivo que más emite, atribuible al efecto del agregado de fertilizantes sintéticos, comparativamente con trigo y soja.

 

c)    Las emisiones deN₂O calculadas por cultivo son más altas en maíz que en trigo y soja, debido al efecto de la fertilización nitrogenada.