innovacion agroecologica

Edicin cientfica al cuidado de Fernando R. Funes-Monzote

Edicin y correccin: Claudia lvarez Delgado y Reinier Prez-HernndezDiseo de cubierta: Amaury Rivera RodrguezDiagramacin: Claudia lvarez Delgado

De los autores Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas (INCA), 2011

INCA: Carretera a Tapaste, km 3, Gaveta postal 1, San Jos de Las Lajas, Mayabeque, Cuba

ISBN 978-959-7023-53-1

Todos los derechos reservados. Se autoriza el uso y la reproduccin parcial de esta obracon fines no comerciales siempre y cuando se cite la fuente.

La presente publicacin no hubiera sido posible sin el decisivo apoyo de investigadores y profesores universitarios, agricultores y dirigentes de diversas instituciones, organizaciones y organismos cuba-nos, participantes en el Programa de Innovacin Agropecuaria (PIAL). Entre ellos: Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas, Estacin Experimental Indio Hatuey, Asociacin Nacional de Agricultores Pequeos (ANAP), Asociacin Cubana de Produccin Animal (ACPA), Asociacin Cubana de Tcni-cos Agrcolas y Forestales (ACTAF), Ministerio de Educacin Superior (MES), Ministerio de la Agri-cultura (MINAG), y Ministerio de Ciencia Tecnologa y Medio Ambiente (CITMA). De manera muy especial se agradece la contribucin metodolgica de la Corporacin Educativa para el Desarrollo Costarricense (CEDECO), as como a las instituciones a que pertenecen los autores de este libro, las cuales se mencionan en cada uno de los captulos.

La edicin de este libro ha sido posible gracias al apoyo financiero de Hivos de Holanda, de la Agen-cia Suiza para el Desarrollo y la Cooperacin (COSUDE), Unitarian Service Committee (USC) / Agen-cia Canadiense para el Desarrollo Internacional (ACDI) y de la Red Iberoamericana de Agroecologa para el Desarrollo de Sistemas Agrcolas Resilientes al Cambio Climtico (REDAGRES).

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NDICE

Prlogo / Clara Ins Nicholls v

I. INTRODUCCIN

Sistemas descentralizados y participativos para la adaptacin y mitigacin del cambio climtico en Cuba / Humberto Ros, Sandra Miranda y Dania Vargas

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II. CAMBIO CLIMTICO Y AGRICULTURA

Gases de efecto invernadero en la agricultura, un llamado a la accin / Nelson Valds y Dania Vargas

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Estrategia para mitigar gases de efecto invernadero en el sector agropecuario cubano / Pedro Valentn Fernndez

25

Reservas de carbono orgnico en suelos Ferralticos Rojos / Alberto Hernndez, Dania Vargas, Yenia Borges, Humberto Ros, Marisol Morales y Fernando R. Funes-Monzote

45

Descontaminacin de residuales, produccin de biomasa y energa,y reciclaje de nutrientes / Aurelio lvarez, Yamilet Molinet, Pedro J. Gonzlez, Ral Damas y Ral Ruiz

55

Cambio climtico, incidencia de plagas y prcticas agroecolgicas resilientes / Luis L. Vzquez

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III. ESTUDIOS DE CASO

Anlisis agroenergtico de tipologas agrcolas en La Palma / Maikel Mrquez, Nelson Valds, Ernesto M. Ferro, Ivn, Paneque, Yoan Rodrguez, Eliecer Chirino, Luis M. Gmez, Dania Vargasy Fernando R. Funes-Monzote

105

Evaluacin ambiental y agroproductiva en fincas de La Palma y Gibara / Dania Vargas, Sandra Miranda y Humberto Ros

123

Evaluacin de la estabilidad de ecosistemas en Pinar del Ro / Nelson Valds, Duniesky Prez y Maikel Mrquez

137

iv

Balance de gases de efecto invernadero en dos cooperativas matanceras / Alicia Mercadet, Yolanis Rodrguez, Osiris Ortiz, Lourdes Gmez, Milagros Gonzlez, Roberto Ramos y Delkys Hernndez

145

Tecnologas alternativas: Silvopastoreo / Tania Snchez, Luis Lamela, Taymer Miranda, Onel Lpez y Katia Bover

157

Transicin agroecolgica para reducir emisiones de gases de efecto invernadero / Ybrahim Lpez, Vladimir Reyes, Anayansi Arbert y Fernando R. Funes-Monzote

165

Evaluacin de indicadores agroecolgicos y mitigacin del cambio climtico / Vctor M. Hernndez e Ybrahim Lpez

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IV. DISEMINACIN AGROECOLGICA

Experimentacin campesina y cambio climtico en Las Tunas / Laura Leyva, Aim Baldoquin, Raquel Ruz, Jos R. Ayala y Carlos Pupo

191

Claves para transformar fincas convencionales en agroecolgicas diversificadas / Norge Caballero, Naudy Caballero, Evelio Garca, Orlando Chaveco, Nnsida Permuy, Yunior Bruzn y Agustn Serrano

197

Diseminacin de bioproductos basados en microorganismos para la produccin de alimentos / Saray Snchez, Fernando Donis, Omar Gonzlez, Yoansy Garca, Taymer Miranda, Dairom Blanco y Giraldo Martn

205

Innovacin local participativa ante el cambio climtico / Taymer Miranda, Saray Snchez, Tania Snchez, Luis Lamela y Danny lvarez

213

Gases de efecto invernadero y agricultura orgnica: Una propuestainstitucional / Jonathan Castro y Manuel Amador

V. EPLOGO

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Tres generaciones en La Ofelia / Manuel Serrano 233

Solucin al cambio climtico en la finca Santa Ana / Yoel Pupo 239

Memoria fotogrfica 243

vPRLOGO

La produccin agrcola est amenazada por el cambio climtico, pues este altera factores indispensables para el crecimiento de los cultivos, como las precipitaciones y la temperatura. Sus efectos sobre la agricultura varan de una regin a otra: en zonas mediterrneas y semiridas se manifiesta en sequasfrecuentes, mientras en zonas tropicales toma forma de tormentas y huraca-nes severos. Estos impactos ya se sienten en muchos pases del Sur, donde tambin se observa un aumento en las precipitaciones, con sus consecuentes daos en los cultivos por erosin y deslizamiento de suelos e inundaciones.

En muchos pases la poblacin rural ms pobre vive en reas expuestas y marginales, en condiciones que la hacen muy vulnerable a los impactos negativos del cambio climtico. Para estas personas, incluso pequeos cam-bios en el clima pueden significar un impacto desastroso en sus vidas y me-dios de sustento. Muchos investigadores expresan preocupacin por aquellas zonas donde predomina la agricultura de subsistencia, pues una leve dismi-nucin de la productividad podra conllevar grandes desequilibrios.

No obstante, resultados de investigaciones recientes sugieren que mu-chos agricultores se adaptan y se preparan para el cambio climtico, al mini-mizar las prdidas con la utilizacin de policultivos y variedades locales tolerantes a la sequa, la cosecha de agua, la conservacin de suelos, la agro-forestera, la recoleccin de plantas silvestres y otras tcnicas agroecolgicas prometedoras. Mientras realizan estas prcticas, tambin contribuyen a la mitigacin del calentamiento de la atmsfera a travs de la reduccin de las emisiones de gases con efecto invernadero.

Estudios realizados con posterioridad al paso de huracanes como el Mitch en Centroamrica y el Ike en Cuba, demostraron que los sistemas di-versificados basados en la agroforestera, los policultivos y el uso de cultivos de cobertura fueron ms resilientes a estos fenmenos, es decir, resistieron

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mejor su violento impacto y se recuperaron con mayor rapidez. Estos agroe-cosistemas han demostrado su notable capacidad de resiliencia a los conti-nuos cambios econmicos y ambientales, a la vez que han contribuido sustan-cialmente a la seguridad alimentaria a nivel local, regional y nacional. Por eso resulta necesario revaluar los sistemas campesinos y tradicionales como fuen-tes imprescindibles de informacin acerca de la capacidad adaptativa de los agricultores ante el cambio climtico.

Este libro muestra varias experiencias cubanas de sistemas agrcolas sustentables para la produccin de alimentos, con un enfoque conservacionis-ta del medioambiente. La sistematizacin de los mecanismos que gobiernan la resiliencia es crucial para derivar principios que permitan disear estrategias participativas y de colaboracin entre investigadores y campesinos, as como entre los propios campesinos. La consolidacin de modelos de investigacin agropecuaria local y el desarrollo de capacidades para resolver problemas, deben ser los focos principales de accin para enfrentar los retos del cambio climtico.

La organizacin de productores y otros interesados alrededor de pro-yectos que promueven la resiliencia agrcola al cambio climtico, debe recu-perar las habilidades y conocimientos tradicionales. Se logra as una plata-forma para el aprendizaje y la organizacin local, con lo que mejoran las posi-bilidades de empoderamiento de la comunidad y las estrategias de desarrollo autosuficientes frente a la variabilidad climtica.

Innovacin agroecolgica, adaptacin y mitigacin del cambio climtico es una iniciativa que la Red Iberoamericana de Agroecologa para el Desarrollo de Sistemas Agrcolas Resilientes al Cambio Climtico (REDAGRES) reconoce como clave para cumplir su misin. Esta iniciativa consiste en la identifica-cin y sistematizacin de experiencias en agroecosistemas con propiedades de resiliencia frente a huracanes, sequas y otros eventos extremos.

Del anlisis de este texto ser posible generar lineamientos con el obje-tivo de disear y manejar agroecosistemas ms adaptados y resilientes a la variabilidad climtica en la regin latinoamericana. La aplicacin de esta in-formacin por parte de agricultores podr reducir los impactos negativos del cambio climtico en la productividad de los sistemas agropecuarios, dismi-nuir las prdidas econmicas y evitar que afecte de manera significativa la seguridad alimentaria local.

CLARA INS NICHOLLS, PH.DCOORDINADORA REDAGRES

INTRODUCCIN

3SISTEMAS DESCENTRALIZADOS Y PARTICIPATIVOS PARA LA

ADAPTACIN Y MITIGACIN DELCAMBIO CLIMTICO EN CUBAHumberto Ros, Sandra Miranda y Dania Vargas

INSTITUTO NACIONAL DE CIENCIAS AGRCOLAS, MAYABEQUE

El fenmeno del aumento de la temperatura media del planeta, conocido co-mo calentamiento global, es considerado en la actualidad como uno de los temas ms preocupantes relacionados con el cambio climtico. Resultandramticos la velocidad con que se ha manifestado este fenmeno, su carcter global, los mltiples factores tecnolgicos, econmicos, ambientales y polti-cos que lo afectan, y sus catastrficos efectos para la vida en el planeta y las condiciones meteorolgicas (aumento de la intensidad y frecuencia de tor-mentas, sequas, inundaciones, olas de calor o de fro, etc.).1

El calentamiento global se produce por la acumulacin en la atmsfera de los llamados gases de efecto invernadero (GEI), que impiden la disipacin a niveles normales del calor que penetra a la atmsfera con los rayos solares.2La agricultura se encuentra entre los principales emisores de GEI, debido a la quema de los residuos de cosecha, sabanas y pastizales, la ganadera, el uso excesivo de pesticidas y fertilizantes, las prcticas inapropiadas de manejo de agua, entre otros factores.

En torno a este fenmeno, gobiernos y organizaciones interesados en el medioambiente han promovido tratados y acuerdos internacionales encami-nados a fomentar polticas y acciones concertadas para detener y, en lo posi-ble, revertir este peligroso fenmeno.

En la agricultura se han considerado dos alternativas bsicas para en-frentar los efectos del cambio climtico: la adaptacin y la mitigacin. La pri- 1 D. Vargas, 2010. Evaluacin agroproductiva y ambiental de fincas diversificadas en Cuba: Casos de estudio La Palma y Velasco. Tesis presentada en opcin al ttulo de Mster en Ciencias Biolgicas.2 R.K. Pachauri y A. Reisinger, 2008. Informe de evaluacin del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico. IPCC. Ginebra.

Innovacin agroecolgica, adaptacin y mitigacin del cambio climtico

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mera persigue fortalecer capacidades en los agricultores para que convivan con prolongadas sequas, el incremento de la temperatura media anual y los intensos (y cada vez ms frecuentes) huracanes. La segunda, con una perspec-tiva a ms largo plazo, consiste en redisear los sistemas agroproductivos y sus correspondientes cadenas de distribucin y consumo de alimentos para disminuir las tasas de emisin de GEI y aumentar significativamente la captu-ra de carbono.

En el sector forestal hay evidencias y metodologas que permiten eva-luar e incentivar la captura de carbono y disminuir las emisiones de GEI.3Tambin se ha reportado que monocultivos como la caa de azcar son im-portantes secuestradores de carbono.4 Sin embargo, las evidencias an no son suficientes para evaluar cmo y cunto reducen el calentamiento global los sistemas agroproductivos basados en los principios agroecolgicos de empleo de mnimos insumos externos, reciclaje de materia orgnica y diversificacin de cultivos y animales.

Este libro pretende redescubrir las bondades de los sistemas diversifi-cados de produccin de alimentos para la adaptacin al cambio climtico, as como mostrar los primeros esfuerzos que contribuyan a su mitigacin. El tex-to compila experiencias descritas por investigadores, profesores universitarios y agricultores que han decidido enfrentar el desafo de mejorar el ambiente desde las prcticas agropecuarias.

Cambio de paradigma en el manejo de la agrobiodiversidadEl modelo convencional de manejo de la agrobiodiversidad se desarrolla so-bre el presupuesto de que los investigadores o tcnicos seleccionan las semi-llas de variedades y especies para que los extensionistas las diseminen, los agricultores las adopten y los consumidores reciban sus frutos. Este modelo se bas en homogeneizar las variaciones climticas a travs de la aplicacin de cuantiosos insumos externos con un alto costo energtico.

En Cuba la palanca para iniciar el cambio de paradigma de un manejo vertical de los recursos naturales a formas ms descentralizadas y participati- 3 A. Mercadet, A. lvarez, A. Escarr y O. Ortiz, 2010. Ampliacin de la base de datos de los coeficientes de carbono y nitrgeno en la madera de especies forestales arbreas cuba-nas. Informe final del subproyecto 11.60.01. Proyecto Segunda comunicacin nacional de cambio climtico: Subsector forestal. Programa Ramal de Ciencia y Tcnica Preservacin de recursos naturales. Instituto de Investigaciones Forestales. La Habana, Cuba. Indito 12 p.4 J.A. Cabrera y R. Zuaznbar, 2010. Impacto sobre el ambiente del monocultivo de la caa de azcar con el uso de la quema para la cosecha y la fertilizacin nitrogenada. I. Balance del carbono. Cultivos Tropicales 31(1): 5-13.

Sistemas descentralizados y participativos para la adaptacin y mitigacin

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vas fue el colapso del sistema socialista de los pases de Europa del Este,5principales abastecedores de energa para la agricultura cubana.6

En la primera dcada del siglo XXI surgi la iniciativa de Fitomejora-miento Participativo (FP), convertida posteriormente en el Programa de Inno-vacin Agropecuaria Local (PIAL). Su propsito fue facilitar el acceso a diversasvariedades y cultivos para que los agricultores construyeran alternativas que les permitieran adaptarse a la nueva situacin de carencia de agroqumicos y combustible fsil predominante en el pas.

Las primeras ferias de diversidad de semillas fueron organizadas por investigadores y profesores del Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas, del Centro de Investigaciones Psicolgicas y Sociolgicas y de la Universidad Agraria de la Habana. Estas consistan en la siembra de parcelas con semillas provenientes del sistema formal (instituciones de investigacin) e informal (fincas de campesinos) de innovacin, y en un momento determinado del cultivo se invitaba a los productores para que escogieran la variedad de su preferencia a fin de cultivarlas y evaluarlas con sus propios criterios. Los or-ganizadores de las ferias solicitaban a los participantes reflejar en una planilla las variedades elegidas, as como los criterios de seleccin. Se fijaba el com-promiso de entregar una pequea cantidad de las semillas seleccionadas a cada participante una vez que fueran cosechadas las parcelas.

Los agricultores sembraron las semillas bajo diferentes esquemas expe-rimentales, en las condiciones especficas de sus fincas. Las variedades fueron evaluadas, y se diseminaron aquellas ms adaptadas a las condiciones impe-rantes en cada regin.7 Debido al dficit de insumos externos en que se reali-zaron estos ensayos, los propios productores diseminaron las semillas. Las fincas participantes se fueron convirtiendo en estaciones experimentales y los miembros de la familia, en investigadores y extensionistas. Estas labores fue-ron compartidas con investigadores, docentes y extensionistas.

Entonces se produjo una tpica reaccin en cadena.8 Esta manera de di-fundir las semillas, segn la decisin de los propios agricultores, permiti mul-tiplicar exponencialmente el nmero de beneficiarios directos (agricultores

5 D. Allen Pfeiffer, 2003. Aprendiendo lecciones de la experiencia; las crisis agrcolas en Corea del Norte y Cuba. Disponible en: www.fromthewilderness.com.6 J. Wright, 2005. Falta Petrleo! Cubas experiences in the transformation to a more ecological agriculture and impact on food security. PhD thesis, Wageningen University, Holanda.7 H. Ros, 2006. Fitomejoramiento Participativo: Los agricultores mejoran cultivos. Instituto Na-cional de Ciencias Agrcolas (INCA), La Habana, Cuba. 300 p.8 H. Ros, 2009. Participatory seed difussion: Experiences from the field. En: S. Cecarelli, E.P. Guimaraes, E. Welztein (eds.) Plant Breeding and Farmer Participation. FAO, Roma. pp. 589-612.


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que accedieron al menos a una nueva variedad o cultivo) de 25 a ms de 25 000en cuatro aos de ejecucin del proyecto piloto de FP.9

A medida que se vinculaban ms investigadores, tcnicos y profesores de diferentes instituciones al proyecto, subyaca el temor de la potencial ame-naza que presupona la expansin del nuevo enfoque. Despus de diez aos de la diseminacin participativa de semillas, la incidencia de plagas y enfer-medades ha disminuido significativamente. Los agricultores comentan quetanta diversidad de semillas vuelve locos a los bichos. El captulo Cambio climtico, incidencia de plagas y prcticas agroecolgicas resilientes ofrece abun-dantes pruebas cientficas que avalan tales resultados prcticos. Se comprob que era infundado el temor a una incontrolable diseminacin de plagas y en-fermedades si se difunda de forma masiva semillas de diferentes variedades.

Un elemento relevante en el proceso fue el cambio de rol de los investi-gadores y profesores universitarios. Ellos al principio funcionaron como lde-res de la idea, pero cedieron gradualmente el protagonismo a los agricultores, que han llegado a ser los principales responsables del cambio de paradigma en el manejo de la agrobiodiversidad.

La idea de facilitar a los productores el acceso a la diversidad de semi-llas, la experimentacin y la diseminacin, contribuy a consolidar la agricul-tura agroecolgica en Cuba. Muchos investigadores y tcnicos se convencie-ron de los beneficios de la co-innovacin con agricultores al introducir nuevas formas de participacin que favorecan relaciones ms horizontales y los re-sultados que de ellas se obtenan.

Hacia nuevas formas de organizacin de la innovacinA partir de la multiplicacin de la diversidad y de los beneficios entre los grupos meta del programa, el equipo de profesionales que inici la experien-cia se percat de que los agricultores haban organizado bancos locales de semillas y asesoraban la experimentacin campesina. As, individuos inde-pendientes o asociados a las diferentes cooperativas involucradas en el pro-yecto fundaron los llamados grupos de innovacin, los cuales refuerzan la capacidad de introducir, experimentar y diseminar semillas u otras tecnologasque pudieran adaptarse a las nuevas condiciones climticas.

La contribucin de este mtodo fue reconocida por organizaciones mu-nicipales y provinciales al fundar los Centros Locales de Innovacin Agrope-cuaria (CLIA). Se trata de plataformas municipales o provinciales que traba- 9 F. Guevara, R. Ortiz-Prez, L. Angarica, L. Martin, D. Plana, I. Cnovas, A. Crespo, L.A. Barranco, Z. Salguero, C. Proveyer, R. Alemn y H. Ros, 2010. Impacto del Programa de Innovacin Agropecuaria Local. Aprendizaje a ciclo completo. Samuel Feijo, Santa Clara, Cuba.


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jan para legitimar los aportes de las redes de campesinos experimentadores y su interaccin con los investigadores y tcnicos.

El propio proceso de diseminacin participativa de variedades condi-cion que los tcnicos, investigadores y profesores universitarios tuvieran una referencia ms directa de la demanda de los productores y que comenzaran a incorporar este conocimiento en sus espacios de enseanza habituales. Aun cuando en sus inicios no fue anunciado como va para mejorar la adaptacin al cambio climtico, el modelo participativo de diseminacin de tecnologas y semillas demostr su contribucin a la organizacin de los agricultores y re-orient a los profesionales de la investigacin, la extensin y la docencia.

Ms all de la adaptacin...En el ao 2006, en plena efervescencia de la diseminacin participativa de variedades, cultivos y tecnologas, apareci un nuevo actor en el escenario de transformaciones que se desarrollaban bajo la sombrilla del PIAL: la Corpora-cin Educativa para el Desarrollo Costarricense (CEDECO).

CEDECO trajo la propuesta de evaluar en qu medida contribuan las fincas orgnicas diversificadas a la emisin de GEI, captura de carbono y el uso de la energa en la produccin de alimentos. Esta fue una oportunidad excepcional para obtener una fotografa actualizada de las reas en que traba-jaba el proyecto, con nfasis en la importancia de entender la relacin entre las emisiones de GEI, la cantidad de alimentos que se produce y la eficiencia energtica de las fincas cubanas diversificadas.

Para la construccin de los indicadores que se evaluaron en el trabajo de investigacin (captura de carbono, emisiones de GEI y balance energtico de sistemas productivos agropecuarios), se necesit la confluencia de diferen-tes disciplinas. Con ese objetivo, se reunieron diversos especialistas y se faci-lit un ambiente favorable de trabajo en equipo. Mediante entrevistas perso-nales, continuas visitas de campo y talleres para aprender de cada disciplina,se fue conformando una visin concertada del calentamiento global, as como del cambio de los sistemas productivos y de polticas ambientales que pudie-ran ser factibles en el contexto cubano.

Para la evaluacin se escogieron 103 fincas distribuidas en nueve pro-vincias cubanas. Se visit a los agricultores y se aplic una encuesta para co-nocer las prcticas agropecuarias ms importantes que realizaban en trminos de aplicacin de insumos, manejo del agua, materia orgnica, diversidad,entre otros aspectos. Esta informacin complement las evaluaciones para estimar la cantidad de GEI que emitan estas fincas, segn la metodologa del


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Panel Intergubernamental para el Cambio Climtico.10 Adems, se evalu la energa contenida en los alimentos producidos y el balance energtico de cada finca de acuerdo con la metodologa de Funes-Monzote y otros autores.11

Posteriormente se construy una tipologa de referencia para clasificar las fincas en orgnicas, en transicin y no orgnicas. Se consideraron fincas orgnicas las que no quemaban residuos, no aplicaban pesticidas ni fertilizan-tes sintticos, ni empleaban piensos convencionales para alimentar a sus ani-males. Se clasificaron en transicin aquellas que no quemaban los residuos de cosechas, no empleaban pesticidas para el control de las malezas o plagas y enfermedades, aplicaban menos de 50 kg/ha/ao de fertilizantes sintticos yalimentaban sus animales con piensos convencionales. Entre las no orgnicas se incluyeron las que quemaban residuos, aplicaban ms de 50 kg/ha/ao de fertilizantes y pesticidas, y empleaban piensos convencionales para la alimen-tacin animal.

Se pudo comprobar la limitada aplicacin de agrotxicos, aun en las fincas clasificadas como no orgnicas. Tambin se determin que las mayoresfuentes de contaminacin de GEI fueron la aplicacin de fertilizantes nitroge-nados sintticos, por su aporte negativo de xido nitroso, y el manejo de resi-duos orgnicos, que emitan esencialmente metano. El arroz sembrado en condiciones de aniego tambin se destac por sus tasas de contaminacin de metano.

De acuerdo con la clasificacin elaborada, las fincas orgnicas represen-taron el 6% de la muestra; las en transicin, el 22%; y las no orgnicas, el 71%. Se pudo constatar (tabla 1) que las fincas no orgnicas emitan seis veces ms GEI que las orgnicas, fundamentalmente xido nitroso. Adems, los alimen-tos que producan eran relativamente pocos y utilizaban poca energa, pues se dedicaban fundamentalmente a la actividad forestal y los pastizales. Por su parte, las fincas en transicin emitieron casi tres veces menos GEI y mostraron valores similares de produccin de alimentos y gastos energticos.

Las fincas en transicin, que producen las mayores cantidades de ali-mento, fueron incluidas en este grupo fundamentalmente por el consumo de concentrados convencionales para alimentar a sus animales y la aplicacin de menos de 50 kg/ha anuales de fertilizantes industriales con bases nitrogena-das. Aun cuando estas fincas mostraron tasas favorables de balance energti- 10 IPCC, 2006. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme. IGES, Japn.11 F.R. Funes-Monzote, L. Quirs, J. Castro, M. Chacn y M. Amador, 2006. ENERGIA. 2.0. (programa de cmputo). Estacin Experimental de Pastos y Forrajes Indio Hatuey, Univer-sidad de Matanzas, Cuba. Grupo Ganadera y Medio Ambiente CATIE y Corporacin Educativa para el Desarrollo Costarricense, Costa Rica.


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co, los volmenes de insumos de concentrados animales influyeron negati-vamente en esta cifra.

Tabla 1. Emisiones totales promedio, energa producida y eficiencia energtica segn la clasificacin de las fincas

Fincas Emisiones promedio (t CO2 e/ha/ao)

Energa producida (Mcal/ha)

Eficiencia energtica

Orgnicas 0,09 1 391,8 4,4En transicin 0,19 4 032,8 1,6No orgnicas 0,54 3 749,0 1,8

Actualmente, uno de los apoyos que brinda el Ministerio de la Agricul-tura a los productores es el denominado convenio porcino, el cual facilita el suministro de concentrados para la alimentacin de cerdos a cambio de que los criadores le vendan al propio Ministerio. Dicho convenio ha tenido un positivo impacto en el aumento de la produccin de carne de cerdo de los pequeos y medianos productores. Sin embargo, el aumento del precio de los granos en el mercado internacional y la situacin financiera del pas no han podido garantizar la compra de la materia prima de los concentrados ni susuministro estable. Se ha percibido una reduccin en el nmero de cerdos bajo este convenio y un incremento en la elaboracin de piensos locales, as como reformas en el manejo de formas de crianza de ms a menos estabulada.

Se comprob que en las fincas evaluadas la fertilizacin nitrogenada sinttica que se emplea es relativamente muy baja si se compara con los sis-temas convencionales. Se destacan las fincas en transicin, que alcanzan volmenes de produccin relativamente altos de alimentos (energa) con mnimas cantidades de fertilizacin qumica. Esto evidencia la capacidad ad-quirida por los agricultores para producir alimentos con el mnimo de insu-mos en los ltimos veinte aos.

Las 21 fincas que producan arroz emitan cerca de una tonelada de GEI por hectrea al ao, debido fundamentalmente a la formacin de metano que se emita al inundar los terrenos arroceros. El aniego permanente de los terre-nos de arroz es una prctica efectuada en principio para controlar las malezas y ha sido masivamente generalizada, tanto en los sistemas formales de pro-duccin como en los informales, lo que ha provocado una significativa ero-sin de las variedades tradicionales con adaptacin a las condiciones de seca-no y un manejo a veces irracional del agua.

Lo interesante es que algunos agricultores, tcnicos, consumidores y decisores asocian el arroz con la inundacin como nica alternativa productiva.


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El desafo est en cmo rescatar y mejorar variedades, tecnologas, e incluso certificar e incentivar producciones de arroz que reduzcan los tiempos de inundacin del cultivo. Aunque son pocas las experiencias de arroz en secano, este conocimiento existe en algunos agricultores, lo cual pudiera ser una pista para la transformacin.

La comunicacin, la co-innovacin y las polticas pblicas para mitigar los efectos del cambio climticoEl tema de la estimacin de las emisiones de GEI en fincas diversificadas re-sult novedoso para los diferentes actores involucrados. La experiencia de-mostr que el marco conceptual de emisiones de GEI en la agricultura (ver captulo Estrategia para mitigar gases de efecto invernadero en el sector agrope-cuario cubano) estaba en el discurso formal ambiental, y que la mayora de los tcnicos y agricultores no lo asocia con prcticas que dependen directa-mente de su actitud. Esto deja bien clara la necesidad de hacer mayor nfasis en la comunicacin de las malas prcticas que degradan el ambiente, as como iniciar la construccin de polticas que incentiven cambios de comportamien-tos en individuos e instituciones.

Este libro sistematiza experiencias co-innovadoras de investigadores y agricultores en la transformacin de las fincas hacia conceptos ms amigables con el medioambiente (ver captulos Solucin al cambio climtico en la finca Santa Ana y Claves para transformar fincas convencionales en agroecolgicas diversificadas). La difusin participativa de variedades y tecnologas permi-ti que los agricultores transitaran de ser los dueos del problema a ser los dueos de las solucin en la adaptacin y mitigacin del cambio climtico. Esto gener cambios de actitud en las familias campesinas participantes, queen su mayora ya comentan su disposicin a invertir tiempo y recursos finan-cieros para enfrentar el problema ambiental.

Asimismo los investigadores del equipo, en su afn de aprender sobre los factores que influan en las emisiones de GEI y captura de carbono, facili-taron que codo a codo interactuaran con agricultores que manejaban fincas diversificadas y que realmente estos tambin aprendieran de la experiencia de los pequeos y medianos productores; considerados motores de la produc-cin agropecuaria en Cuba.

La iniciativa descrita permiti descubrir las relaciones entre la diversifi-cacin de los sistemas productivos y variables de emisiones y captura de car-bono (como lo muestran las contribuciones Anlisis agroenergtico de tipo-logas agrcolas en La Palma, Evaluacin de la estabilidad de ecosistemas en Pinar del Ro y Gases de efecto invernadero en la agricultura, un llama-


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do a la accin), y las alternativas descritas en Gases de efecto invernadero y agricultura orgnica: Una propuesta institucional sobre cmo reconocer nuevas formas para certificar producciones con bajas emisiones e identificar algunos efectos iniciales del empleo de la agroforestera (ver tambin captulo Inno-vacin local participativa ante el cambio climtico).

Entre los resultados ms relevantes se encuentran el potencial de las fincas que se construyeron sobre bases agroecolgicas y el apoyo a su desa-rrollo en trminos de polticas que reconozcan e incentiven su continua mejo-ra. Esta puede ser una alternativa que contribuir significativamente a la adaptacin y mitigacin del cambio climtico.

Finalmente, las evidencias de la diseminacin participativa de varieda-des y tecnologas, as como la fotografa de las prcticas agropecuarias que capturan y emiten carbono, pudieran ser los primeros pasos para incidir en polticas pblicas que favorezcan el fortalecimiento de sistemas agropecuarios para adaptarnos y mitigar la ya dramtica situacin ambiental que enfrentan el pas y el planeta.

CAMBIO CLIMTICO Y AGRICULTURA

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GASES DE EFECTO INVERNADERO EN LA AGRICULTURA,

UN LLAMADO A LA ACCINNelson Valds

FACULTAD DE AGRONOMA DE MONTAA, UNIVERSIDAD DE PINAR DEL RO

Dania Vargas INSTITUTO NACIONAL DE CIENCIAS AGRCOLAS, MAYABEQUE

El cambio en los patrones del clima global constituye uno de los problemas ambientales ms graves que enfrenta la humanidad en la actualidad. La causa fundamental de este fenmeno, denominado cambio climtico, se asocia al incremento sostenido de las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmsfera como resultado de procesos naturales y de la actividad humana.

La Convencin Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climti-co de Ro de Janeiro (1992) defini el cambio climtico como un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composicin de la atmsfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante perodos de tiempo comparables.

Con frecuencia empleado como sinnimo de cambio climtico, el calen-tamiento global es el aumento registrado en las temperaturas atmosfricas me-dias de todo el planeta durante los ltimos aos. Por ejemplo, entre 1906 y 2005, la temperatura media de la atmsfera se increment en 0,74 C. El fenmeno ha sido provocado por la intensificacin del efecto invernadero.

El efecto invernadero, por su parte, es el fenmeno de apantallamiento trmico producido de forma natural por la atmsfera. Los GEI atrapan parte de la radiacin infrarroja emitida por la superficie terrestre hacia el espacio. El desbalance trmico entre la radiacin que nuestro planeta recibe y la que emi-te, permite que existan condiciones propicias para la vida en la Tierra. De no existir la atmsfera, el planeta experimentara bruscas fluctuaciones climticas, entre 80 C de da y -130 C en las noches. La temperatura media sera de -18 Cen vez de los actuales 15 C. Tambin se conoce que la atmsfera es ms per-meable a la radiacin solar incidente que a la infrarroja emitida por la tierra, de manera que puede atrapar calor.


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Son varias las causas naturales de la variabilidad del efecto invernade-ro. Podemos mencionar, entre otras, las grandes erupciones volcnicas, los ciclos de actividad solar y los cambios en la concentracin atmosfrica de va-por de agua. No obstante, todos los datos indican que el factor determinante en el actual aumento de la temperatura global es el cambio en la composicin atmosfrica provocado por el hombre durante los ltimos 150 aos, con la emisin de gases provenientes de actividades industriales y agropecuarias.

Los GEI estn presentes de manera natural en la atmsfera, aunque la actividad humana puede alterar su concentracin. Entre estos gases se en-cuentran el vapor de agua (H2O), el dixido de carbono (CO2), el metano(CH4), el xido nitroso (N2O), el ozono (O3) y los clorofluorocarbonos deriva-dos de los hidrocarburos saturados. Los tres GEI emitidos fundamentalmente por causas antropognicas y que ms contribuyen al calentamiento global son CO2, CH4 y N2O.

Dixido de carbonoEl CO2 se intercambia de forma natural entre los ecosistemas terrestres y la atmsfera por medio de la fotosntesis, la respiracin, la descomposicin y la combustin. La mayor proporcin de CO2 es generada por la combustin de hidrocarburos (56,6%), e indirectamente por la tala indiscriminada de bosques (17,3%), principales sumideros de este gas. Los procesos del suelo en relacin con el carbono se caracterizan por el equilibrio dinmico entre la entrada (fo-tosntesis) y la salida (respiracin); toda la materia orgnica que ingresa en el suelo se mineraliza. La conversin de ecosistemas naturales en agroecosiste-mas constituye la fuente principal de emisiones de CO2, no solo por la prdida de la biomasa de las plantas, sino tambin por el aumento de la descomposi-cin de la materia orgnica del suelo. Se estima que las emisiones de CO2 del sector agrcola representan del 21% al 25% del total.

Se conoce que los niveles de carbono del suelo han disminuido como consecuencia de la utilizacin de las tierras con fines agrcolas. Las estrategias sostenibles de uso de la tierra (reciclaje de materia orgnica y nutrientes, la-branza mnima o cero labranza, entre otras) tienen el potencial de restablecer los niveles de materia orgnica y reducir las prdidas del sistema. La agricul-tura integrada, que promueve el uso de abonos orgnicos, permite la captura y fijacin de carbono y reduce las emisiones de GEI. Experimentos realizados a largo plazo reconocen que la fertilizacin orgnica reconstruye la materia orgnica del suelo y que tambin contribuye a la retencin del agua, el creci-miento de las races de los cultivos, la mayor estabilidad de los agregados del suelo; asimismo promueve la biota edfica e incrementa el rendimiento agr-

Gases de efecto invernadero en la agricultura, un llamado a la accin

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cola.1 Este concepto se conoce como salud del suelo, que toma en cuenta todas las interacciones y factores que imitan el comportamiento de un suelo natural.2

Se estima que las tierras de cultivo contienen el 5,7% de las reservas globales de carbono en la vegetacin y en el suelo hasta un metro de profun-didad.3 La mayora de estas tierras presentan tasas elevadas de captura de carbono, pero la extraccin intensiva de productos agrcolas y el desaprove-chamiento de residuos de cultivo, producen un desbalance energtico y en trminos de reservas de carbono. Por este motivo, muchos suelos de uso agr-cola son considerados como fuentes netas de emisin de carbono,4 situacin que puede revertirse con el empleo de prcticas y mtodos de la agricultura ecolgica.

A medida que se profundiza en el suelo, las reservas de carbono pue-den ser an mayores. Por ejemplo, aunque se conoce poco sobre el secuestro de carbono inorgnico en forma de carbonatos (como las piedras calizas), estas cantidades pueden ser considerables, lo que ha sido poco investigado. La mayor parte de las investigaciones se concentran en analizar la captura de carbono en los horizontes superficiales del perfil edfico, y raramente llegan a los dos metros, espesor requerido para la clasificacin de los suelos, segn la Organizacin para la Agricultura y la Alimentacin de las Naciones Unidas (FAO) y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA Soil Taxonomy).

Por otra parte, no toda la materia orgnica del suelo tiene la misma tasa de residencia (permanencia en el suelo antes de retornar a la atmsfera o ex-portarse como anhdrido carbnico disuelto en el agua drenada). As, por ejemplo, tal residencia para el carbono albergado en la hojarasca (horizontes orgnicos forestales) es muy baja, y en su mayor parte es devuelta a la atms-fera a los tres aos en los ecosistemas boreales y tropicales, y a los ocho en los templados. Por tanto, se busca acumular materia orgnica humificada y estre-chamente unida a la fraccin mineral en los complejos rgano-minerales a los que se denomina agregados del suelo. Algunas de estas fracciones tienen tasasde residencia que superan los mil aos. La residencia depende tambin de la

1 D. Pimentel, P. Hepperly, J. Hanson, D. Douds y R. Seidel, 2005. Environmental, energetic, and economic comparisons of organic and conventional farming systems. Bioscience 55: 573-582.2 M.G. Kibblewhite, K. Ritz y M.J. Swift, 2007. Soil health in agricultural systems. Phil. Trans. R. Soc. B. 363: 685701 doi:10.1098/rstb.2007.21783 WBGU, 1998. The accouting of biolical links and resources under Kioto Protocol: A step forwards or Backwards for Global Environmental Protection? German Advisory Council on Global Change (WBGU).4 IPCC, 2000. Land Use, Land Use and Forestry. Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Working Group Sinks Related to Agricultural Soils. Programa Europeo sobre Cambio Climtico (ECCP). http://www.ipcc.ch/pub/reports.htmECCP.


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composicin granulomtrica y mineralgica del suelo. Por ejemplo, la canti-dad y calidad de la arcilla presente en el suelo es de gran importancia; los arenosos, como en los que abundan las arcillas caolinticas, son poco aptos pues tienen escasa capacidad de fijar nutrientes. Dicho de otro modo, no solo es cuestin de cantidad, sino de calidad.

Metano El CH4 es generado por la extraccin de combustibles fsiles, la cra de ganado,el cultivo de arroz y la quema de biomasa. Este gas contribuye al calentamien-to global en un 14,3%, y sus concentraciones en la atmsfera han aumentado en un 15% desde el ao 1750. Es el ms importante en la atmsfera despus del vapor de agua y el CO2, aunque su potencial de calentamiento es mucho mayor.

Se considera que la agricultura es responsable de aproximadamente dos tercios del total del CH4 producido por el hombre, en especial a causa del manejo del agua y fertilizantes en los arrozales, la combustin de la biomasa y los rumiantes (fermentacin entrica y tratamiento de desechos de animales). Las prcticas agrcolas intensivas, como la cra de ganado, el cultivo del arroz y el uso de fertilizantes, emiten ms del 50% del CH4 producido por la actividad humana y gran parte del N2O.

El suelo se considera el nico sumidero significativo de CH4 y se estima que la concentracin atmosfrica sera el doble sin ese sumidero. Sin embargo, la fertilizacin con nitrgeno mineral ha demostrado que inhibe la oxidacin del CH4 de los suelos. En este sentido, la agricultura orgnica, que aplica nive-les ms bajos de fertilizacin nitrogenada, tiene una situacin ventajosa. Los sistemas de alimentacin de rumiantes basados en pastos, forrajes y otros alimentos, as como el uso de bajas proporciones de granos en las dietas, con-tribuyen a reducir las emisiones de este gas.

Entre las opciones para reducir las emisiones de CH4 se encuentran: elevar la eficacia del uso de fertilizantes, desarrollar nuevas variedades de arroz, mejorar la gestin de los residuos del ganado y de los cultivos, restau-rar tierras degradadas y expandir la explotacin agroforestal. Es importante destacar que la tcnica del compostaje no se recomienda como una opcin para mitigar la emisin de este gas.5 Se considera ms eficiente la digestin

5 J. Bates, 2001. Economic evaluation of emission reductions of nitrous oxides and methane in agriculture in the EU: Bottom-up Analysis. Contribution to a Study for DG Environment, European Commission by Ecofys Energy and Environment, AEA Technology Environ-ment and National Technical University of Athens.


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anaerbica controlada del estircol y residuos combinados con la produccin de biogs a travs de biodigestores.6

xido nitrosoGenerado en los procesos industriales, por la deforestacin y el empleo defertilizantes industriales, el N2O contribuye al calentamiento global en un7,9%, y desde 1750 su concentracin en la atmsfera ha aumentado 16%. Ac-tualmente sus emisiones tienden a continuar en ascenso, por lo que su poten-cial de calentamiento es mucho mayor que el del metano.

A nivel global, la agricultura emite entre 65% y 80% del total de N2O, especialmente a partir del uso de fertilizantes nitrogenados y la alimentacin animal. Se estima que el 41% de las emisiones de N2O es de origen antro-pognico.7 Al menos el 60% de sus emisiones brutas globales provienen del suelo, como resultado de la accin microbiana sobre las transformaciones de amonio en nitrato (nitrificacin) y de nitrato en amonio (desnitrificacin). Por tanto, la fertilizacin nitrogenada (orgnica o mineral) y el nitrgeno fijado por las plantas leguminosas, tienden a elevar las emisiones.

En los sistemas de produccin ecolgicos, los excedentes de nitrgeno y sus prdidas se minimizan, ya que no se utilizan abonos sintticos y las nece-sidades nutritivas se ajustan al potencial productivo. Estos sistemas reducen al mximo posible la estabulacin del ganado, as como el empleo de prote-nas poco digestibles, lo cual tambin contribuye a reducir las emisiones. El uso de fertilizantes nitrogenados en los ecosistemas tropicales limitados en fsforo eleva de 10 a 100 veces los niveles de N2O. La agricultura orgnica no utiliza nitrgeno producido sintticamente, lo que restringe la productividad a los lmites del sistema natural (por ejemplo, se basa en la fijacin de nitr-geno atmosfrico) o al balance de nutrientes del agroecosistema, que incluye forrajes y fertilizantes orgnicos.

Cualquier alternativa para reducir la emisin de este gas en la agricul-tura debe estar relacionada con el manejo adecuado de los suelos. El deterioro de la fertilidad es una de las principales motivaciones para que los producto-res recurran cada vez ms a los fertilizantes qumicos, a pesar de que existen alternativas. Por ejemplo, los fertilizantes nitrogenados pueden sustituirse por

6 S.C. Jarvis y B.F. Pain, 1994. Gaseous emissions from and intensive dairy farming system. Proceeding of the IPCC AFOS Workshop. Canberra, Australia. pp. 55-59.7 IPCC, 2001. Cambio climtico: la base cientfica (Resumen tcnico). Aportacin del grupo de trabajo I al tercer informe de evaluacin del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climtico.


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lixiviados de humus de lombriz u otras enmiendas orgnicas producidas lo-calmente, menos costosas y ms amigables con el medioambiente.

Necesidad de tomar accionesCon mayor o menor intensidad, el cambio climtico ya afecta negativamente a toda la humanidad y seguir afectando si no se adoptan otras acciones en cuanto al acceso a agua potable, la produccin de alimentos, la salud, la esta-bilidad de los ecosistemas, entre otros. Aunque sus futuros y ms intensos efectos se sentirn en todo el planeta, ser la poblacin de los pases ms pobres la que soportar los mayores impactos, debido a su menor capacidad de miti-gacin de este fenmeno y adaptacin a sus consecuencias.

Segn datos del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climtico de las Naciones Unidas,8 desde la poca preindustrial (1750) las concentraciones atmosfricas de CO2 se han elevado de 280 ppm (partes por milln) a 380 en la actualidad. De conjunto, esa cifra asciende a 430 ppm si se tiene en cuenta el equivalente en CO2 de todos los GEI producidos. De no adoptarse acciones efectivas, para el ao 2035 la concentracin atmosfrica de CO2 pudiera dupli-carse con respecto a los niveles preindustriales, lo cual implica un incremento de 2 C en la temperatura media a corto plazo.

A mediano y largo plazo, ese aumento pudiera alcanzar 5 C aproxi-madamente, la misma diferencia que existe entre las temperaturas de la lti-ma glaciacin y el presente. Esas alteraciones climticas globales traern como consecuencia un cambio en la geografa fsica del planeta. Por ejemplo, el ni-vel de los mares pudiera aumentar entre 15 y 95 cm para fines de este siglo por el derretimiento de las masas de hielo rticas y antrticas, incluyendo las de Groenlandia. La desaparicin de los hielos glaciares de otras regiones pro-vocar escasez de agua a una sexta parte de la poblacin mundial, particu-larmente en la India, China y la regin andina suramericana. Enfermedades que hoy se consideran tropicales podran expandirse a otras latitudes.

Un incremento de apenas 2 C en la temperatura media del planeta puede llevar a la extincin de hasta el 40% de todas las especies animales o vegetales. La acidificacin de las aguas ocenicas como resultado del aumento en las concentraciones atmosfricas de CO2 tiene consecuencias adversas sobretoda la vida marina. Ya se ha incrementado la frecuencia de eventos meteo-rolgicos extremos, como sequas, inundaciones y ciclones, con fatales conse-cuencias para millones de personas.

8 IPCC, 2001. Ob. cit. en nota 7.


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La combinacin de las voluntades polticas y los adelantos tcnicos de-be permitir, de inicio, detener el aumento en las emisiones de GEI y, a media-no plazo, reducirlas o incluso eliminarlas. En ese aspecto se destaca el empleo y desarrollo de fuentes renovables de energa en aquellos lugares donde sea posible y econmicamente factible. Otras labores incluyen trabajos de refores-tacin, para aumentar la biomasa capaz de capturar CO2, y la implantacin de estrategias agrcolas con menor impacto ambiental.

Responsabilidad de la agriculturaLa agricultura no solo contribuye al calentamiento global, sino que en gran medida es afectada por l. El aumento del calentamiento global desplazar las zonas cultivables hacia los polos. El crecimiento, el cultivo y la produccin de plantas peligrarn como consecuencia de los cambios en la distribucin de las lluvias y en la composicin qumica de la atmsfera, as como por el incre-mento de la radiacin de los rayos ultravioleta.

La agricultura es la principal fuente de metano y xido nitroso que se emite a la atmsfera, y tambin hace una importante contribucin de dixido de carbono. A escala mundial, se estima que un tercio del incremento de CO2atmosfrico desde 1750 proviene de los cambios en el uso de la tierra, y que la agricultura ha sido la responsable del 15% del total de las emisiones de GEI durante los aos noventa del pasado siglo. Tambin la agricultura itinerante, las explotaciones madereras9 y la intensificacin de la agricultura10 se men-cionan como factores de cambio que han elevado las emisiones de CO2 a laatmsfera.

La captura y fijacin de CO2 por los ecosistemas vegetales constituye un factor a tener en cuenta en el balance global de carbono. En el caso de la agri-cultura, la va ms efectiva para captar carbono de manera ms o menos per-manente es el aumento de carbono en el suelo, pero tambin la sustitucin de los combustibles fsiles empleados con fines agrcolas por fuentes de energa renovable.11 En los ecosistemas agrcolas, las prdidas de carbono en el suelo se deben fundamentalmente al laboreo. Prcticas adecuadas, como el manejo del riego o diferentes sistemas de fertilizacin, pueden aumentar los depsitos

9 J. Koschi y K. Mller-Snan, 2004. The role of organic agriculture in mitigating climate change. A scoping study. IFOAM. Bonn, Alemania.10 Y. Malhi, P. Meir y S. Browns, 2002. Forest, carbon and global climate. En: I.R. Swinland (ed.): Capturing carbon and conserving Biodiversity. The market approach. Londres, 368 p.11 M.J. Sanz, 2002. La agricultura ecolgica como sumideros de CO2: Sus efectos sobre el cambio climtico. Actas del V Congreso SEAE/ I congreso Iberoamericano de Agroecologa. Edi-ciones SERIDA, Gijn, Espaa. pp. 65-72.


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de carbono en el suelo. La agricultura ecolgica contribuye al ciclo del carbo-no porque:

se basa en la agrobiodiversidad, cierra los ciclos de nutrientes, se autoabastece en alto grado de recursos e insumos, utiliza recursos locales, mantiene las caractersticas fsico-qumicas de los suelos, reduce la erosin al emplear cubiertas vegetales y setos, aprovecha las fuentes de energticas renovables y consume menos combustibles fsiles de manera directa (maquinaria y

mano de obra) e indirecta (evita usar productos que requieran alto co-sto energtico en su fabricacin como los fertilizantes sintticos, herbi-cidas, pesticidas y alimento industrial).

Adems, su contribucin al medioambiente es mucho ms extensa, ya que presta mayor atencin a la conservacin de la biodiversidad y la calidad del agua, emite menos xido nitroso y dixido de carbono, alcanza mayores niveles de eficiencia energtica, mejora el balance de nutrientes en la superfi-cie del suelo, genera menos residuos y no utiliza sustancias que daen la capa de ozono.

En sistemas agrcolas convencionales de corte industrial, el uso de com-bustibles fsiles es significativamente mayor, y utilizan en total un 50% ms de energa que la agricultura ecolgica.12 Esto se debe fundamentalmente al ahorro energtico que supone mantener la fertilidad del suelo mediante rota-ciones de cultivos, abonos verdes, cultivos de leguminosas, la ausencia de fitosanitarios y fertilizantes sintticos, y los bajos niveles de dependencia externa en la alimentacin del ganado.

Los sistemas ecolgicos pueden contribuir de forma significativa a re-ducir las emisiones de GEI y al secuestro de carbono en suelos y biomasa. En dependencia de las tcnicas aplicadas, su potencial de captacin de CO2 pue-de alcanzar 1,98 t/ha/ao. A travs de la agroforestera, prctica comn de la agricultura ecolgica, se introducen rboles en los agroecosistemas que con-tribuyen al secuestro de CO2, que en climas templados llega a ser de hasta 3,9 t/ha/ao.

12 P. Mader, A. Fliebach, D. Dubois, L. Gunst, F. Padrout y U. Niggli, 2002. Soil fertility and biodibersity in organic farming. Science 296: 1694-1697.


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Comentario finalEl proyecto Efectos de la innovacin agrcola local en la emisin de gases con efecto invernadero y el balance energtico de los sistemas productivos en Cuba, ha trabajado en el mejoramiento de suelos, en la diversificacin de cultivos agrcolas y forestales para incrementar la diversidad biolgica, en la sustitucin de agroqumicos para fertilizar suelos y controlar plagas, en el incremento de la eficiencia energtica de los ecosistemas agrcolas, la produc-cin de conservas, y en la reduccin de la dependencia de insumos externos. Se ejecutan adems actividades de capacitacin, divulgacin y educacin am-biental comunitaria, y se monitorean grupos de fincas seleccionadas para medirel efecto de la implementacin de innovaciones agroecolgicas en la reduc-cin de emisiones de GEI y la adaptacin al cambio climtico. Los resultados que se han obtenido en este proyecto durante los ltimos tres aos son un llamado a la accin, avalado por los problemas identificados y las soluciones aportadas.

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ESTRATEGIA PARA MITIGAR GASES DE EFECTO INVERNADERO EN EL

SECTOR AGROPECUARIO CUBANOPedro Valentn Fernndez

EQUIPO TCNICO NACIONAL DE INVENTARIOS, INSTITUTO DE METEOROLOGA, LA HABANA

Las prcticas agrcolas originan una gran variedad de gases de efecto inver-nadero (GEI). En los inventarios nacionales de emisiones de estos gases, se estiman los que proceden de las siguientes categoras de fuentes, segn el Panel Intergubernamental de Cambio Climtico (IPCC):1

Ganado domstico (fermentacin entrica, manejo del estircol) Cultivo del arroz Quema prescripta de sabanas Quema de residuos agrcolas Suelos agrcolas Uso y cambio de uso de la tierra

Los GEI procedentes de las prcticas agrcolas son el resultado de los procesos fsico-qumicos y biolgicos que se realizan tanto en el sistema di-gestivo de los animales domsticos (fundamentalmente metano [CH4]) como en suelos y plantas (metano y xido nitroso [N2O]). El Panel Interguberna-mental de Cambio Climtico (IPCC) ha estimado que la agricultura contribuye

1 IPCC, 1996. Climate Change 1995. The Science of Climate Change. Intergobernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Reino Unido; IPCC, 2000. Captura de Carbono en los Suelos para un Mejor Manejo de la Tierra. Panel Intergubernamental de Cambio Clim-tico, Bruselas; e IPCC, 2007. Climate Change 2007. The physical Science Basis. Summary for Policymakers. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovermental Panel on Climate Change. Panel Intergubernamental de Cambio Climti-co, Ginebra, Suiza.


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con un 21 y 25% a las emisiones globales de dixido de carbono (CO2), 55 y 60% a las de CH4, y 65 y 80% de las de N2O (IPCC, 2001).2

Los rumiantes aportan entre el 18 y el 20% de CH4 producido anual-mente a nivel mundial. En Cuba, representan cerca del 30%, y es una de las pocas fuentes de metano que puede ser reducida a travs de apropiadas estra-tegias alimenticias y con la aplicacin de adecuados sistemas de gestin. El N2O contribuye en un 6% al efecto invernadero sobre el planeta, e influye en la disminucin del ozono en la estratosfera. La contribucin de la agricultura a la fuente global de N2O es de cerca del 35%; en Cuba es de alrededor del 90%. Tambin debe de agregarse la accin humana al aplicar distintos siste-mas de gestin.

Los desechos agrcolas (lquidos y slidos) constituyen otras fuentes im-portantes de emisiones, pero por la carencia de datos e informacin se dificul-ta el clculo de su contribucin y no se incluyen en este artculo.

Produccin, tratamiento y mitigacin de GEI procedentes de las prcticas agropecuarias

Produccin

Existen diferentes procesos y factores decisivos en la formacin y emisin de GEI. Unos tienen lugar en el sistema digestivo de los animales (accin de bac-terias y microorganismos), otros en los suelos (caractersticas fsico-qumicas y microbiolgicas), otros responden a las caractersticas de los cultivares, otros a la composicin y manejo de los desechos lquidos o slidos, y otros a la accin humana mediante la aplicacin de diferentes tcnicas y sistemas de gestin. Asimismo hay que considerar las condiciones climticas y meteo-rolgicas a las que se someten los procesos y factores antes mencionados.

Tratamiento

Para el tratamiento de los gases se aplican medidas que van desde la quema in situ hasta su uso con fines energticos. Los lquidos emisores de GEI pue-den ser colectados a travs de sistemas de alcantarillado, fosas spticas y la-gunas de oxidacin. Los colectados por sistemas de alcantarillado, con fre-cuencia se vierten directamente sin tratamiento en ros, lagos, estuarios, aguas costeras, mar abierto, etc. Otra parte de las aguas residuales colectadas en el alcantarillado puede enviarse a plantas y sistemas de tratamiento y despus verterlas en cuerpos receptores o reutilizarlas cuando alcanzan los valores

2 IPCC, 2001. Third Assessment report: Climate Change 2001. Cambridge University Press, Reino Unido.

Estrategia para mitigar gases de efecto invernadero en el sector agropecuario cubano

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establecidos por las normas ambientales. Las aguas colectadas en lagunas de oxidacin a veces son utilizadas para el fertirriego. Finalmente, en el caso de los residuales slidos, estos suelen ser colectados y depositados en lugares adecuados, donde pueden recibir tratamiento. En muchas oportunidades, atendiendo a sus caractersticas, son empleados como abonos y alimento; en otros casos, desechados en vertederos.

Mitigacin3

El anlisis y la mitigacin de las emisiones de GEI deben realizarse de forma integral, no solo considerando aquellas que proceden directamente de las distintas categoras estudiadas (animales domsticos, cultivo de arroz, suelos agrcolas, etc.), sino tambin sobre aquellas emisiones incorporadas, deriva-das de las actividades externas que se realizan para garantizar la cra, la siem-bra u otras tareas agrcolas. Las acciones que se realicen deben estar avaladas por un anlisis integral de todas las fuentes posibles implicadas en las emi-siones (internas y externas a las categoras en estudio), para as poder aplicar medidas que minimicen al mximo la formacin de GEI y su emisin a la atmsfera. De no actuar as, la mitigacin sera parcial.

Por ejemplo, las emisiones de metano procedentes de la fermentacin entrica en el ganado vacuno dependen, entre otras causas, de la calidad y cantidad de la alimentacin. Una medida para mitigar la formacin y emisin de este gas sera suministrar alimentos de fcil digestibilidad. Otras medidas podran ser la aplicacin de vacunas y el suministro de sustancias qumicas que tienden a disminuir o inhibir la formacin de metano en el sistema diges-tivo del animal. Otra variante sera lograr animales de mayor rendimiento, de forma que se reduzca la poblacin ganadera y, por ende, el monto de las emi-siones. En la ganadera se emplea transporte para trasladar el pienso y a los animales para su venta o consumo. De igual modo, para preparar el terreno de los pastos, se usa maquinaria que quema combustible y para abrevar el ganado y limpiar los establos, se bombea agua, con el consiguiente consumo de electricidad. Estas y otras acciones se convierten, por tanto, en fuentes de emisiones de GEI.

3 Los trminos disminucin de emisiones y emisiones evitadas no son sinnimos. Cuando se introduce una nueva tecnologa, no necesariamente disminuyen las emisiones. Ello depen-de de los datos de actividad (DA). Por ejemplo, el incremento de la produccin de electri-cidad (aumento de los DA) puede elevar las emisiones. Las nuevas tecnologas reducen emisiones si se mantienen los DA de la tecnologa obsoleta, pero cuando se incrementan (produccin de ms electricidad) con la nueva tecnologa, no necesariamente disminuirn las emisiones, sino que por lo general se evitan las emisiones que se produciran si el au-mento de los DA se realizara usando la vieja tecnologa.


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Si conocemos que las emisiones de metano procedentes de los arrozalesdependen, entre otros factores, del anegamiento del campo, puede lograrse su reduccin haciendo un uso adecuado de la irrigacin o incorporando varie-dades de secano. Ahora bien, para irrigar el arrozal mediante el bombeo de agua, se quema combustible o se consume electricidad del sistema nacional;tambin se quema combustible para colectar el grano, se consume energa procedente de la quema de combustibles in situ o de electricidad para descas-carar el arroz, y tambin hay consumo de combustibles cuando se fumigan los cultivos en forma area, y as otras acciones que emiten GEI, no solo el CH4.

Los campos de cultivo tratados con fertilizantes sintticos nitrogenados emiten xido nitroso. Una medida efectiva puede ser reducir su uso e incorpo-rar fertilizantes orgnicos. Tambin en este caso hay emisin de GEI mediante la preparacin de las tierras, la irrigacin, la fumigacin, la recoleccin y el transporte de los productos. Adems de las causas descritas, deben tenerse en cuenta las emisiones incorporadas, que proceden fuentes externas a las cate-goras definidas. Las emisiones incorporadas provienen, entre otras, de fuen-tes como la quema de combustibles para:

Producir energa elctrica. Accionar los equipos utilizados para la labranza, recogida y trans-

porte de los productos. Accionar las turbinas para irrigar los campos. Realizar fumigacin area. Transportar a los trabajadores. Usar energa elctrica adquirida del sistema nacional con el fin de

climatizar frigorficos, oficinas y laboratorios, e iluminar corrales, etc.

Tratamiento de fuentes emisoras de GEI en sistemas agrcolasExisten diferentes mtodos de tratamiento, cuya seleccin depende del uso al cual se destinar el efluente tratado, su naturaleza, los medios disponibles de evacuacin, las posibilidades econmicas, los requisitos normativos de cali-dad para la descarga, incluyendo la actividad para la que van a destinarse estos efluentes si se volvern a utilizar.

Estos mtodos incluyen una amplia variedad de tecnologas y tcnicas, con frecuencia combinadas en una instalacin. El metano es el GEI que ms se emite en la agricultura, seguido del xido nitroso. Sus fuentes ms importan-tes las encontramos en la fermentacin entrica del ganado domstico (fun-damentalmente vacuno y ovino), en las excretas (secas o lquidas) y en los arrozales anegados.


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Las aguas residuales procedentes de la limpieza de corrales y establos contienen residuos orgnicos que tienen su origen en las excretas, las cualesfavorecen las emisiones de metano. Por eso, es necesario tratarlas antes de descargarlas a los sistemas hdricos locales o a otros receptores. El tratamiento de las aguas residuales y la calidad de los sistemas que se utilizan, en caso de que existan, dependen tambin de los recursos econmicos disponibles y de la voluntad poltica sobre la proteccin del medioambiente.

El tratamiento de las aguas residuales se realiza con el propsito de evi-tar la contaminacin fsica, qumica, bioqumica, biolgica y radioactiva de los cursos y cuerpos de agua receptores. Lo justifican no solo razones higinicas o de salud pblica, sino tambin econmicas, estticas y legales (Rojas, 2002).4Con ello se procura convertir el agua residual en un efluente final aceptable a las condiciones del ambiente. Tambin es importante la disposicin adecuada de los lodos obtenidos durante el proceso de purificacin, porque emiten GEI.

Uno de los mtodos ms generalizados para tratar el metano contenido en las excretas animales es manejarlas en forma lquida y colectarlas en biodi-gestores, de modo que se use el metano como fuente energtica. Este trata-miento constituye a su vez un procedimiento de mitigacin. Las excretas animales pueden ser tratadas en forma seca (por ejemplo, colectadas en parri-llas) y emplearlas como abono en los campos. Este uso favorece la descompo-sicin aerbica de las excretas, y las mayores emisiones sern de xido nitro-so. Al mezclar las excretas con otras sustancias, pueden ser utilizadas como alimento animal. Otra variante puede ser combustionarlas, pues as se produ-ce energa.

En el caso del arroz, las emisiones proceden fundamentalmente de pro-cesos anaerbicos bajo la accin de bacterias metanognicas que actan sobre el sistema como consecuencia del anegamiento de los campos de cultivo. Las condiciones que inciden sobre las emisiones de metano derivadas del cultivo del arroz son:

Diferencias regionales en las prcticas del cultivo del arroz: regiones dispares con diferentes climas o sistemas de produccin (por ejem-plo, pautas de inundacin).

Rgimen hdrico: combinacin entre el tipo de ecosistema y las pau-tas de inundacin.

4 R. Rojas, 2002. Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales. Gestin integral de trata-miento de aguas residuales. Centro Panamericano de Ingeniera Sanitaria y Ciencias del Ambiente. Divisin de Salud y Ambiente. Organizacin Panamericana de la Salud. Orga-nizacin Mundial de la Salud.


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Mltiples cultivos: se realiza ms de un cultivo en una misma super-ficie durante el ao, y las condiciones de crecimiento varan entre las temporadas de cultivo.

Pauta de inundacin: tienen un efecto significativo sobre las emisio-nes de metano.5 Durante el perodo de cultivo, estos ecosistemas pueden ser clasificados como: 1) inundados continua o intermiten-temente, 2) con alimentacin por lluvias regulares, 3) con tendencia a la sequa y de aguas profundas (de secano). Tambin deben conside-rarse las pautas de inundacin previas al perodo de cultivo.6

Tipo de ecosistema: irrigado, de secano y de produccin de arroz en aguas profundas.

Agregados orgnicos a los suelos: el material orgnico incorporado incrementa las emisiones de metano.7 El impacto sobre las emisiones depende del tipo y la cantidad aplicada, y puede ser de origen end-geno (paja, estircol verde) o exgeno (compost, estircol de corral).

Otras condiciones: tipo de suelo, variedad de arroz, contenido de sulfato en los abonos.

Los suelos y las emisiones de GEIEn algn momento, la mayor parte de la biomasa contenida en el material vegetal vivo se transfiere a depsitos de materia orgnica muerta, por ejem-plo, madera muerta y hojarasca. Parte de ella se descompone rpidamente y devuelve el carbono a la atmsfera, pero hay otra parte retenida durante me-ses, incluso aos o dcadas. El uso y el manejo de las tierras repercuten sobre las existencias de carbono en la materia orgnica muerta, al tener su efecto

5 R.L. Sass, F.M. Fisher, Y.B. Wang, F.T. Turner y M.F. Jund, 1992. Methane emission from rice paddies: The effect of floodwater management. Global Biogeochem. Cycles, 6: 249-262; R. Wassmann, R.S. Lantin, H.U. Neue, L.V. Buendia, T.M. Corton y Y. Lu, 2000. Characteriza-tion o f methane emissions from rice fields in Asia: III. Mitigation options and future re-search needs. Nutr. Cycl. Agroecosyst., 58: 23-36; y K. Yagi, H. Tsuruta, K. Kanda y K. Mi-nami, 1996. Effect of water management on methane emission from a Japanese rice paddy field: Automated methane monitoring. Global Biogeochem. Cycles, 10: 255-267.6 K. Yagi, H. Tsuruta, K. Kanda y K. Minami, 1996. Effect of water management on me-thane emission from a Japanese rice paddy field: Automated methane monitoring. Global Biogeochem. Cycles, 10: 255-267; y Z. Cai, Z., G. Xing, X. Yan, H. Xu, H. Tsuruta, K. Yagi y K. Minami, 1999. Measurements o f CH4 and N2O emissions from rice paddies in Fengqiu, China, Soil Sci. Plant Nutr., 45 (1): 1-13.7 R.L. Sass, A. Ding y Y. Huang, 1999. Exchange of methane from rice fields: National, regional, and global budgets, J. Geophys. Res. 104 (D21): 26, 943-26,952.


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sobre la velocidad de descomposicin y sobre el ingreso de detrito fresco. Las prdidas debidas al quemado de materia orgnica muerta incluyen emisiones de CO2, N2O, CH4, NOx, CO y compuestos orgnicos voltiles distintos del CH4

A medida que se fragmenta y se descompone, la materia orgnica muerta se transforma en materia orgnica del suelo. Esta incluye una gran variedad de materiales que difieren significativamente en cuanto a su tiempo de permanencia en el suelo. Parte de este material est formado por compues-tos inestables, que los organismos microbianos descomponen fcilmente y devuelven el carbono a la atmsfera. Sin embargo, parte del carbono orgnico del suelo se convierte en compuestos recalcitrantes (complejos rgano-minerales) que se descomponen muy lentamente y que, por ende, pueden permanecer en el suelo durante dcadas, siglos o ms tiempo. Despus de los incendios, se producen pequeas cantidades del llamado carbono negro, que es una fraccin de carbono casi inerte con tiempos de rotacin que puede extenderse por milenios.

Los suelos contienen tambin depsitos de carbono inorgnico, ya sea en forma de minerales primarios del material madre del que se form el suelo (por ejemplo, piedra caliza) o como minerales secundarios (por ejemplo, car-bonatos pedognicos), que surgen durante la formacin del suelo. Las exis-tencias de este tipo de carbono en el suelo pueden verse afectadas por el ma-nejo, aunque habitualmente no en el grado en que sucede con los depsitos de carbono orgnico.

De manera similar, los cambios de uso de la tierra realzan las emisiones de N2O si estn asociados con una elevada descomposicin de la materia orgnica del suelo y con la subsiguiente desmineralizacin del nitrgeno, como sucede cuando se inician cultivos en humedales, bosques o pastizales.

Cuando se drenan los campos de arroz inundados, pueden decrecer las emisiones de CH4 y tambin el contenido de carbono en el suelo, pero pueden aumentar las emisiones de N2O. Muchas de las prcticas utilizadas para miti-gar las emisiones de metano en la agricultura, pueden mejorar la productivi-dad de los cultivos y de los animales. Aplicando a los cultivos el residuo de los digestores en calidad de abono, se aportan nutrientes, y al aplicar las aguas residuales a los campos de arroz, se les incorporan nutrientes y se re-ducen costos.

Estrategias para reducir la emisin de xido nitrosoLa agricultura es la mayor contribuyente de las emisiones a la atmsfera de N2O, uno de los ms poderosos GEI. Sus fuentes ms importantes incluyen emisiones desde los suelos debido al metabolismo del nitrgeno por los


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microorganismos, mediante los procesos de nitrificacin y desnitrificacin.Estos procesos actan sobre las excretas animales, que emiten GEI cuando estn almacenadas o son aplicadas en los campos. Las emisiones ocurren di-rectamente sobre las tierras agrcolas y desde el nitrgeno transportado hacia tierras no agrcolas, mediante los gases, el lixiviado y la escorrenta.

Mientras la razn de las emisiones desde los suelos vara considerable-mente debido a diversos factores, hay estudios que muestran una aproximada proporcionalidad entre el total de nitrgeno aportado antropognicamente (fertilizantes, excretas, plantacin de legumbres) y la cantidad que se pierde como N2O. Muchos suelos emiten este gas a razn de 1,5% de sus ingresos de nitrgeno. Si el ingreso de este qumico decrece en sistemas de siembra, tam-bin lo harn las emisiones de N2O en alrededor de 1,5% del nitrgeno incor-porado salvado. El tipo de ingreso es menos importante que la cantidad. Por ejemplo, fertilizantes sintticos, excretas y la fijacin biolgica de nitrgeno tienen efectos equivalentes sobre el flujo de N2O en los sistemas de siembra ms intensos.

El nitrgeno es usado ineficientemente en muchos sistemas de sembra-do: generalmente solo la mitad de los ingresos de este nutriente son captura-dos por la biomasa de los cultivos; el resto se pierde desde el sistema a travs de la lixiviacin o a travs de gases como N2, N2O, NOx o NH3. En realidad, el desafo consiste en reducir los ingresos de nitrgeno sin afectar el rendimien-to de los cultivos. Esto podra lograrse con la aplicacin de tecnologas exis-tentes, como la fijacin biolgica a travs de bacterias que pueden incorporar-lo al suelo en beneficio de los cultivos (tabla 1).

Cualquier prctica que logre utilizar el nitrgeno liberado en beneficio de las cosechas, aumentar el uso eficiente de los nutrientes y reducir la de-manda de fuentes qumicas.

Gestin ambientalLa gestin ambiental se refiere al conjunto de acciones dirigidas a la adminis-tracin, uso y manejo de los recursos y a la conservacin, preservacin, mejo-ramiento y monitoreo del medioambiente sobre la base de una coordinada informacin y con participacin ciudadana.8 La poltica ambiental cubana se ejecuta mediante una gestin integral que utiliza los instrumentos presenta-dos en el Artculo 18 de la Ley No. 81 del Medio Ambiente (Asamblea Nacio-nal del Poder Popular, 1997).

8 Glosario Ambiental. Portal de Medio Ambiente. http://www.medioambiente.cu.


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Tabla 1. Opciones agrcolas para reducir el flujo de N2O

Objeto de mitigacin

Prctica Comentario

Emisiones de N del suelo asociadas con la fertilizacin

Chequeo del N del suelo

Puede reducir la sobrefertilizacin de cultivos.

Distribucin de fertilizantes

Sincronizar la fertilizacin con el perodo de crecimiento activo del cultivo.

Colocacin del fertilizante

La fertilizacin por capas puede incrementar el uso eficiente del N al reducir la volatilizacin en 30% e incrementar el rendimiento en 15%.

Nitrificacine inhibidores de urea

El N aplicado como NH4 o mineralizado en el suelo debe ser nitrificado a nitrato antes de disponerlo para la desnitrificacin. Los inhibidores retrasan la transforma-cin del amonio a nitrato y la urea a amonio para ayu-dar a igualar el suministro del N con la demanda del cultivo.

Cultivos cubiertos

En invierno o en barbecho, los cultivos cubiertos pue-den prevenir el aumento del N residual del suelo, cap-turando el N que de otra manera sera emitido como N2O o lixiviado.

Emisionesde excretas animales

Excretasalmacenadas

El tratamiento anaerbico de las excretas minimiza las emisiones de N2O.

Excretas depositadas

Las emisiones post-almacenaje se mitigan con las mis-mas prcticas que la fertilizacin con N, se incrementa la captacin del N por los cultivos y se reduce la lixivia-cin de N2O.

Emisiones indirectas de reas no cultivadas.

Maximizar uso del N en los cultivos

Uso adecuado del N.

Manejo de zonas ribereas

El uso de filtros laminares y la siembra de rboles cerca de las zonas de barbecho ayudan a mantener el N lixi-viado desde el N2O al lado del flujo o lejos, corriente abajo.

Manejo de amonio

El NH3 volatilizado desde el confinamiento de animales o desde el fertilizante amoniacal anhidro, se convierte con la lluvia en NH4+.Las excretas animales pueden ser manejadas para mi-nimizar las emisiones de NH3 si se almacenan en lagu-nas u otros sistemas anaerbicos; el suministro de ferti-lizante amoniacal anhidro puede reducir las prdidas.

Tratamiento deaguas residuales

Mucho del N contenido en las aguas residuales provie-nen del consumo humano de alimentos. Eliminar el N antes de liberar tales efluentes puede evitar que se con-vierta en N2O en el entorno corriente abajo.

Nota: Adaptado de Cole et al. (1996) y Kroeze y Mosier (2000).


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Gestin ambiental municipal

Una de las lneas de mayor importancia para incorporar la variable ambiental dentro de los programas y proyectos de los pases, ha sido el fortalecimiento de los procesos de gestin ambiental municipal con el establecimiento de un Sistema de Gestin Ambiental Municipal.

Este sistema busca que todas las reas del municipio trabajen de mane-ra conjunta para planear las acciones que permitan un uso adecuado de los recursos naturales y el cuidado del medioambiente. El Sistema de Gestin Ambiental Municipal reconoce en la participacin social las bases para el de-sarrollo nacional, ya que son los primeros que deben custodiar, conservar y manejar los recursos naturales. Adems de la voluntad poltica de la autori-dad municipal para asumir la gestin ambiental local, se requiere de otras condiciones e instrumentos tcnicos, jurdicos y administrativos.

Los Sistemas de Gestin Ambiental son una propuesta organizacional para el adecuado funcionamiento de la administracin municipal a fin de enfrentar la gestin ambiental en su territorio junto con la autoridad ambien-tal competente y alcanzar la sostenibilidad municipal a partir de:

a) Mejorar la calidad ambiental fijando metas medibles de acuerdo con las condiciones particulares del territorio.

b) Orientar los procesos culturales y sociales hacia la sostenibilidad.

Estos sistemas facilitan que la administracin municipal desarrolle las funciones, responsabilidades y competencias ambientales que le correspon-den. Adems, en este proceso deben tener una amplia participacin las dems entidades estatales y sociales ubicadas en el rea. En los ltimos aos, se han desarrollado en Amrica Latina diferentes estudios y propuestas en esta di-reccin. El principal reto de la administracin municipal es que la dimensin ambiental est presente en los proyectos y programas municipales, para que cada decisin considere los beneficios o las consecuencias sobre el medio-ambiente. Adems, debe tenerse en cuenta que muchos problemas no se limi-tan a un municipio, ni a su demarcacin geogrfica. El caso de las aguas resi-duales es un ejemplo.

Sistema de gestin ambiental. Norma ISO 14000

La Norma ISO 14000 es un conjunto de documentos de gestin ambiental que, una vez implantado, incidir sobre todos los aspectos de la gestin de una organizacin en sus responsabilidades ambientales y ayudar a las organiza-


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ciones a tratar, sistemticamente, asuntos ambientales con el fin de mejorar el comportamiento ambiental y las oportunidades de beneficio econmico.

La Norma ISO 14001:2004 ha sido preparada por el Comit Tcnico ISO/TC 207, Gestin ambiental, Subcomit SC1, Sistemas de gestin ambien-tal. Esta segunda edicin anula y sustituye la primera, de 1996, de manera que queda actualizada tcnicamente. La puede aplicar cualquier organizacin que desee establecer, documentar, implantar, mantener y mejorar continuamente un sistema de gestin ambiental. As, son tres los compromisos fundamenta-les que recoge la norma:

Mejora continua del comportamiento ambiental Prevencin de la contaminacin Cumplimiento de la legislacin y la reglamentacin ambiental

En Cuba, el Comit Tcnico de Normalizacin sobre Gestin Ambiental (NC/CTN 3) viene trabajando desde hace varios aos en la adopcin de las normas de la serie ISO 14000 como Normas Cubanas. La NC-ISO 14001, Sis-temas de Gestin Ambiental. Especificaciones y directrices para su uso pro-porciona una estructura total para la gestin ambiental en cualquier organiza-cin y la integra a su sistema de gestin global.

La NC-ISO 14001 es una norma de requisitos y contiene un conjunto de requerimientos para definir la operacin de los Sistemas de Gestin Ambien-tal. Estos requisitos son flexibles y estn expresados de forma general para que puedan ser aplicados a cualquier tipo y tamao de organizacin. Por esta norma se certifican los Sistemas de Gestin Ambiental.

La NC-ISO 14004 es la norma acompaante de la NC-ISO 14001. Pro-porciona una gua e ilustraciones sobre qu hacer y cmo hacerlo para aquellas organizaciones que implementan el sistema de gestin especificado en la NC-ISO 14001. Para cumplir con la norma NC-ISO 14001, se tienen que implementar los requisitos que esta contiene en su seccin 4. Estos requisitos estn basados en la estructura de gestin planificar, implantar, verificar y revisar (tabla 2), de modo que las fases de verificacin dan paso a una nueva fase de planificacin, y, a su vez, a la implementacin de los cambios o de la implantacin.

Tcnicas de gestin de la contaminacin

De acuerdo con varios investigadores, una jerarqua lgica de gestin de la contaminacin est basada en el principio de que la contaminacin debe evitarse o reducirse en la propia fuente de emisin siempre que sea factible,


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mientras que aquella que no se puede evitar debe reciclarse de una manera ambientalmente segura.

Tabla 2. Fases y actividades principales del ciclo de la gestin

1. Planificar Analizar la situacin existente.

Detectar los puntos prioritarios de actuacin.

Programar (qu hacer, cmo hacerlo, cundo, quin o quines, y con qu medios).

2. Implantar/hacer Trasladar la planificacin a la prctica.

3. Verificar Comprobar que lo efectuado coincide con lo previsto.

Analizar las mejoras alcanzadas.

Contrastar la eficacia de las acciones emprendidas, compa-rando los resultados previstos con los realmente obtenidos.

4. Revisar/actuar Detectar las dificultades encontradas: Anlisis de causas.

Identificar y registrar las oportunidades de mejoras.

Identificar y registrar las deficiencias detectadas y el trata-miento propuesto.

5. Inicio del ciclo: Planificar

Analizar de nuevo la situacin de partida.

Actualizar los puntos prioritarios de actuacin.

Elaborar un nuevo programa.

Las tcnicas de gestin de la contaminacin incluyen:

Evitar: Opcin ms deseable y eficiente de disminuir el riesgo. Reduccin en la fuente: Consiste en la aplicacin de cualquier alter-

nativa (tecnologas, prcticas, mtodos) que prevenga, reduzca o eli-mine la generacin de contaminantes en la propia fuente de emisin.

Reciclaje: Cuando la contaminacin no se puede evitar a travs de mtodos de reduccin en la fuente, los residuos que tienen utilidad deben recuperarse para procesarlos en nuevos productos, o para volver a utilizarlos en su forma original.

Tratamiento: Cuando la reduccin en la fuente y el reciclaje ya se han utilizado hasta sus mximas posibilidades o dejan de ser aplica-bles, es conveniente utilizar mtodos de tratamiento de residuos pa-ra mitigar el impacto ambiental de los contaminantes que contienen.


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Descarga y eliminacin: Vertimiento, depsito o enterramiento, segnel caso, de los materiales contaminantes en un medio determinado (agua, aire, suelo), una vez agotadas las posibilidades anteriores.

Aunque no se dispuso de la informacin necesaria sobre el tratamiento que a nivel nacional se les aplica a las aguas residuales y a sus lodos proce-dentes de la agricultura, resulta necesario, por la gran cantidad de estos ver-timientos y las emisiones de GEI que producen, dedicar especial atencin a su manejo. A modo de ejemplo se analizarn dos sistemas de tratamiento.

Lagunas de estabilizacin

La tecnologa de lagunas de estabilizacin es uno de los mtodos naturales ms importantes para el tratamiento de aguas residuales. Estas son, en lo fundamental, reservorios artificiales que comprenden una o varias series de lagunas, aerbicas, anaerobias y facultativas. Las lagunas de estabilizacin son particularmente adecuadas para pases tropicales y subtropicales, puesto que la intensidad de la radiacin solar y la temperatura ambiente son factores clave para la eficiencia de los procesos de degradacin.

Estas instalaciones se proyectan, construyen y utilizan para el trata-miento tanto de los residuales lquidos domsticos como de los efluentes in-dustriales y agrcolas. Sus objetivos son: a) reducir y desactivar organismos patgenos presentes en lquidos residuales, b) disminuir la Demanda Bio-qumica de Oxgeno (DBO) o Demanda Qumica de Oxgeno (DQO) del lquido, c) posibilitar el reciclaje del lquido como puede ser mediante el ferti-rriego. Estas lagunas se clasifican en tres tipos:

Aerbicas: Soportan cargas orgnicas bajas y contienen oxgeno di-suelto en todo instante y en todo el volumen del lquido.

Anaerbicas: Se proyectan para altas cargas orgnicas y no contienen oxgeno disuelto. El proceso es semejante al de un digestor anaerbico sin mezcla.

Facultativas: Operan con una carga orgnica media. En las capas su-periores hay un proceso aerbico y en las inferiores uno anaerbico, donde se producen fermentacin cida y mecnica al mismo tiempo.

Tratamiento, descarga y eliminacin de las aguas residuales

El tratamiento, descarga y eliminacin de las aguas residuales en condiciones anaerbicas produce CH4. Tambin generan emisiones de N2O y CO2, aunque


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las de este ltimo no se incluyen en los inventarios nacionales de emisiones de GEI, pues son de origen biognico.9 En tales inventarios, la determinacin de las emisiones de CH4 procedentes de las aguas residuales domsticas y de los efluentes industriales se realiza de forma separada, dadas las diferencias existentes en los datos de actividad y en los parmetros de emisin entre am-bas subcategoras de fuentes.

En los pases en desarrollo, una parte pequea de las aguas residuales domsticas y comerciales se colecta mediante sistemas de alcantarillados, y el resto queda en fosas y letrinas. Solo una parte de las colectadas recibe trata-miento; el resto se vierte cruda en ros, lagos, ocanos y, en ocasiones, tam-bin el suelo y otros depsitos, entre estos subterrneos, con el consiguiente peligro de contaminar el manto fretico.

Se espera que en los prximos aos las emisiones de CH4 y otros GEI de los pases en vas de desarrollo, derivadas desde esta categora de fuente, sean significativamente mayores que en los pases desarrollados. Esto se debe a que en los primeros las aguas residuales domsticas, comerciales e industria-les, as como las procedentes de la agricultura, a menudo no son manejadas o se mantienen en condiciones anaerbicas, sin control de las emisiones de GEI. Tambin se prev que las emisiones de los pases en desarrollo crezcan en el futuro por el aumento de la poblacin y las actividades industriales.

Tanto las aguas residuales como los lodos que estas contienen, pueden producir CH4 y otros GEI por degradacin anaerbica. La cantidad producida de GEI depende, principalmente, de la cantidad de materia orgnica degra-dable contenida en las aguas residuales, de la temperatura y del tipo de sis-tema de tratamiento. El ndice de produccin de CH4 aumenta normalmente con el incremento de la temperatura. Po

innovacion agroecologica

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