Programa Ganadería y Manejo del Ambiente

Sistemas Silvopastoriles y su importancia en la carbono neutralidad de Fincas Ganaderos Muhammad Ibrahim y Msc. Leonardo Guerra

Presentacion • Importancia de la ganaderia y su relacion con el cambio climatica • Estrategias de reducir emissiones • Estrategia de mitigacion- sector ganadero • Analisis de ciclo de vida evaluar la huella de carbono • Aproximacion de analisis de fincas que son carbono neutro

Importancia de la Ganadería Ganadería:  Produce

cerca del 30 % de la demanda de proteina humana  Utiliza un 30% del área de tierra total  Contribuye al bienestar de 1.3 billones de personas en particular en zonas pobres  Rol importante en la transmisión de enfermedades

Importancia de la ganadería • Ganadería es importante para incrementar la resiliencia de los pobres vulnerable quienes son sujetos a fuerzas clima, mercado, shocks de enfermedades ,mediante: - diversificación de riesgos e incremento de capital - Hay muchos argumentos que la ganadería contribuye un 18% en emisión de gases de invernadero pero este es modesto cuando se compara con la contribución de la ganadería en los medios de vida rural y urbanos

- Por lo tanto hay que medir los TRADE OFFs- entre uso de recursos, emisión de gases y medios de vida- este es más complejo cuando se toma en cuenta la seguridad alimentaria

Efecto de la sequia prolongada en el sector ganadero: baja productividad, degradacion de la tierra, descarga de las fincas: venta de animales: nov 2009 chaco 2 milliones de ganado afectada

Emesiones Enteric: produccion animal importante

Smith et al, 2007, 6 World Bank, 2009

Emisiones de gases de efecto invernadero en sistemas ganaderos -A nivel munidal la ganaderia contribuye a un 18-20% emisiones de GEI - De esta cerca 40% -fermentacion entericaFigura 5. Composición de las emisiones en sistemas ganaderos. Esparza, Costa Rica.

Fermentación enterica 4% 2% Residuos Sólidos y líquidos Combustibles

19%

Cambio de uso de suelo 75%

Las emisiones por fermentación entérica se producen a partir del proceso digestivo del animal, en el cual se pierde parte de la energía alimenticia e forma de gas, en vez de ser aprovechado y transformado en leche o carne (Johnson et al 1996, citado por Mora 2000).

New York times

Farmers Panic About a ‘Cow Tax’ By Kate Galbraith

The New York Farm Bureau issued a statement last week saying it feared that a tax could reach $175 per cow, $87.50 per head of beef cattle and upward of $20 for each hog. Should their greenhouse gases be taxed? (Photo: Steve Ruark for The New York Times)

Enfoque a nivel de finca para reducir emisiones de gases Presupuesto de carbono • Contablizar interacciones entre C y N

•

Tradeoffs entre emisones de gases de invernadero y secuestro de carbono

• Reducir emisiones- NH3 and NO3

• Adaptación de estrategias de alimentación para reducir emisones de metano y N20 • Planificacin de fincas para secuestro de carbono

Carbono y nitrógeno: Diagrama de flujo de los sistemas silvopastoriles, Schils et al. 2005 Metano

Oxido nitroso

Carbono Dioxido

Amonio

Animal Alimento Concentrado

Leche, queso , c y alimento

Mejorado Pasto con árboles

Secuestro de carbono

Fertilizante

Cercas vivas

Boñiga

Boñiga

Agua Conservación

Silos

Biodiversidad

Bancos forrajeros

Fijación N

Otros productos

Suelo

Asimilación Bosque Ripario y secundario Deposición

Nitrato

Ingreso y egreso /

Finca

Finca compartimentos

Emisiones

CH4 potenciales y protecciones N2O disponibles actualmente para los agricultores CH4

Costos/beneficios

Menos animales; emisores de CH4 baja

Probablemente inaceptable; pequeña evidencia o incentivo para seleccionar bajos emisores

Cambio de forraje / dieta

Los productores ya han adoptado las mejores prácticas para su región, las legumbres y taninos condensados puede bajar CH4

Modificadores del rumen

Monensina puede bajar CH4 y beneficiar la producción; muchos modificadores de no se han probado o no son persistentes

N2O Reducir la dieta de N

Un objetivo importante de la producción intensiva que podría mantener la rentabilidad, reducir la urea, la promoción de las leguminosas.

Baja la pérdida de orina N

Uso de Diciandiamida en regiones frías, alteración de dieta, aceptable en regiones intensivas

Uso estratégico de fertilizantes

Una opción de costo efectivo

Compactación del suelo

Retirada de animales de los pastos en condiciones húmedas beneficiará la agricultura

Estrategias Practicas para reducir emisiones de metano Mejorar la calidad Forrajera:

Entender las relaciones entre los rasgos de la planta con la calidad forrajera

LDMC, LNC, SLA y química de la planta (FDN, tanninos etc) Composición de dietas para tener un efecto aditiva para: mejorar la eficiencia de utilización y reducción de emisiones de metano - fermentación

Emisiones de metano calculado por unidad de ganancia de peso vivo de corderos en crecimiento alimentados con forrajes con una gama de valores alimenticios ( Adaptado de Waghorn y Clark, 2005).

Dieta Forraje ME (MJ/kg DM)

Ganancia Metano diaria (g/kg (g) DMI)

DMI Emisiones CH (kg/kg ganancia) (g/kg ganado)

10.0

Rye grass

100

24.0

13.6

330

12.0

Rye grass

200

21.0

7.5

160

11.5

Lucerne

250

20.0

6.7

130

12.0

Lotus

250

12.0

6.7

70

12.0

Trebol blanco

300

16.0

6.2

100

• Las leguminosas contienen taninos condensados (p.e. Lotuses) que son capaces de bajar el metano, (g/kg de consumo de materia seca) por 12 – 15 % y puede mejorar la producción animal (Waghorn, 2008).

Ramoneo en Bancos de leucaena

Emisión de metano según tipos de pasturas Tipo de pastura

g CH4/kg MS de forraje consumido

Pastura nativa o naturalizadaHyparrhenia rufa

30- 35

Pastura mejorada – B. brizantha

26- 28

Sistema silvopastoril con Leucaena

16 - 18

Manipulacion de fermentacion ruminal • Mucho estudios muestran el impacto de los compuestos secundarias en cambio de micro-flora en el rumen y en la reducción de metano en el proceso- fermentación • Sin embargo falta a medir el impacto de persistencia

Figura. Protozoal cell numbers in ruminal fluid of sheep faunated with total mixed fauna (⃝) and Entodinium caudatum as a single-species monofauna (●) 2 h after feeding Enterolobium cyclocarpum. E. cyclocarpum was fed from days 16 to 28 of period 2 (for 12 d in total). 21

Escenario 1 Sistemas de producción tradicionales Epoca seca

Epoca lluviosa Producción Nutrientes

3 litros

Excedente de forraje

Capacidad de carga segura Fuerte deficit

Pasturas en monocultivo ¿Que hacemos el exceso de pasto?

de forraje May

Jun

Jul

Ag

Set

Oct

Nov

Meses

Dic

En

Feb

Mar

Abr

600.0 500.0 Toneladas de CO2e

Programa de Ganadería y Manejo del Medio Ambiente (GAMMA)

Las emisiones pueden aumentar entre 15 a 18% en la época seca, debido a la disminución de la calidad nutricional de la dieta.

400.0 300.0 200.0 100.0

0.0

Epoca seca

Epoca lluviosa

Emisiones de GEI por época Fuente: Caso de estudio MAG-CATIE 2010

IPCC expresa tres rangos de digestibilidad: entre 45-55% es baja calidad nutricional, entre 55-75% es media calidad nutricional y entre 7585% alta calidad nutricional mayoritariamente por concentrados.

La digestibilidad de materia seca promedio observada en las dietas de la fincas fue de un 53% y 8% Proteína Cruda

Escenario 2 Pastos mejorados con árboles Epoca seca 4.5 litros

Producción Nutrientes

Epoca lluviosa

Arboles producen forraje y frutos

Exceso de forraje

Capacidad de carga segura Pequeño deficit de forraje

Pasto

May

Jun

Jul

Ag

Set

Oct

Nov

Meses

Dic

En

Feb

Mar

Abr

Producción de frutos frescos (kg/árbol)

Disponibilidad de frutos

Prod de fruta total (kg árbol-1)

30

coyol coyol guacimo guacimo

25

Coyol

8.6 (2.7)a

Guacimo

26.4 (7.7)ab

Genizaro

36.1 (8.1) b

Guanacaste

86.0 (23.0)c

genizaro genizaro Guanacaste Guanacaste

20 15 10 5 0

2/3 1/27

2/17 3/3 3/17 3/31 4/14 4/28 5/12 2/10 2/24 3/10 3/24 4/7 4/21 5/5 Semanas de recolección

Potencial del Algarrobo

Parámetro

Bajo Sombra

Sin Sombra

Materia Orgánica

3.25

2.35

Proteína (%MS)

8.15

6.5 Norman Klassen, INTTAS 2002

Potencial del Algarrobo Producción con Algarrobo Vainas = Maíz 1.800 kg por área de copa / ha 30% superficie de copa = 600 kg / ha

Leche Gatton Panic bajo copa a voluntad

2.5 kg hoja Guandú / vaca 2.5 kg vainas de algarrobo / vaca

= 9 L /vaca/día

Hugo Báez, INTTAS 2004

Definiciones de importancia: Huella de carbono: •Expresa que para cada unidad de consumo de material o energético, se requiere una cantidad de cobertura vegetal, suelos y área oceánica - pertenecientes a una categoría de los ecosistemas- que proporcionan los flujos necesarios para la absorción de emisiones de GEI o dióxido de carbono equivalentes medido en hectáreas bioproductivas globales (Wakernagel, 1997).

e

[1]

Vease PAS 2050:2008 - Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services.

Balance de carbono conversion de pasturas a bosques bosques (C3) d13C = -29 ‰

Pasturas bien manejadas (C4) d13C = -14 ‰

CARBONO EN SUELOS

20 años

80 años

CARBONO - PASTURA (C4)

100 75 50 25 0 CARBONO TOTAL

} }

Cp

Cf

CARBONO REMANENTE-BOSQUE 02468

AÑOS

Conversión de Bosque hacia manejo de ganadería tradicional

Carbono (Tn/C ha)

300

260

250 200 150 100

40

50

0 BOSQUE

BOSQUE

PASTURA DEGRADADA

PASTURA DEGRADADA

Carbono (Tn/C ha)

300

260

250

180

200 150 100

40

50 0

BOSQUE

PASTURA DEGRADADA

SISTEMA SILVOPASTORIL (5 años)

. 1 Relationship between carbon stock and Biodiversitry index in different land use in Esparza, Costa Rica. DP= Degradated Pasture, IP-T = Improved pasture without trees, NP - T = Natural pasture without trees, IP + LTD= Improved pasture wit low tree density, IP+HTD = Improved pastures wit high tree density, FB= Fodder bank, I-SSP= Intensive silvopastoral system, PF = Forest plantation, FF= Forest Fallow, SF = Secondary forest

Carbon Stock (tn C/ha)

250 FP

200

FF IP+HTD

150

FB

IP+LTD

I-SSP

NP-T

100

50

IP-T

SF

DP

0 0,0

0,3

0,5

Biodiversity index

0,8

1,0

Fases del sistema de producción en sistemas ganaderos Insumos Productivos (Procesos fuera de la finca)

Proceso Productivo (Sistema finca)

Suplementos

Pasturas

Fertilizantes

Forrajes

Concentrados

Animales

Trabajadores

Cercas

Energía

Ordeñadora

Fuentes de emisión de GEI fuera de la finca

Distribución (Actividades fuera de la finca)

Transporte

Leche y/o Carne

Fuentes de emisión de GEI dentro de la finca

Insumos que requieren de transporte a la finca

Centros de Acopio o Faena

Consumidor

Fuentes de emisión de GEI fuera de la finca

Carbon Footprint en la Cadena Productiva en un sistema convencional. Esparza, Costa Rica 419 KgCO2e

22 vacas en ordeño 71519 KgCO2e

Concentrados

80.4 KgCO2e

Gallinaza (suplementos)

Fertilizantes 206.1 KgCO2e

206.4 KgCO2e

Pastura natural

Experiencias alrededor del mundo: ¿ Es posible comparar?. 3.5

3

Kg CO2e/FPCM

2.5

2

1.5

1

0.5

0

En el caso de Costa Rica que consecuencias tiene el ACV ?????? ¿Si el capital natural de una finca ganadera tiene el potencial de compensar 5,4 t CO2e cual será el limite de producción de leche y carne?

13

Kg CO2e

15.00

10.00 5.00

1.28

0.00 Kg (CO2e/FPCM) Kg CO2e/Kg carne

conclusiones:

Frontera de producción Unidad producto /hectárea

Kg CO2e/Kg carne

El consumo promedio de leche per-capita en Costa Rica es de 188,5 Kg y el consumo promedio de carne es de 17 Kg

Kg CO2e/Kg leche

2500.0

2109.4

2000.0 1500.0 1000.0

207.7

500.0 0.0

Leche (Lit.) Carne (Kg) Frontera Productiva para el logro de la carbono neutralidad

Programa de Ganadería y Manejo del Medio Ambiente (GAMMA)

La Planificacion de fincas para llegar la carbono neutralidad • Que son los impactos de pago por servicios ambientales en el adopción de tecnologías y su impactos en emisiones y remociones de carbono

Programa de Ganadería y Manejo del Medio Ambiente (GAMMA)

Figure 3.Land use changes with payment for ecosystems services Decline Degraded Pasture almost zero year 2007

88% increase improved pasture since year 2004

Conservation of Riparian Forest

BF-GM: Gramineous fodder banks; BF-LÑ: Fodder bank with woody speacies; PM-ADA: Improved Pasture with High Tree Density; PN-BDA: Natural Pasture with Low Tree Density; PM-BDA: Improved Pasture with Low Tree Density; DP degrade pasture BR: Riparian Forest.

Escenario win-win en la transición de un manejo convencional a uno silvopastoril en el caso de estudio de Esparza, Costa Rica

Línea base

Compasion of Carbon Footprint in both systems Figurae KgCO2e per kg of milk corected by % fat and %protein in both systems (case study in a livestock farm. Esparza, Costa Rica).

2,2

Kg (CO2e/FPCM)

2,5 2,0

1,1

1,5 1,0 0,5 0,0

Conventional Nota: FPCM= fat and protein corrected by milk

Silvopastoral

Algunos ejemplos de etiquetados de la huella de carbono y eco-labels.

Conclusiones • Hay evidencias del impacto de mejorar la dieta en la reducción de emisiones de metano- Sin embargo se puede entender mejor de los rasgos de las plantas para combinar dietas- y tener mayor impacto

• La intensificación de fincas ganaderos con mejoras practicas SPS- reduccion en emisiones y incrementar las remociones- que conlleva un finca carbono neutro