La investigación fundamental descubre prácticas y tecnologías clave para la agricultura sostenible

ctualmente, el sector agrícola contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en los Estados Unidos, representando el nueve por ciento de las emisiones globales de GEI del país. Las prácticas que utilizan los agricultores de granos para producir sus cultivos (gestión de la fertilidad, prácticas de labranza y rotación de cultivos) influyen en la huella de carbono general de la agricultura estadounidense. Mediante el uso de prácticas sostenibles, los agricultores podrían reducir sustancialmente su huella de carbono y convertirse en un socio vital para la industria de los biocombustibles en sus esfuerzos por producir los combustibles de carbono más bajos posibles.

«Este trabajo es único, ya que proporcionamos una cuantificación completa de la intensidad de carbono (CI) para las actividades de la cuna a la granja mediante el análisis basado en escenarios para prácticas agrícolas seleccionadas que utilizan datos de inventario del ciclo de vida regionalizados y un suelo orgánico explícito espacialmente herramienta de modelado de carbono. «- Xinyu Liu, designado postdoctoral 

Un estudio reciente realizado por investigadores de la división de Sistemas de Energía del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) cuantificó la cantidad de granjas que podrían reducir las emisiones al cambiar sus prácticas y adoptar nuevas tecnologías. Xinyu Liu, un postdoctoral designado, escribió sobre la investigación fundamental en Environmental Research Letters , publicada el 20 de julio. Colaboró ??con Hoyoung Kwon, científico ambiental principal, y Michael Wang, gerente de evaluaciones de sistemas, todos de Argonne; y Daniel Northrup, ex contratista de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Energía (ARPA-E) del DOE, ahora con Benson Hill, una compañía de mejora de cultivos en St. Louis.

«Este trabajo es único ya que hemos cuantificado cómo cambiaría la intensidad de carbono (CI) de la materia prima de maíz con una amplia gama de prácticas agrícolas y diferentes regiones agrícolas. Además de las emisiones de GEI de la fabricación y aplicación de insumos agrícolas, también hemos considerado los impactos del carbono orgánico del suelo «, dijo Liu.

La investigación se centró en el cinturón de maíz de Illinois, Indiana, Iowa, Minnesota, Nebraska, Ohio, Michigan, Dakota del Sur y Wisconsin y mostró cómo las diferentes prácticas agrícolas afectan la materia prima CI. Los profesionales de la agricultura sostenible podrían implementar prácticas de CI más bajas, como adoptar la labranza de conservación, reducir el uso de fertilizantes nitrogenados e implementar cultivos de cobertura, para reducir su huella de carbono , lo que podría mejorar la eficiencia de la granja y ayudar al medio ambiente.

La investigación del equipo de Argonne se ha centrado históricamente en el CI de los biocombustibles, que se determina mediante la técnica de análisis del ciclo de vida para tener en cuenta los usos y emisiones de energía / material a medida que la materia prima se produce y se convierte en combustible. La técnica es utilizada por el programa del Estándar de Combustible Bajo en Carbono (LCFS) de la Junta de Recursos del Aire de California para calcular el CI de biocombustible. Las granjas que reducen el IC de biocombustibles pueden generar crédito LCFS, que tiene un valor monetario para los productores de biocombustibles y potencialmente para los agricultores que suministran las materias primas con menos carbono . Los productores de biocombustibles pueden mejorar su puntaje general de IC recompensando las materias primas con un IC más bajo, reduciendo así aún más el IC total de los biocombustibles.

Actualmente, LCFS permite aplicaciones de instalaciones individuales de conversión de biocombustibles , lo que resultó en una importante inversión e innovación en los procesos de producción para reducir la CI. Sin embargo, la junta califica el IC para materias primas en función de un promedio nacional, independientemente de las variaciones significativas a nivel de campo en el IC en función de la práctica de producción. El trabajo de Argonne determina la fuente de la variación y sugiere que un cambio en la práctica agrícola conduciría a grandes reducciones de emisiones si se implementara ampliamente.

«Realizamos un análisis de CI basado en escenarios de etanol de maíz, junto con datos de inventario regionalizados, para diversas prácticas agrícolas para administrar los campos de maíz e identificamos parámetros clave que afectan las emisiones de GEI de la cuna a la granja», dijo Liu. «Los resultados demuestran grandes variaciones espaciales en CI para el maíz, y eventualmente para el etanol, debido a los usos de insumos agrícolas y las prácticas de manejo de la tierra».

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