La petjada de carboni de la ramaderia bovina extensiva (Agronomia mediterrània, 10/2020)

D’acord amb un report de la FAO de l’any passat, les emissions totals de gasos amb efecte hivernacle atribuïdes a la ramaderia són de 7,1 gigatones d’equivalents de CO2 cada any, la qual cosa suposa un 14,5% de totes les emissions antropogèniques. L’impacte sobre els recursos naturals de la ramaderia va més enllà d’aquesta petjada de carboni. Fins i tot quan ens centrem en aquest concepte, es fa difícil integrar-hi l’impacte que té la ramaderia en la dinàmica del carboni orgànic dels sòls. El grup de recerca d’Andrea Vitali i Nicola Lacetera, del Departament de Ciències Agrícoles i Forestals (DAFNE) de la Università degli Studi della Tuscia, de Vetèrbe, ha investigat la petjada de carboni d’una granja bovina extensiva, basada en la pastura, en el context d’un clima mediterrani, i atenent a les dades meteorològiques i a les formes de gestionar l’explotació. En un article a la revista Animals, de Basilea, expliquen com modulen la petjada de carboni l’aplicació de diferents estratègies de gestió del sòl i de sistemes de pastura, així com la situació d’acord amb diferents escenaris climàtics de futur. La introducció de sistemes de cultiu sense llaurar amb l’aplicació de més fertilitzants orgànics ajudaria a reduir la petjada de carboni d’aquestes explotacions.

Bestiar boví de raça maremmana a la Tenuta di Castelporziano (Roma X)

L’estimació de la petjada de carboni d’un sistema agropastoral mediterrani de la raça bovina maremmana

Aquesta recerca fou concebuda per Giampiero Grossi (estudiant de doctorat), Andrea Vitali (investigador), Nicola Lacetera (professor), Umberto Bernabucci (professor) i Alessandro Nardone (professor), tots ells membres del Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali de la Università degli Studi della Tuscia, amb seu a Viterbo. Grossi i Vitali s’encarregaren de la metodologia, de l’anàlisi formal, de l’obtenció de dades, de la investigació, de la realització dels gràfics, i de la redacció d’un primer esborrany. En la redacció final intervingueren Grossi, Vitali, Lacetera, Pierpaolo Danieli (investigador del DAFNE), Bernabucci i Nardone.

La recerca fou finançada pel propi departament, en el marc dels ajuts que rep com a “Departament d’Excel·lència” del Ministeri d’Educació, Universitats i Recerca. Els autors tenen paraules d’agraïment per als responsables de la finca de Castelporziano, i de la comissió científica-tècnica d’aquesta localitat. L’article fou tramès a la revista Animals el 29 de gener i, acceptat el 26 de febrer, fou publicat el 2 de març.

Fa un parell d’anys comentàvem una recerca de Badagliacca et al. sobre l’impacte positiu de cultivar fava sense llaurar la terra en la quantitat de carboni orgànic del sòl. Augmentar el carboni orgànic del sòl constitueix un embornal per al CO2 atmosfèric, i Grossi et al. consideren que pot ésser un element cabdal en l’avaluació de la sostenibilitat dels sistemes agrícoles. Aquest augment també es pot promoure a través de l’ús de fertilitzants orgànics o amb la introducció de sistemes de rotació en les explotacions agroramaderes.

En fer una estimació de la petjada de carboni (que resulta del balanç entre les emissions i els embornals de CO2 i altres gasos d’efecte hivernacle) d’una activitat agropecuària, Grossi et al, defensen els models basats en processos que atenen als coneixements biogeoquímics, com ara el model de desnitrificació-descomposició.

Grossi et al. es fixen en un model de sistema agropastoral mediterrani que no requereix ni estabulació ni l’aportació de pinso, que és el típic de la Maremma situada entre la Baixa Toscana i l’Alt Laci, i de la raça bovina autòctona, la maremmana.

En el seu estudi, Grossi et al. empren com a unitat funcional el kg de massa corporal viva de raça maremmana criada tot l’any en pastures. Hom té en compte tots els elements que entren en aquesta producció (fertilitzants orgànics, combustible, llavors, transport, maquinària agrícola, pinso dut de fora de l’explotació) fins a la sortida dels animals de la granja. D’aquesta manera s’inclouen les emissions directes de gasos d’efecte hivernacle (degudes a processos de la pròpia granja com la fermentació entèrica, les emissions procedents dels sòls, el consum de combustible) i els impactes indirectes (deguts a la producció i transport de materials auxiliars com llavors, fertilitzants orgànics, pinso extra de fora de la granja i combustible). Grossi et al. no tenen, en compte, però altres aspectes més perifèrics, com la construcció dels sistemes de tanca, la producció de fàrmacs veterinaris o la respiració dels propis animals.

La granja de l’estudi es troba a la Riserva Naturale Statale de la Tenuta di Castelporziano, que acull també una de les residències del President de la República Italiana dins del terme municipal X de Roma. La tenuta ocupa unes 6000 ha, a una altitud sobre el nivell del mar de 25-70 m. Dins de la reserva natural hi ha bosc mixt, zones humides de dunes, màquia, pastures, camps cultivats i els ambients més antròpics associats a la residència presidencial. La granja d’estudi comprèn 480 hectàries, en les quals viuen 280 caps bovins de la raça maremmana (146 vaques, 13 vedellets, 114 vedells destetats, 89 vedells destinats al sacrifici i 5 bous). La raça maremmana és d’aspecte rústic i robust. Destetats als 6 mesos, i criats en les pastures, els animals de l’explotació són sacrificats típicament a l’edat de 26-28 mesos. D’acord amb les dades de 2016-2018, els animals consumeixen unes 815 tones anuals de matèria seca, constituïda per una barreja de margall i trèvol produïda a la mateixa granja. La fase d’engreix comença dos mesos abans de l’enviament a l’escorxador, i consisteix en una alimentació amb barreja de fenc i de concentrat (amb un 15% de proteïna, un 3,6% de greix, un 9,7% de fibra, un 11% de cendres i un 0,4% de sodi).

Actualment, a la granja es llaura abans de la sembra (amb una fondària de 30 cm). La fertilització actual consisteix en l’aplicació de compost orgànic (50 kg de N per hectàrea i any).

Grossi et al. contemplen diferents alternatives a les actuals pràctiques agronòmiques (CtCf):
– una de mínim llaurat, en la qual abans de la sembra es llaura a fondària de 10 cm, bo i mantenint l’actual pràctica de fertilització (MtCf).
– una sense llaurar, bo i mantenint l’actual pràctica de fertilització (NtCf).

També es consideraren dues alternatives a l’actual pràctica de fertilització, amb un augment del 50% (Hf) i amb una disminució del 50% (Lf). Aquestes alternatives es creuaren amb les tres alternatives de llaurat (Ct, Mt, Nt). S’assum que en MtCf (llaurat mínim) hi ha una reducció del 13% del consum de combustible, que passa al 39% en NtCf (sense llaurar). També s’assum que en CtLf hi hauria un dèficit de producció de fenc a la granja, que caldria cobrir amb compres externes, que típicament implicarien (en l’entorn periurbà de Roma) un transport de 100 km. En altres condicions, contràriament, hi hauria un superàvit de producció de fenc, que s’hauria de vendre fora.

Grossi et al. també contemplen un escenari de rotació de pastura (Rg) en substitució de l’actual gestió sense rotació (Cg), assumint una taxa de creixement anual dels prats de l’explotació de 2 t de matèria seca per hectàrea i any. En aquesta rotació l’àrea de pastura (220 ha) es divideix en sis tancats (de 35 ha cadascun), on s’hi durien els animals dues vegades l’any entre març i juny (amb torns de 10 dies per cada tancat, separats cadascun per 45 dies), mentre que entre juliol i febrer, els animals ocuparien tota l’àrea.

Tots aquests escenaris són considerats sota tres models diferents de projecció climàtica per al període de 2019-2089:
– en el primer model s’assum que el clima del 2009-2018 es mantindria durant tot aquest període de 70 anys (NCC).
– en el segon model s’assum un escenari RCP4.5, de canvi climàtic moderat.
– en el tercer model s’assum un escenari de RCP8.5, de canvi climàtic més pronunciat.

El model de desnitrificació-descomposició

El model de desnitrificació-descomposició (DNDC) s’estructura en diferents submodels:
– un submodel de clima i de sòl que simula la humitat, la temperatura i el potencial redox del sòl.
– un submodel de creixement vegetal, que estima el creixement del cultiu (la pastura, en aquest cas) i els seus efectes en el sòl en termes de temperatura, humitat i disponibilitat de nitrogen.
– un submodel de descomposició que simula les dinàmiques del carboni orgànic i del nitrogen del sòl. Es contempla en aquest cas les pèrdues degudes a les emissions de NO i de N2O i al rentat de NO3, així com la volatilització de NG3. També es contempla l’alliberament de CH4 associat al metabolisme fermentador.

Grossi et al. estimen a través del DNDC les emissions directes i indirectes de N2O i de CH4 procedents del sòl, la dinàmica del carboni orgànic del sòl i el consum del creixement de la pastura. Les emissions de gasos d’efecte hivernacle són convertides a equivalents de CO2 a través dels factors de 28 (en el cas del CH4) i de 265 (en el cas de N2O). També hi són convertits els canvis anuals en carboni orgànic del sòl (a través d’un factor de 3,67).

Les emissions entèriques de CH4 s’estimen a través del consum energètic brut diari dels animals, la digestibilitat de l’aliment i la taxa de conversió a CH4, tenint en compte els requeriments metabòlics del manteniment, de l’activitat, de la lactància, de la gestació i del creixement.

A través d’una anàlisi de variança ANOVA es consideren els efectes de llaurar (Ct, Mt, Nt), de fertilitzar (Cf, Hf, Lf), de pasturar (Cg, Rg) i dels escenaris climàtics (NCC, RCP4.5, RCP8.5). Com a variables dependents s’utilitzen el N2O, el carboni orgànic del sòl, el rendiment de la pastura consumida i la petjada total de carboni.

Els fluxos de N2O

El DNDC que apliquen Grossi et al. indica una relació significativa entre les taxes de fertilització orgànica i les emissions directes de N2O. En canvi, els sistemes contemplats de llaurat no afecten aquestes emissions. En els escenaris de canvi climàtic (RCP4.5 i RCP8.5) hi ha una tendència a l’augment de les emissions de N2O, que suposaria un 15% en les condicions actuals de gestió (CtCf).

La dinàmica del carboni orgànic del sòl

Disminuir la fondària del llaurat o eliminar directament el llaurat anterior a la sembra, augmentaria els nivells de carboni orgànic del sòl. D’altra banda, com més intensa sigui la fertilització del sòl, més elevats també seran aquests nivells. Dels tractaments contemplats, NtHf (no llaurar però augmentar en un 50% la fertilització orgànica) seria el que augmentaria més els nivells de carboni orgànic del sòl que passarien dels nivells actuals de 65 kg C per hectària i any a un valor de 527 kg C per hectària i any!

El canvi climàtic no tindria un impacte sobre els nivells de carboni orgànic del sòl.

La petjada de carboni

D’acord amb la gestió actual, la petjada de carboni associada a la producció de maremmana de Castelporziano seria de 27 kg CO2eq per quilogram de pes corporal. El principal factor d’aquesta petjada de carboni seria la fermentació entèrica (53%) seguida de les emissions netes de gasos d’efecte hivernacle procedents del sòl (29%), el consum de combustible (8%), el transport (6%), el pinso extra de fora de la granja (2%), la producció de llavors (1,3%), els tractors (0,5%) i les instal·lacions (0,2%).

La reducció del sistema de llaurat reduiria significativament la petjada de carboni. En una gestió MtCf (de llaurat mínim) la reducció seria del 14%, i en una gestió NtCf (sense llaurar) seria del 26%. Aquestes xifres encara augmenten si hom té en compte que en aquestes condicions hi ha un major rendiment en el creixement de les collites de margall i trèvol.

Els escenaris de canvi climàtic no afectaria la petjada de carboni d’aquesta explotació, però en l’escenari RCP8.5 hi hauria un augment significatiu del rendiment de les collites esmentades, atribuïble a l’efecte fertilitzador del CO2 atmosfèric.

La gestió NtHf, que combina no llaurar amb augmentar un 50% de la fertilització, seria l’opció contemplada que conduiria al valor més baix de petjada de carboni. Concretament, respecte de la gestió actual, hi hauria una reducció del 40% de les emissions de gasos d’efecte hivernacle.

La rotació del bestiar en diferents sectors de l’explotació no alteraria la petjada de carboni de la granja.

Aquest estudi es basa en una modelització. Grossi et al. consideren que en un futur caldrà comprovar la capacitat predictiva d’aquests models amb observacions de camp.

Lligams:

Carbon Footprint of Mediterranean Pasture-Based Native Beef: Effects of Agronomic Practices and Pasture Management under Different Climate Change Scenarios. Giampiero Grossi, Andrea Vitali, Nicola Lacetera, Pier Paolo Danieli, Umberto Bernabucci, Alessandro Nardone. Animals (Basel) 10: 415 (2020).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: