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ESTIMACIÓN DE EMISIÓN DE METANO POR LA GANADERÍA BOVINA EN
VENEZUELA, PERIODO 1997-2007
(Methane emission estimates for livestock cattle in Venezuela, period 1997-2007)
Jorge López Márquez1, Rigoberto Andressen2 y Duilio Nieves3
1
Decanato de Agronomía, Universidad Centro occidental Lisandro Alvarado. [email protected].
2
ICAE, ULA Mérida. [email protected]
3
UNELLEZ, Guanare. [email protected]
Recibido: 28-01-2015 /27-04-2015
RESUMEN
En el presente trabajo se estimó la emisión de metano de origen entérico por la ganadería
Bovina en Venezuela, mediante aplicación de fórmulas propuestas en diferentes regiones y
los resultados se compararon con los valores publicados en la Primera Comunicación
Nacional de Cambio Climático de Venezuela (PCNCCV - MARNR, 2005), obtenidos
mediante los lineamientos del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC). Se
comparó el número de animales en el rebaño nacional de bovinos entre los dos últimos
Censos Agropecuarios Nacionales y su variación en términos de estimación de emisión de
metano (CH4) a nivel nacional y regional. Para las ecuaciones utilizadas en la estimación de
emisión de metano, se incluyeron valores de variables ajustados según características del
rebaño local. Los resultados mostraron valores mayores que los reportados en la PCNCCV;
debido a la simplicidad de los cálculos empleados en esa comunicación, la cantidad de CH4
emitida dependió de la variación en el número de animales y un coeficiente general de
conversión propuesto por el IPCC para los países latinoamericanos. Este método de
cálculo utilizado en la PCNCCV y las particulares de la ganadería en Venezuela,
caracterizada por poca homogeneidad, hace necesario el desarrollo de investigación de
carácter experimental, con el fin de mejorar la estimación del coeficiente de emisión, y
lograr así un cálculo de emisión de metano por actividad ganadera, que concuerde de
manera más precisa con la realidad nacional.
Palabras clave: producción ganadera, metano, cambio climático.
SUMMARY
In the current work methane emission from enteric bovine livestock in Venezuela was
estimated applying different formulae proposed for different regions, and those results were
compared to the values shown in the Primera Comunicacion Nacional de Cambio
Climático de Venezuela (PCNCCV), which were obtained from Intergovernmental Panel on
Climate Change (IPCC) procedures. It was made a comparison of number of animals in the
national flock for the two late farming national census and their variations in terms of
methane (CH4) emission estimation. For the equations used in the estimation of methane
emission values adjusted variables were included as characteristics of the local flock. The
results showed to be higher to those from PCNCCV, in which case the simplicity of
calculations was observed, for depending exclusively on animal number and a general
conversion coefficient proposed by IPCC for latin-American countries. This calculation
method used by the PCNCCV and the livestock features in Venezuela, characterized by low
homogeneity, makes necessary the development of a second part in this research for getting
a better estimation of emission coefficient, and achieves calculation of CH4 emission in the
national reality.
Keywords: livestock production, methane, climate change.
INTRODUCCIÓN
Uno de los retos importantes con respecto a la mitigación del cambio climático global,
radica en la medición de las emisiones de los gases de efecto invernadero (GEI). En este
sentido, la estabilización de las emisiones de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y
óxido nitroso (N2O) requieren del inventario que permita conocer la base sobre la cual
comenzar la estabilización (Flato et al., 2013).
De acuerdo con la Organización de las naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación de las Naciones Unidas, 37% del metano producido por actividades humanas
proviene de la ganadería. Las actividades de producción ganadera también generan otros
gases de efecto invernadero, como óxido nitroso y el dióxido de carbono (FAO, 2009).
El ganado pierde aproximadamente, 6% de la energía consumida en forma de metano
eructado, y la investigación en nutrición animal ha tratado de desarrollar métodos para
reducir esas emisiones, debido principalmente a que generan ineficiencias en el desarrollo
animal (Johnson y Johnson, 1995).
El metano proveniente de actividades ganaderas
absorbe energía de onda larga que se emite a la atmósfera y la devuelve, en parte, a la
superficie terrestre, lo que
contribuye
con su calentamiento; además interviene en
reacciones de oxidación que generan CO2, que favorecen el calentamiento de la tropósfera
y superficie terrestre.
Se han desarrollado varios métodos para cuantificar el metano de origen entérico emitido
por el ganado. Métodos directos medidos en animales en pastoreo (Lassey et al., 1997) y
métodos indirectos basados en predicción mediante ecuaciones de regresión (Benchaar et
al. 1998) y fórmulas que toman en cuenta el contenido energético de los alimentos y
requerimiento energético del animal para un período de tiempo (un año), el número de
animales y el factor promedio de emisión (Smink, 2005; Kelliher et al., 2007).
Bhatta et al. (2007) informó hay un buen número de opciones disponibles para medir las
emisiones de metano proveniente de rumiantes. Entre las más importantes están: (i) Uso de
la cámara de respiración o por calorimetría, el más común es el calorímetro de circuito
abierto; (ii) Técnicas de trazadores de gas, como ERUCT (Emissions from Rumminants
using a Calibrated Tracer); y (iii) Técnicas meteorológicas, divididas en dos enfoques:
Medición directa o desde la base („bottom up‟), que consideran un número de animales a
nivel del suelo, y las técnicas desde el tope („top down‟), que infieren las emisiones a nivel
de terreno a partir de su registro atmosférico, las cuales han sido empleadas para validar
predicciones en los inventarios de gases de efecto-invernadero (Beswick et al., 1998).
En el caso específico de Venezuela, país con una relativa importancia desde el punto de
vista de las emisiones de GEI, debido a su condición de país petrolero, la investigación en
esta área presenta rezago en comparación con el resto de países suramericanos; es uno de
los pocos países que no cuenta con continuidad en las comunicaciones nacionales sobre
cambio climático y sus resultados.
En el presente trabajo se planteó como objetivo estimar la emisión de metano producto de
la fermentación ruminal por parte de la ganadería bovina,
mediante aplicación de
diferentes ecuaciones y su posterior comparación con los valores presentados en la primera
comunicación nacional sobre cambio climático para Venezuela.
METODOLOGÍA
Para la realización de este trabajo se tomaron en consideración los resultados de los
censos agrícolas de Venezuela para los años 1997 y 2007. Se utilizaron registros
relacionados con el número de animales correspondientes al ganado vacuno de carne y de
leche.
En la estimación de emisiones de metano se usaron las ecuaciones propuestas por Smink
(2005) y Kelliher et al. (2007), cuyos resultados fueron comparados con los valores
generados en la PCNCCV (MARNR, 2005) según métodos y directrices propuestos por el
IPCC (1996) para inventarios nacionales de GEI. De los registros generales de emisiones
de CH4 de la referida comunicación, se tomaron los relacionados con la actividad pecuaria,
se excluyeron las emisiones correspondientes a fugas y venteos de gas natural y la
descomposición de desechos.
Para la aplicación de la ecuación propuesta por Kelliher et al. (2007) se asumió el mismo
valor original de factor de emisión de metano en kg CH4 kg-1 propuesto para Nueva
Zelanda, el cual se encuentra entre los valores propuestos para América Latina por el IPCC.
Los valores relacionados con el contenido energético del alimento (c) en MJ kg-1 de
materia seca y los requerimientos energéticos promedio por animal (d) en Mj se adaptaron
a la realidad del rebaño de bovinos en Venezuela. El valor de c se asumió en 9.6 MJ de
energía metabolizable.kg-1, a partir de dietas basadas en
forrajes y suplementación
energética; mientras el valor d fue tomado como 9.6 Mj de energía metabolizable kg-1 de
dieta (NRC, 1984). En el caso de la ecuación propuesta por Smink (2005) se obtuvo un
factor de emisión de metano con la fórmula FEM = consumo de energía bruta *factor de
conversión de metano *365/55.65 Mj kg-1, que asume un factor de conversión de metano
igual a 0.06 propuesto por el IPCC y un valor de consumo de energía bruta en MJ= materia
seca* 18.45 MJ Kg-1.
Es significativo indicar que el valor de requerimiento energético en animales en el
rebaño local es menor que los propuestos para otras latitudes (Smink, 2005), debido a las
características propias relacionadas con peso corporal y
nivel de producción de los
animales, así como de peculiaridades de los sistemas de producción de Venezuela.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El número de animales en el rebaño nacional mostró una clara disminución entre los
censos 1997 y 2007. Según ULA (2011), la diferencia entre ambos censos es negativa
con un decrecimiento de 490540 cabezas de ganado para el año 2007 (13 168 880 vs 12 768
640 cabezas), lo que representa una variación de -3,7 %.
Los resultados de estimación de emisión de metano
obtenidos mediante aplicación
diferentes fórmulas se muestran en la Tabla 1. Según estos resultados, la emisión de CH4
en el tiempo, en función del momento de realización del censo fue decreciente.
Tabla 1. Emisión de metano entérico por el rebaño bovino en Venezuela estimado
mediante diferentes ecuaciones para los años 1997 y 2007.
Año
1997
2007
1997
2007
1997
1997
2007
1997
2007
Ecuación
1ra Comunicación
1era Comunicación
Kelliher
Kelliher
Kelliher
Smink
Smink
Smink
Smink
Factor
conversión
kg/cabeza*año
56*
56*
56*
56*
61.3
81.2
81.2
56*
56*
Consumo
por animal
Mj
Valor
energético de
la dieta Mj
Emisión
(Gg)
123
123
123
123
123
123
123
9.6
9.6
9.6
9.6
9.6
9.6
9.6
712
710
1 277
1 229
993
1 069
1 030
737.4
710
*Valor de coeficiente de emisión de metano tomado del IPCC para América Latina
El valor de emisión relacionado con fermentación entérica para bovinos reportado en la
primera comunicación de cambio climático para Venezuela (MARNR, 2005)
fue 712 y
710 Gg para los censos 1997 y 2007, respectivamente. La estimación de la emisión
nacional con la ecuación propuesta por Kelliher et al. (2007), es mayor que la de la primera
comunicación de Venezuela en 28 %. Así mismo, la estimación con la ecuación de Smink
(2005) arrojó mayores valores que los informados en la referida comunicación (33.4%). De
igual manera, los valores de emisión estimados utilizando el mismo valor de Factor
Emisión de Metano reportado por el IPCC (56 kg/animal.año), también fueron superiores
(Tabla 1).
Una de las debilidades observadas en el método utilizado en la primera comunicación
nacional para la estimación de las emisiones está relacionada con la escogencia de un factor
de conversión tomado como general para los países de Latinoamérica, en los cuales se
observan diferencias marcadas en cuanto al tipo de rebaño. Las diferencias entre valores de
emisión para diferentes censos están relacionadas únicamente con el número de animales en
el rebaño nacional.
Es importante considerar que en la metodología de estimación de emisiones GEI del
sector ganadero propuesta por el IPCC (1996), se consideran tres niveles (1, 2 y 3); cada
uno de ellos con un nivel de precisión de las estimaciones acorde con la disponibilidad de
registros e información del caso específico bajo estudio. En este sentido, el nivel 1 es de
mayor precisión y exige variables específicas generadas en el sistema ganadero y en
consecuencia, se estima un mayor costo por la cantidad y calidad de los datos y variables
requeridas; mientras que el nivel 3 es considerado de menor precisión, consecuentemente
su costo de implementación es
menor. Por lo general, este último utiliza variables
recomendadas o estimadas para “condiciones similares” y se corresponde con el trabajo
actual.
En los cálculos indicados no se tomaron en cuenta los efectos de mitigación de gases de
efecto invernadero relacionados con posibles mejoras en el manejo del rebaño bovino
nacional, que implica el tipo de dieta consumido por los animales. En este sentido, la
inclusión de otras variables, además del número de cabezas de ganado y un coeficiente
general de emisión de metano, puede generar mejoras en la estimación de la emisión de
CH4 por parte del ganado bovino. También se debe considerar, que en el actual momento
prevalece el enfoque de producción con bovinos en sistemas agrosilvopastoriles, que
funcionan como sumideros de carbono a través del consumo generado por la fotosíntesis
para producción de madera y biomasa forrajera, la cual representa un medida de mitigación
de gases de efecto invernadero (Rivas, 2011). Es probable también que cambios en el
patrón de fermentación ruminal causados por el consumo de forrajes provenientes de estos
sistemas, que ofrecen múltiples estratos forrajeros, generen disminución en la producción
de metano (Carmona et al. 2005).
De esta manera, la estimación planteada es general, debido a que no toma en cuenta las
características propias de los diversos sistemas ganaderos del país.
El desarrollo de
investigaciones que consideren un enfoque sistémico y estimen el balance de GEI, puede
permitir orientar la toma de decisiones para conseguir
sostenibilidad del sistema de
producción; las cuales pudiesen considerarse para la definición de políticas públicas
relacionadas con incentivos por servicios ambientales para los ganaderos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Benchaar, C., Rivest, J., Pomar, C.and Chiquette, J. 1998. Prediction of methane production
from dairy cows using existing mechanistic models and regression equations. J. Anim.
Sci., 76:617-627.
Beswick, K., Simpson, T., Fowler, D., Choularton, T., Gallagher, M., Hargreaves, K.,
Sutton, M. and Kayes, A. 1998. Methane emissions on large scales. Atmospheric
Environment, 32 (19): 3283 - 3291.
Bhatta, R., Enishi, O and. Kuribara, M. 2007. Measurement of methane production from
ruminants. Asian-Aust. Journal Animal Science. 20(8):1305-1318.
Carmona, J., Bolívar, D. y Giraldo, L. 2005. El gas metano en la producción ganadera y
alternativas para medir sus emisiones y aminorar su impacto a nivel ambiental y
productivo. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias 18(1). [documento en línea].
En: http://rccp.udea.edu.co/index.php/ojs/article/view/6. [Consulta: julio 20, 2014].
FAO.
2009.
Cambio
climático.
[documento
en
http://www.fao.org/climatechange/49380/es. [Consulta: julio 18, 2014].
línea].
En:
Flato, G., Maotzke, B., Abiodum, P., Braconnot, S., Chou, W., Collins, P., Cox. F., Diouech,
S., Emori, V., Eying, C., Forest, P., Gleckler. E., Guilyardi, C., Jakob, V., and Kattsov,
C. 2013. Evaluation of climate models. In climate change 2013: The physical Science
basis. Contribution of working group I to the fifth Assessment report Intergovernmental
Panel on Climate Change. Stocker, T., Qin, D., Plattner, G., Tignor, M., Allen, S.,
Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V. and Midgley, P. (eds). Cambridge University
Press, Cambridge, United Kingdom and New Yok, NY, USA.
IPCC. 1996. Directrices del IPCC para los inventarios nacionales de gases de efecto
invernadero -versión revisada en 1996. Libro de trabajo (volumen 2). [documento en
línea]. En: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gl/spanish.html. [Consulta: julio 19,
2014].
Johnson, K. and Johnson, D. 1995. Methane emissions from cattle. Journal of Animal Sci.
73 (2): 2483 – 2492.
Kelliher, F., Dymond, J., Arnold, G., Clark, H and. Rys, G. 2007. Estimating the uncertainty
of methane emissions from New Zealand ruminant animals. Agricultural and forest
meteorology. 143: 146-150.
Lassey, K., Ulyatt, M. Martin, R. Walker, C. and Shelton. I. 1997. Methane emissions
measured directly from grazing livestock in New Zealand. Atmos. Environ. 31: 29052914.
MARNR. 2005. Primera comunicación sobre cambio climático de Venezuela. Caracas. 92
pp.
NRC. 1984. Nutrient requirements of beef cattle. National Research Concil. Sixth revised
edition. National Academic Press, Washington DC. 90 p.
Rivas, T. 2010. El cambio climático y sus consecuencias en la producción agropecuaria. En
XIV Seminario Manejo y Utilización de Pastos y Forrajes en Sistemas de Producción
Animal. UNELLEZ, UCLA, UPEL. Barquisimeto. pp 10-19.
Smink, W. 2005. Calculation of methane production from enteric fermentation in cattle,
excluding dairy cows. Project number 0377-05-02-02-007. Senter Novem, Utrecht. The
Netherlands.
ULA. 2011. Elementos resaltantes de los resultados del VII censo agrícola ncional 20072008. Elementos claves de la coyuntura agroalimentaria actual en Venezuela.
[documento en línea]. En: http://www.saber.ula.ve/bitstream/ 123456789/33534/1/
tema2_curso_ciaal_jul2011.pdf. [Consulta: julio 19, 2014].