LA GANADERIA: CONTRIBUCION AL CAMBIO CLIMATICO Y ... · AL CAMBIO CLIMATICO Y ESTRATEGIAS DE MITIGACION Y ADAPTACION Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín L. Alfonso Giraldo

LA GANADERIA: CONTRIBUCION

AL CAMBIO CLIMATICO Y

ESTRATEGIAS DE MITIGACION Y

ADAPTACION

Universidad Nacional

de Colombia Sede Medellín

L. Alfonso Giraldo V.

Zoot. PhD

Panel Intergubernamental de Cambio

Climático (IPCC), 2008

Las emisiones de

dióxido de carbono

(CO2) pasaron en cinco

años de 6.400 millones

de toneladas a 7.200

millones.

IPCC: concluye que el Cambio Climático, es

causado en un 90 ciento por el hombre. Subirá la

temperatura de la tierra hasta 4 grados

El calentamiento provocará graves trastornos

meteorológicos como frecuentes olas de calor,

huracanes, inundaciones o sequías

Las evidencias

Las evidencias

Marzo 27 de 2008

Gigantesco bloque de hielo de 40 km, se desprende de la

Antártida

Imágen del resquebrajamiento de la Plataforma de Wilkins

en la Antártida- AFP

Imágen de satélite suministrada por la Universidad de Colorado en

Estados Unidos, donde se puede apreciar el pedazo desprendido.

El aumento de 40 centímetros en el nivel de los océanos significará que "El

número de refugiados climáticos será superior al de los refugiados de las

guerras", dice el informe

Las precipitaciones aumentarán "muy

probablemente" en latitudes elevadas, pero

disminuirán en las regiones subtropicales

Las evidencias

La transformación de bosques a tierras agropecuarias

genera un 20% de las emisiones de GEI, atribuibles a

actividades humanas

La deforestación, es uno de los motores del CCG

FAO, 2006

Porción de superficie deforestada convertida a

cultivos y pastizales, 2000-2010

El dióxido de carbono (CO2) es 220 veces más común en la atmósfera

que el metano (CH4 ).

Pero el metano calienta la tierra 23 veces más que la misma cantidad de

CO2.

El ganado produce cantidades significativas de metano a través de los

eructos (95%).

Los rumiantes alimentados con forrajes fibrosos (pastos de baja

digestibilidad) emiten más metano.

Gases

Fase sólida

Fase líquida

CH4

Celulosa

Hemicelulosa

Fructusanas

Almidones

Hidrólisis enzimática

β 1-4 Azucares sencillos

(Hexosas)

Rumen por MO

2 Piruvato + 4H + 2 ATPHexosa

Piruvato + H2O Acetato + CO2 + 2H + ATP

Piruvato + 4H Propionato + H2O + ATP

2 Piruvato + 8H Butirato + 2 CO2 + 2 ATP

CO2 + 8H CH4 + 2H2O

De donde proviene el metano enterico ?

Resumen de la digestión de carbohidratos en los rumiantes

Ración

Rumen

Pared

Ruminal

Sangre

portal

Pared celular Contenido celularCelulosa hemicelulosa Pectina Azucares solubles Almidones

Lignina & sílice

Azucares sencillos

PIRUVATO

ACETATOFormiato

CO2 H2

METANO

BUTIRATO

PROPIONATO LACTATO

PROPIONATO

β HIDROXIBUTIRATO

β HIDROXIBUTIRATOACETATO

Carbón

8%

Estiercol animal

7%

Otros

4%

Vertederos

10%

Cultivo de arroz

inundación

16%Gás Natural

15%

Aguas

domésticas

7%

Quema de

biomasa

11%

Fermentación

entérica

22%

Fuentes globales de emisiones de

metano proveniente de actividades

antrópicas

REPORTE SECTORIAL DE EMISIONES

NACIONALES GEI – Colombia

Fuente: IDEAM 2007

FUENTE DE GEI

GEI

CH4 N20 NOx CO

Total agricultura (Gg) 1.704 94.91 3.90 132.7

Fermentación entérica (%) 93

Manejo estiércol (%) 2.8

Cultivos de arroz (%) 3.8

Suelos agrícolas (%) - 99

Quema de sabanas (%) 0.1 1 29 49.6

Quema de residuos agrícolas (%) 0.3 0.08 71 50.4

IPCC, 2007

Sensibilidad del rendimiento de maíz, al cambio climático

Respuesta con adaptación Respuesta sin adaptación Respuesta cultivo secano

EFECTOS DEL CCG EN LA AGRICULTURA

IPCC, 2007

Sensibilidad del rendimiento de trigo, al cambio climático

Respuesta con adaptación Respuesta sin adaptación Respuesta cultivo secano

Como consecuencia del cambio climático, se

espera que los rendimientos de arroz

disminuyan después del año 2020, si se toman

en consideración los efectos del CO2

Es muy probable que la productividad del

ganado vacuno disminuya, como respuesta al

aumento de 4°C en la temperatura. Con

consecuencias adversas para la seguridad

alimentaria

IPCC, 2007

Posibles efectos directos en la producción ganadera

debidas al CCG (1)

Aumentos en la TºC alargan estación crecimiento en pasturas y forrajes

Mayor rapidéz maduración forrajes:-Pérdida de calidad nutritiva-Aumento pared celular-Disminución digestibilidad-Aumento CH4

Maduración más temprana forrajes:-Disminución período de llenado grano-Reducción viabilidad y germinación-Alteración latencia

-Cambios drásticos renovación-persistencia

Ventajoso ?

Posibles efectos directos en la producción ganadera

debidas al CCG (2)

Aumentos en la TºC y la humedad, efectos:

Alteración distribución y proliferaciónde insectos plagas:-Pasturas débiles pos-sequía-Aumento infestación hongos

Incremento actividad plagas y enfermedades:-Uso de mas productos químicos-Mayores costes ambientales-salud-Incremento costes económicos

Desventajas

Altas radiaciones y las elevadas temperaturas

ambientales causarán modificaciones en la cantidad

y distribución de tejidos de las pasturas (tejidos

soporte, FDN) afectando su calidad, particularmente

la digestibilidad.

Estructura Anatómica

Forrajes Tropicales C4

(Panicum maximum )

e= epidermis,

m= mesófilo,

p= parénquima,

ps=haces floema,

x= haces xilema.

s= esclerénquima,

Posibles efectos directos en la producción ganadera

debidas al CCG (3)

Cutícula

MITIGACION- ADAPTACIÓN DE LOS SISTEMAS GANADEROS

AL CAMBIO CLIMÁTICO

2- Identificación y promoción de micro-climas

beneficiosos tanto para las pasturas como para los

animales (Silvopastoreo)

Alternativas:

1- Promoción de la integración de las cadenas

productivas como el biodisel, la láctea y cárnica

3- Manipulación de la fermentación ruminal para reducir

emisiones CH4

Biocombustibles Producción de Leche

Competencia

Alternativa 1

DDGS

Competencia en L. América ?

Biodisel

Bioetanol

Efluentes

Glicerol

Biomasa

Vinaza

- Glicerol se utiliza para sintetizar glucosa (gluconeogénico)

- De fermentación rápida y completa en rumen

- Valor energético semejante al maíz

- Producto principal fermentación ruminal: Ac. propiónico, PL

- Altera la proporción Ac/Pr en rumen: proteína y grasa en leche

- Parece que se puede incluir hasta el 15% en la dieta

- Disminuye emisiones de metano (controla Población MR)

- Composición de ac. grasos, promueve mayor CLA en leche

Potencial del Glicerol en PA

La implementación de sistemas agroforestales

y silvopastoriles una estrategia para la

adaptación del cambio climático

FAO, 2007

Alternativa 2

Lecciones aprendidas: Impactos en la

productividad de la finca

•Los sistemas silvopastoriles contribuyen al incremento de la

capacidad de carga animal y en la productividad de la finca

•Los árboles en potreros proveen mejores condiciones de

micro-clima que resultan en mayor producción de leche

•Los sistemas silvopastoriles contribuyen a tener mayor

estabilidad de producción animal durante todo el año,

especialmente en la época seca

•Mejora la calidad de los productos

•Incrementos 4.5-12.3% en la producción de leche/vaca/día

•Incrementos en la producción de leche/ha 9-49%

•En función de la densidad de árboles/ha

•Mejora la carga animal 12 y 39%

•La compactación del suelo disminuye entre 21-57%

•La captura y fijación de carbono 68 y 63% mayor respecto a las

áreas sin árboles, dependiendo de la densidad de árboles

Ventajas de los Sistemas Silvopastoriles

• Regulación de la radiación entre los diferentes estratosvegetales del sistema

• Desarrollo de un gradiente de temperatura, en loscomponentes pasturas, animales y en el suelo

• Regulación de la humedad relativa del aire

• Disminución de la erosión

• Disminuye el efecto dañino del viento, regulación de lapolinización y distribución de las semillas

• Disminución de la evaporación de agua del suelo

Parámetro 7:0 am 12:0 m 4:0 pm

Sistema SSP ST SSP ST SSP ST

TºC ambiental (ºC) 26,5 a 26,8 a 31,1 b 35,8 a 33,0 b 35,7 a

H. relativa (%) 76,1 b 82,0 a 61,9 a 60,3 a 53,9 a 57,0 a

Luz (Lux *) 19,6 b 154 a 79,3 b 853 a 58,3 b 311 a

PARAMETROS AMBIENTALES DURANTE EL

VERANO EN SILVOPASTOREO (50 msnm)B. humidícola + A. mangium

* LUX= Intensidad del flujo luminoso (iluminancia), expresado en Jul/m2/S.

Promedios con letra distinta, difieren (p<0,05)

PARAMETROS AMBIENTALES DURANTE EL

VERANO EN SILVOPASTOREO (2600 msnm)P. clandestinum + A. decurrens

Parámetro 7:0 am 12:0 m 4:30 pm

Sistema SSP ST SSP ST SSP ST

TºC ambiental (ºC) 15,0 a 17,6 a 20,0 b 27,3 a 17,3 b 18,6 a

H. relativa (%) 80,0 b 82,0 a 60,6 a 78,0 a 63,6 a 69,0 a

Luz (Lux *) 104 b 1696a 344 b 4923 a 129 b 1568a

* LUX= Intensidad del flujo luminoso (iluminancia), expresado en Jul/m2/S.

Promedios con letra distinta, difieren (p<0,05)

Metano entérico: enfoque para la mitigación de las emisiones por

los animales

Manipulación de la fermentación ruminal para reducir emisiones

CH4

Alternativas: follaje árboles y arbustos (taninos), aceites (grasas)

Alternativa 3

METODO Y TECNICA PARA CUANTIFICAR

EMISIONES DE METANO IN VIVO EN PASTOREO ?

Técnica del SF6

Muestreo y cuantificación de metano

Collares para

almacenamiento de

gases

Válvulas y tubos

capilares

Análisis de SF6 y CH4

Cromatografia de gases

Muestreo de metano y SF6 en vaca lechera

Muestreo de metano en Ganado de carne

Técnica in vivo - SF6Técnica in vitro - Gases

28.429.7D5 (Heno de pasto sudan 92% + H de soya 8%)

25.726.2D4 (Paja de arroz 91% + H de soya 9%)

31.633.6D3 (Heno de reygrass 92% + H. de soya 8%)

41.539.4D2 (Ensilaje de maíz 91% + H. de soya 9%)

33.829.7D1 (Heno de alfalfa 100%)

Metano T. gasesMetano SF6Dieta

Producción de metano (L/kg MS), en diferentes dietas con dos técnicas

Giraldo et al. 2009. British Journal of Nutrition (Submitted)

(16,5 % de taninos condensados solubles)

Metano (µmol)-24h

Dietas

K KC KA KM KAM

375a 367ab 291c 347abc 317bc

K= P. clandestinum sólo

KC= P. c. + 20% Concentrado comercial

KA= P. c. + 20% A. decurrens

KM= P. c. + 20% Pennisetum sp

KAM= P. c. + 10% A. decurrens + 10% Pennisetum sp

Dieta para la producción de leche Clima Frío

Metano (µmol)-24h

Dietas

B B20 B30 B40 eed

203a 163b 152b 156b 8,1

B= B. humidícola sólo

B20= B. h. + 20% A. mangium

B30= B. h. + 30% A. mangium

B40= B. h. + 40% A. mangium

(37,2 % de taninos condensados solubles)

Dieta para la producción de carne zona Clima Cálido

GRACIAS !