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Reduccin de emisiones de metano provenientes del ganado bovino. Parte 1

Fecha de Publicación: 18/1/2013

Ministerio de Desarrollo Social y Medio Ambiente
Secretara de Desarrollo Sustentable y Poltica Ambiental

Dr. Guillermo Berra
Ing. Laura Finster
Ing Emiliano Castuma
Dr. Vernica Maldonado

FINALIDAD

  • Proponer estrategias para reducir las emisiones de metano en los sistemas de produccin de bovinos en la Repblica Argentina


OBJETIVOS

  • Recolectar informacin sobre los sistemas de produccin en Argentina.
  • Estimar tanto las emisiones de metano actuales como las futuras segn la probable evolucin de los sistemas de produccin.
  • Recomendar tecnologas y prcticas econmicamente posibles para reducir estas emisiones en los sistemas de produccin nacional.


INTRODUCCION

La reduccin de emisin de metano provenientes de los rumiantes puede disminuir significativamente la emisin de gases de efecto invernadero a la atmsfera.

El metano ( CH4) es un gas, qumicamente y radiactivamente activo que contiene las radiaciones infrarrojas provocando un calentamiento global de la tierra. Es el primer componente del gaseoso del medio natural y una importante fuente de energa. Sus concentraciones se estn incrementando rpidamente en la atmsfera aumentando la polucin ambiental. El metano ( CH4) aporta aproximadamente el 20 % del total de los gases que causan el denominado efecto invernadero ( IPCC).El dixido de carbono (CO2), el oxido nitroso y otros gases aportan el restante 86%, con el CO2 representando solo el 62 %.

Gas efecto invernadero


La concentracin de estos gases se incrementan constantemente en la atmsfera, debido principalmente al aumento de emisiones provenientes de las actividades humanas. A medida que los gases incrementan su densidad, la energa infrarroja es retenida en la atmsfera causando un dao potencialmente irreversible al sistema climtico de la tierra. La reduccin de la emisin de gases de efecto invernadero es de suma importancia para prevenir las futuras implicancias del calentamiento global, una de las cuales es el aumento del nivel del mar en 0.3 a 0.5 metros para el 2050.

La concentracin de metano en la atmsfera es ms del doble que hace 200 aos atrs. El principal incremento se dio en la ltima dcada, pero a un ritmo ms alto a partir de 1993. Los niveles normales estimados en la atmsfera son de 1,72 ppmv con un incremento anual de 0.0095 a 0.0133 ppmv. El metano es un gas qumicamente y radioactivamente activo.

Junto con el dixido de carbono y otros gases de efecto invernadero, atrapa la radiacin infrarroja provocando el calentamiento de la tierra. El metano tambin reacciona con varios componentes atmosfricos incrementando la concentracin de dichos gases, aire txico y ozono.

Las dos fuentes primarias de metano son artificialmente (antropognica) y naturalmente. La fuente artificial aporta cerca del 70 % del metano emitido anualmente (cerca de 500 tn) Esta fuente incluye gas natural, explotaciones petroleras, explotaciones mineras, tierras destinadas al alojamiento de los residuos., ganado rumiante, desperdicios slidos y lquidos, cultivos de arroz y biomasa quemada.

Gas efecto invernadero

El 30 % restante de la emisin de gases de efecto invernadero son provenientes de fuentes naturales como pantanos, hormigas, incendios forestales y metano hidratado proveniente de ocanos y agua dulce. El nivel de metano en la atmsfera por largo tiempo dependi del equilibrio entre las entradas y salidas. Las salidas de metano (principalmente a travs de la conversin atmosfrica en el vapor de agua y el dixido de carbono) ocurren mucho ms lentamente que la emisin de fuentes artificiales. El incremento neto del metano durante la dcada del 80 fue estimado del orden de las 37 Tn, lo que significa un incremento porcentual del 0.8 % por ao.

Los rumiantes son una importante fuente artificial de metano y es el estudio en este informe.

Bovinos, ovinos, caprinos y camlidos producen metano en sus procesos digestivos, principalmente a travs de la fermentacin de los alimentos por los microorganismos presentes en los preestmagos, particularmente en la cavidad rumino reticular. La cantidad producida vara por diversos factores como la especie, la dieta y el manejo. La EPA estima que los rumiantes producen entre 65 y 100 Tn de metano por ao. Los bovinos son la fuente principal, produciendo cerca del 75 % de las emisiones. Los 6 pases que ms responsabilidades tienen en estas emisiones son: Ex Unin Sovitica (13%), Brasil (12%), India (10 %), EEUU (9 %), China (6 %) y Australia (2 %).

La produccin de metano por los bovinos es motivo de intensas investigaciones en muchos centros del mundo. Hay mucha informacin acerca de los factores que afectan la produccin de metano y la interaccin entre los mismos. En general es aceptado que los sistemas intensivos de produccin generan menos emisiones de metano que los sistemas extensivos. El metano producido por los bovinos se encuentra entre el 5,5 a 6,5 % de la energa que aportan los alimentos, que es usada para incrementar la temperatura corporal. Un valor de 7,5 % es considerado como que el animal posee un deficiente sistema de conversin. Dietas con alta proporcin en granos como la suministrada en sistemas con encierre a corral (feedlots) en EEUU generalmente producen mucho menos metano (3,5%).

En la Repblica Argentina los bovinos son responsables del 94% de la totalidad de las emisiones de todas las especies animales, con una produccin de 2488 Gg/ao ,sobre un total de 2644 Eg/ao, asimismo las emisiones provenientes de la fermentacin entrica representan un 98% (2577 Gg/ao) contra un 2% (67 Gg/ao) del proveniente por el tratamiento del estircol.

Gas efecto invernadero



MEDIDAS PARA REDUCIR LAS EMISIONES DE METANO PROVENIENTES DEL GANADO VACUNO

Durante los ltimos 40 aos, en los pases en desarrollo, la mayor demanda de productos de origen animal ha sido cubierta, principalmente, por aumentos en el nmero de animales y no por un incremento de la productividad individual.

Las estrategias para reducir las emisiones de metano a partir de los rumiantes deben:

  • Aumentar la produccin.
  • Ser econmicamente viables y efectivas, en las condiciones actuales.
  • Ser consistentes con las tradiciones y los sistemas de produccin locales.


MEJORA DE LA NUTRICION POR MEDIO DEL PROCESAMIENTO MECANICO Y QUIMICO DE LOS ALIMENTOS

Una mejora en la nutricin reduce las emisiones de metano por unidad de producto mediante un aumento del rendimiento, incluyendo ganancia de peso, produccin de leche y performance reproductiva. Tambin pueden reducirse las emisiones de metano por unidad de energa digestible consumida por el animal. Esta opcin es aplicable a rumiantes con recursos alimenticios limitados.

Asumiendo que la digestibilidad del alimento aumenta un 5%, las emisiones de metano por unidad de producto podran disminuir en el orden del 10 al 25%, dependiendo de las prcticas de manejo.

  • Tratamiento con lcali/amonaco a alimentos groseros de baja digestibilidad: Esta es una tcnica probada que mejora la digestibilidad del alimento y, consecuentemente, el rendimiento animal. Varios ensayos a campo han demostrado su efectividad. Sin embargo, este tratamiento ha sido implementado slo e forma parcial a nivel de establecimientos, debido a que requiere la manipulacin de materiales custicos. Adems, es necesario un adecuado porcentaje de nitrgeno en la dieta para aprovechar las ventajas de una mayor digestibilidad.
  • Picado de alimentos groseros de baja digestibilidad: El picado de alimentos groseros puede aumentar el consumo y, como consecuencia, en algunos casos, la performance animal. Esta prctica queda limitada a algunas reas, debido a la falta de equipamiento para el picado, para el cual se requiere una inversin de capital moderada.


MEJORA DE LA NUTRICION POR MEDIO DE LA SUPLEMENTACION ESTRATEGICA

Una mejora en la funcin del rumen reducir las emisiones de metano por unidad de alimento consumido. Adems, proveyendo protena microbiana o by-pass adicional al animal, las emisiones por unidad de producto se reduciran, debido a una mejora en el rendimiento animal. Una mejor funcin ruminal reducira las emisiones en alrededor de 5 a 10%. Adems, las emisiones por unidad de producto podran reducirse en 25 a 75%.

  • Bloques de melaza / urea: El balance de la funcin ruminal, aportando suplementos claves en un bloque de melaza / urea es una tcnica que podra ser destinada a animales con dietas que conduzcan a niveles deficientes de amonaco en rumen. El mayor crecimiento microbiano mejora la relacin protena / energa para el animal y reduce la produccin de metano directamente, aumentando la performance. Actualmente, la implementacin de esta tcnica es limitada por los requerimientos de infraestructura y manufacturacin y por el nivel de educacin de los productores.
  • Bloques de melasa / urea con protena by-pass: Los alimentos que aportan protena by-pass pueden combinarse con los bloques de melasa / urea, mejorando la relacin protena / energa para el animal y, por lo tanto, la performance. La fuente de protena by-pass debe estar disponible localmente y sera ideal que proviniera de subproductos de las actividades que se llevan a cabo en el pas (destileras, procesamiento de pescado, etc.). Actualmente, la implementacin de esta tcnica es limitada por falta de evaluaciones de las fuentes potenciales de protena by-pass, as como por la infraestructura, manufacturacin y nivel de educacin de los productores.
  • Defaunacin: Consiste en la remocin de los protozoarios del rumen que consumen a otros microorganismos ruminales, mejorando, de esta forma, el aporte de protena microbiana al animal. La defaunacin sera aplicable, principalmente, a los animales en pastoreo, pero no es apta para animales que consumen dietas con elevado porcentaje de granos, altamente energticas. Los agentes que producen defaunacin no estn an disponibles en forma comercial.
  • Suplementos de protena / minerales: La suplementacin proteico - mineral podra utilizarse en situaciones especficas, para corregir deficiencias en la dieta. Esta tcnica ha sido aplicada, principalmente, a animales en pastoreo, y ha mejorado satisfactoriamente la eficiencia reproductiva en vacas de cra. Sin embargo, el desconocimiento de las deficiencias crticas, junto con las situaciones de mercado y los precios, han limitado su implementacin.
  • Bioingeniera de los microorganismos ruminales: En el largo plazo, por medio de la bioingeniera, podran desarrollarse microbios que utilizaran ms eficientemente el alimento, as como tcnicas para suprimir la metanognesis.


AGENTES MEJORADORES DE LA PRODUCCION

Ciertos agentes pueden actuar directamente para mejorar la productividad, reduciendo, como resultado, las emisiones de metano por unidad de producto.

Somatotrofina bovina: La somatotrofina bovina es una hormona de crecimiento producida naturalmente por la glndula pituitaria de los vacunos. Sin embargo, las tcnicas de ADN recombinante, que se han desarrollado durante los ltimos 15 aos, permiten hoy sintetizar artificialmente grandes cantidades de ella. Las pruebas de desarrollo indican que esta hormona puede mejorar la productividad lechera en un 10 a 20% por lactancia. Tambin es efectiva para aumentar la eficiencia alimentaria y reparticionar el crecimiento a favor del tejido muscular. El uso comercial de la somatotrofina bovina ha sido aprobado en varios pases y an se est considerando en otros.

Implantes de anablicos esteroides: Los implantes son una tcnica comercializada y probada en los sistemas de produccin de carne, para mejorar la eficiencia alimentaria y la reparticin del crecimiento. Sin embargo, estos agentes estn prohibidos en la Comunidad Europea.

Otros agentes: Se estn desarrollando otros agentes, que podran estar disponibles en el corto a largo plazo.


MEJORAMIENTO GENETICO

Las caractersticas genticas son factores limitantes de la produccin, principalmente en los sistemas intensivos. El mejoramiento continuo del potencial gentico aumentar la productividad y, por lo tanto, reducir las emisiones de metano por unidad de producto.

Cruzamientos en pases en desarrollo: La efectividad de esta tcnica todava es materia de discusin. Algunos afirman que las razas nativas se comportan mejor en sus ambientes naturales y que las caractersticas genticas no son factores limitantes de la produccin. La importancia de los factores genticos aumenta a medida que mejora la nutricin.

Mejoramiento gentico continuo en el ganado lechero: Se espera que las caractersticas genticas del ganado lechero continen mejorando en el futuro. Los principales pases productores de leche tienen programas reproductivos adecuados. Se usan sistemas de registro detallados para llevar a cabo evaluaciones cuantitativas del potencial gentico de vacas y toros. La tcnicas de clonacin y transplante embrionario, que se espera sern aplicadas en el mediano plazo, posibilitarn acelerar el mejoramiento en el potencial gentico de los rodeos lecheros.

Manipulacin transgnica: En el largo plazo, ser posible transferir caracteres genticos deseables entre especies. Esta es una tcnica promisoria para mejorar la eficiencia de produccin en rumiantes mayores.


MEJORAMIENTO REPRODUCTIVO

Grandes cantidades de rumiantes son mantenidos con el propsito de producir cras. Si la eficiencia reproductiva aumenta, las emisiones de metano por unidad de producto pueden reducirse significativamente. Las opciones nutricionales que se describieron anteriormente pueden mejorar la reproduccin. Adems, las medidas siguientes apuntan directamente al aspecto reproductivo.

Produccin de mellizos: Actualmente, se estn desarrollando tcnicas para producir mellizos sanos, a partir del ganado vacuno. Con una adecuada nutricin de la madre y las cras, esta tcnica puede reducir sustancialmente el nmero total de madres necesarias para producir terneros.

Transplante embrionario: Embriones producidos por superovulacin de vacas genticamente superiores pueden transferirse a vacas adoptivas, con mrito gentico inferior. De esta forma, se libera a la vaca mejor del prolongado perodo de gestacin, redireccionando la energa hacia una mayor cantidad de ovulaciones. Esta tcnica tiene el potencial para mejorar la eficiencia reproductiva general.

Inseminacin artificial y sincronizacin de celo: Estas son tcnicas reconocidas para mejorar la eficiencia reproductiva. Su implementacin est limitada a los sistemas intensivos, en los que es posible el contacto frecuente con las vacas.


MEJORA DE LA NUTRICION POR MEDIO DEL PROCESAMIENTO MECANICO Y QUIMICO DE LOS ALIMENTOS

Gas efecto invernadero


MEJORA DE LA NUTRICION POR MEDIO DE LA SUPLEMENTACION ESTRATEGICA

Gas efecto invernadero


AGENTES MEJORADORES DE LA PRODUCCION

Gas efecto invernadero


MEJORAMIENTO GENETICO, MEJORAMIENTO REPRODUCTIVO Y OTRAS ESTATEGIAS

Gas efecto invernadero


MEDIDAS DE MITIGACION PARA LA REDUCCION DE LAS EMISIONES DE METANO POR BOVINOS EN LA REPUBLICA ARGENTINA

Gas efecto invernadero

Gas efecto invernadero

Gas efecto invernadero