La producción de alimentos suele desarrollarse en sitios que fueron deforestados. Es decir, que se eliminó su capa forestal y, por consiguiente, se perdieron los servicios ecosistémicos como producción de oxígeno, captura de agua y carbono, el paisaje escénico, entre otros. Ante estos cambios nos preguntamos, ¿los cultivos que se establecen, nos proporcionan también los servicios ecosistémicos que se pierden, tales como la captura de carbono?, la respuesta es sí. El ciclo del carbono en la biósfera es complejo e involucra factores abióticos así como componentes bióticos. Una de las formas en que se halla el carbono en la naturaleza, es como dióxido de carbono (CO2).

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Los sistemas agrícolas como sumideros de carbono
Leonardo Uriel Arellano-Méndez,1
Edilia de la Rosa-Manzano 2
Ciclo del carbono
La producción de alimentos suele desarrollarse en
sitios que fueron deforestados. Es decir, que se
eliminó su capa forestal y, por consiguiente, se
perdieron los servicios ecosistémicos como
producción de oxígeno, captura de agua y
carbono, el paisaje escénico, entre otros. Ante estos
cambios nos preguntamos, ¿los cultivos que se
establecen, nos proporcionan también los servicios
ecosistémicos que se pierden, tales como la
captura de carbono?, la respuesta es sí. El ciclo del
carbono en la biósfera es complejo e involucra
factores abióticos así como componentes bióticos
(Yasin et al., 2021). Una de las formas en que se halla
el carbono en la naturaleza, es como dióxido de
carbono (CO2). Este gas se genera por la
combustión en sus diferentes formas (quema de
madera, combustión de la gasolina, la respiración
en el metabolismo, etc.), y es de interés ambiental
porque forma parte de los Gases de Efecto
Invernadero (GEI), que han contribuido al
Calentamiento Global. Sin embargo, hay una forma
de “sacarlo” de la atmósfera: fijarlo o secuestrarlo.
El ciclo del carbono en la naturaleza.
Una forma natural de fijarlo, es a través de la
fotosíntesis, el proceso por el cual las plantas y
algas, generan su alimento, utilizando la luz del sol
y agua. En el proceso, se generan biomoléculas tipo
azúcar; para su elaboración, se necesita carbono,
que se toma del aire; las plantas crecen porque
realizan la fotosíntesis y generan biomasa.
¿Qué ha sucedido con el equilibrio del
ciclo del carbono?
El ciclo de carbono se ha visto modificado, ya que
la producción de dióxido de carbono es mayor que
la capacidad que tienen las plantas para
absorberlo y transformarlo. Por otro lado, los sitios
de secuestro de carbono y transformación de este
elemento han sido alterados, destruidos y
deforestados de una manera indiscriminada. En los
últimos 50 años la pérdida de la cobertura forestal
se ha incrementado, generando un paisaje
fragmentado, disminuyendo la capacidad de
ofrecer servicios ecosistémicos; uno de los más
importantes, es el secuestro de carbono. Por otra
parte, el cambio de uso de suelo, es ocasionado
principalmente por la urbanización y la generación
de espacios de cultivo. Por ejemplo, la urbanización
en los ecosistemas costeros es producida por la
industria del entretenimiento, la generación de
espacios para complejos hoteleros, que no solo
provocan una pérdida de la vegetación, sino
alteraciones del ecosistema, como la eutrofización
(crecimiento rápido de algas debido a un exceso de
nutrientes) de las lagunas costeras, la erosión de
las playas por desvío de los aportes de material
terrígeno y por la pérdida de vegetación de dunas,
entre otros. Mientras que la urbanización en los
ecosistemas, como selvas y bosques, ha provocado
el cambio dado el crecimiento poblacional. Por otro
lado, algunos ecosistemas se han deforestado y
transformado en áreas de cultivo debido a la
necesidad de tener una seguridad alimentaria.
¿Qué papel juegan los agrocultivos
como sumideros de carbono?
Los agrocultivos han generado pérdida de
espacios naturales y, por ende, pérdida de
espacios de secuestro de carbono o sumideros de
carbono. Un sumidero de carbono es un depósito
en donde se almacena el carbono de la atmósfera;
los bosques, el suelo, la materia orgánica muerta, y
los microorganismos del suelo, constituyen los
principales sumideros de carbono de los

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ecosistemas. Ante esto, quizá te cuestiones: si se
siembran plantas como cultivos ¿por qué se pierde
la capacidad de secuestro de carbono? La
deforestación, ha provocado, de forma indirecta,
un aumento en los GEI, disminuyendo de esta
manera la capacidad de captura de carbono. Sin
embargo, los agrocultivos pueden auxiliar en la
mitigación de los GEI por medio del secuestro del
carbono orgánico de la atmósfera y en la
transformación del carbono en los suelos. Se han
realizado diversos estudios sobre el secuestro y
emisión de gases de efecto invernadero,
especialmente de carbono, en cultivos anuales, en
los que se ha observado que se comportan como
fuente (emisión), en pequeñas cantidades. Sin
embargo, los cultivos perennes (aquellos que tiene
varias cosechas a lo largo de su vida, como la
naranja y el mango) pueden ofrecer una amplia
gama de servicios ecosistémicos, mientras dure el
cultivo; algunos servicios de los cultivos perennes
son: la fijación de carbono, la captación de
nutrientes y agua, y la mitigación de las emisiones
de óxido nitroso, entre otros.
El CO2 es considerado uno de los seis principales
gases que intervienen en el efecto invernadero
(además del vapor de agua, metano, óxidos de
nitrógeno, ozono y clorofluorocarbonos) y se ha
observado que su concentración promedio
mundial aumentó un 42%, desde el año 1750 hasta
el 2024, actualmente, hay 423,6 ppm (partes por
millón) de dióxido de carbono en la atmósfera. Este
aumento ha generado una preocupación mundial
debido a que está contribuyendo al aumento de la
temperatura promedio del planeta produciendo lo
que popularmente llamamos como cambio
climático, el cual se refiere a los cambios del clima
atribuidos directa o indirectamente a la actividad
humana y que altera la composición de la
atmósfera global, y que se suma a la variabilidad
natural del clima, observada durante períodos de
tiempo comparables, según la Convención Marco
de la Naciones Unidas Sobre Cambio Climático.
Las plantas han sido consideradas como reservas
naturales de carbono, y es así como los
ecosistemas agroforestales (asociación de árboles
y cultivos) almacenan carbono como biomasa
(materia total de un ser vivo que habita en un lugar
determinado), el cual varía según las
características de los árboles o de los cultivos,
como edad, densidad, asociaciones vegetales,
entre otros. Las plantas absorben el dióxido de
carbono de la atmósfera por medio del proceso de
fotosíntesis, y este es usado para sintetizar
azúcares y otros compuestos orgánicos que son
empleados para su metabolismo y crecimiento.
Se han realizado estimaciones de la captura y
almacenamiento de carbono en cultivos mediante
el análisis de biomasa, la captura directa de CO2 y
el uso de imágenes de alta resolución. Algunos de
los cultivos para los que se ha reportado la
cantidad de carbono capturado se muestran en el
siguiente cuadro. Se aprecia que el hule o árbol del
caucho, es uno de los cultivos que captura más
carbono.
Carbono capturado por cultivo. MgC·ha-1
: millones
de gramos de carbono por hectárea de terreno.
¿Cómo podemos conocer la cantidad de
carbono que capturan las plantas?
Una de las maneras más novedosas para
determinar la captura y almacén de carbono en
cultivos, se realiza mediante el uso de sensores
remotos (satélites y drones) e imágenes
multiespectrales (fotos en diferentes longitudes de
onda), que son una forma rápida y precisa de
observar extensas coberturas del área de estudio
en distintos periodos en el tiempo. Entre los
beneficios de utilizar esta tecnología en
agrocultivos destacan: la generación de datos e
información para el monitoreo y seguimiento de
diferentes etapas del ciclo fenológico de los
Cultivo
Carbono capturado
(MgC ha-1)
Café 148,3
Manzana 7,5
Agroforestería 42,4
Hule 257,0
Pino insigne 14,6
Cacao 49,0
Caña de azúcar 101,0
Limón 11,2
Cítricos 22,5

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cultivos, a una escala fina; así como detectar
cambios y realizar mediciones indirectas del
potencial fotosintético, a través de índices de
vegetación. La cuantificación de carbono
almacenado en suelo, raíz, tallo y hoja permite
conocer el potencial de la vegetación o cultivos
como sumideros de carbono, que contribuye a
mitigar los efectos del cambio climático. Es
importante reconocer que las reservas de carbono
dependen de las especies de planta, o bien de
cómo se encuentran cultivados en el sistema, la
frecuencia de la cosecha, así como las prácticas
agronómicas a las que se vean sometidas. Por
ejemplo, a partir de las fotos tomadas con un dron
multiespectral, se pueden obtener imágenes de un
sitio (como una huerta de naranjas), y estas
imágenes a su vez se procesan con un programa de
cómputo para alinearlas y generar un mosaico. Los
mosaicos desarrollados se hacen para cada una de
las bandas espectrales, siendo estas las del
espectro visible (RGB, por sus siglas en inglés), rojo,
verde, rojo cercano e infrarrojo. Posteriormente, se
pueden calcular diversos índices (de clorofila, de
borde rojo, de vegetación de diferencia
normalizada, y de vegetación ajustado al suelo
modificado), mediante ecuaciones. Con estos
resultados se determina el contenido de la biomasa
aérea de los árboles, y se calcula el carbono que se
secuestra de la atmósfera.
Obtención y proceso de imágenes para generar
índices de vegetación y determinar el contenido de
biomasa aérea (carbono secuestrado).
Comentario final
El estudio de los sistemas agrícolas como
sumideros de carbono permite evaluar la
contribución de este sistema para minimizar el
efecto de los gases de efecto invernadero. Las
prácticas agroforestales son necesarias para
lograr la seguridad alimentaria, y representan una
ayuda en la restauración del paisaje. Así mismo, los
sistemas agroforestales contribuyen a la
protección contra la erosión del suelo, la
regulación del agua, y la pérdida de la
biodiversidad. Por lo tanto, mantener los sistemas
agroforestales nos permiten continuar recibiendo
los servicios ecosistémicos de resiliencia y sociales,
generando una contribución significativa en la
biodiversidad, y una contribución en la solución de
la mitigación y adaptación al cambio climático.
Palabras clave: agrocultivos; cambio climático; ciclo
del carbono; dióxido de carbono; sumidero de
carbono.
1 Leonardo Uriel Arellano-Méndez: Doctor en
Ciencias Marinas, Profesor de la Universidad
Autónoma de Tamaulipas y miembro del SNII (Nivel
1). Ha publicado 26 artículos y desarrolla su trabajo
sobre Ecología Costera, Producción Primaria
Costera y conservación de sus recursos naturales,
manglares y pastos marinos y almacenes de
Carbono Azul y Cambio Climático.
Contacto: luarellano@docentes.uat.edu.mx
2 Edilia de la Rosa-Manzano: Doctora en Ciencias
Biológicas, Profesora de la Universidad Autónoma
de Tamaulipas. Es miembro del SNII Nivel 1, del
CONAHCYT. Es editora de la sección de Botanical
Sciences. Realiza estudios sobre la propagación y
conservación de orquídeas epífitas de la Reserva
de la Biósfera El Cielo, en Tamaulipas.
Contacto: ermanzano@docentes.uat.edu.mx
Agradecimientos
Al fondo de Fortalecimiento de Infraestructura y
Desarrollo de Capacidades Científicas 2022,
proyecto “Fortalecimiento del laboratorio de

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fisiología vegetal en la región noreste de México”
con clave 322161 del CONAHCYT.
Lecturas recomendadas
Acosta-Mireles, M., Carrillo, A. F., Buendía, R. E.,
Benavides, S. J. D., Flores, A. E., & González, M. L.
(2020). Carbono en suelo, hierbas y arbustos en
una plantación forestal en Jalisco,
México. Revista mexicana de ciencias
agrícolas, 11(6), 1377-1387.
https://doi.org/10.29312/remexca.v11i6.2427
Casanova-Lugo, F., Petit-Aldana, J., & Solorio-
Sánchez, J. (2011). Los sistemas agroforestales
como alternativa a la captura de carbono en el
trópico mexicano. Revista Chapingo serie ciencias
forestales y del ambiente, 17(1), 133-143.
https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2010.08.047
Osuna-Ceja, E. S., Figueroa-Sandoval, B., Martínez-
Gamiño, M. Á., & Pimentel-López, J. (2019). Un
sistema agroforestal de secano para el altiplano
semiárido de México. Revista mexicana de
ciencias agrícolas, 10(spe22), 89-103.
https://doi.org/10.29312/remexca.v0i22.1861
Velázquez Medina, K., Sandoval-González, A.,
Alanís-Navarro, J.A. (2023). CO2 Neutral. Revista -
Divulgación de Ciencia y Educación, Redicye, 1 (1),
22-23.
https://redicye.upeg.edu.mx/2023/05/16/revista-
divulgacion-de-ciencia-y-educacion-articulo-9-
vol-1-no-1/
Yasin, G., Farrakh, N., Zubair, M., Qadir, I., Saleem, A.
R., Ijaz, M., Gul, S., Amjad, B. M., Rehim, A., Rahman,
S.U., & Du, Z. (2021). Assessing the contribution of
citrus orchards in climate change mitigation
through carbon sequestration in Sargodha
District, Pakistan. Sustainability, 13, 12412.
https://doi.org/10.3390/su132212412
Recibido: febrero 01 de 2024
Aceptado: abril 24 de 2024
Publicado: mayo 10 de 2024