1. Jacobo Arango
Centro Internacional de Agricultura Tropical –
CIAT, Científico Senior
Programa de Forrajes Tropicales
Herramientas de Análisis para la
Medición del Carbono
a Escala de Paisaje
BLOQUE: CARBONO EN PAISAJES
GANADEROS
2. Herramientas para la
medición de carbono
(emisiones y secuestro) a
escala de paisaje
Jacobo Arango, Natalia Matiz, Ricardo
Gonzalez, Jose Luis Urrea
Cartagena, marzo 28 de 2023
3. Contenido
1. Forrajes tropicales para reducir la huella
de carbono de los sistemas ganaderos
2. Marco teórico: Mitigación climática
basada en la tierra, Análisis del ciclo de
vida (LCA) y Huella de carbono
3. Evaluación ambiental de sistemas
ganaderos colombianos mediante LCA
4. Estudio de Caso: mejoramiento genético
y ceba en Vichada, Colombia
5. Conclusiones
4. Mejoramiento y selección de germoplasma
Identificar y producir
pasturas mejoradas
resistentes a
condiciones
extremas ...
…reduciendo el área requerida
para responder a la demanda
Además de reducir las
emisiones de metano y
óxido nitroso.
…Que contribuyen a
aumentar la
productividad animal
(y la de los cultivos).
Y reducir los
impactos
ambientales
…
5. Soluciones basadas en la naturaleza para mitigar el
cambio climático
• Las áreas de pastoreo contienen
aprox. 20% de las reservas mundiales
de SOC1.
• El trabajo futuro debería centrarse en
incluir el SOC en LCA de los sistemas
de pastizales2.
Roe et al. 2021
1Puche et al. 2019; 2Dondini et al. 2023
6. LCA: una metodología para el análisis de sistemas
• Compilación y evaluación de las entradas, salidas y los impactos ambientales potenciales de un sistema de
productos a lo largo de su ciclo de vida3.
• CFP: suma de las emisiones y absorciones de GEI en un sistema de producto, expresada como equivalentes de CO2 y
basada en un LCA que utiliza la categoría de impacto único del cambio climático4.
• Los factores de emisión se pueden medir, modelar y/o tomar de la literatura (valores de IPCC, IDEAM, etc.)
Sector AFOLU
Uso del suelo
• Bosque
• Cultivos
• pastizales
• Humedales
• Asentamientos
• otra tierra
Gestión del suelo
• Agroforestería
• pastoreo rotacional
• Intercalación
• Bio carbón
• Regímenes de incendios
• Cultivos de cobertura
• …
IPCC 2019
CH4 N2O
CO2
3ISO 14040:2006; 4ISO 14067:2018
Producción de insumos:
Fertilizante, cales, etc.
Producción de alimentos:
Concentrados, melaza, sal
mineral.
Refinería:
Combustibles fósiles
Transporte
Créditos de carbono
Leche
Carne
Madera
Genética
Cultivos
7. Evaluación ambiental de los sistemas ganaderos
colombianos utilizando un enfoque ACV
• Estimación de CFP, energías no renovables y uso de suelo en un total de 1.839 fincas
pertenecientes a sistemas de doble propósito, vaca-ternero y ganado de engorde.
• En las evaluaciones ambientales se aplicó la metodología LCA.
• Se evaluaron el establecimiento de pasturas mejoradas y la adopción de buenas
prácticas de manejo como escenario de mitigación en todas las fincas.
Colombia Global
CFP leche,
kgCO2eq kgFPCM-1
1.0–4.2 0.6–11.9
CFP carne,
kgCO2eq kgLWG-1
5.9–30.9 4.0–43.0
10.1016/j.scitotenv.2021.145573 10.1016/j.livsci.2020.104330 10.1016/j.agsy.2021.103303
8. Hipótesis de investigación:
• Ganado con alto mérito genético tiene un considerable
potencial para reducir las intensidades de GEI en el sector
de la carne de res, especialmente en regiones con baja
productividad animal como América Latina.
• La introducción de pasturas mejoradas como parte de un
sistema de pastoreo rotativo sin quemas de pastizales
mejora la captura de carbono en el suelo.
hdl.handle.net/10568/121105
Caso de estudio: Hacienda San Jose (HSJ) en
Vichada, Colombia
9. HSJ - Elementos disruptivos
Disrupción 1: Agricultura regenerativa
• Automatización de todos los procesos agrícolas
para maximizar los recursos
• Pastura mejorada y manejo de Brachiaria
humidicola CIAT 679 cv. Tully
Disrupción 2: Genética para la reducción de
GEI y mejorar el ROI
• Ganado genéticamente mejorado puede
producir hasta 2.6x-3.2x los resultados en un
período de cinco años.
Disrupción 3: Sostenibilidad holística
• Programas sociales, económicos y ambientales
Promedio Colombia Nelore ciclo corto
Primer embarazo 39 meses 16 meses
Tasa de embarazo 52-66% 77-95%
Edad de destete 8-9.5 meses 7 meses
Promedio regional Modelo HSJ
1
hectáreas/UGG hectárea/UGG
10. Modelo basado en el ciclo de vida para calcular el
impacto climático de HSJ
• Límite del sistema: desde la cuna hasta la puerta de la granja.
• Unidad funcional: producción anual de peso vivo (PV) animal exportado durante 2017–2023.
11. Emisiones y absorciones de GEI y huella de carbono
2017-2023
Intensidad de GEI: 8.7 kg CO2eq kg-1 LW
44%inferior a las fincas vaca-ternera del Meta (proyectos
Ganadería Colombiana Sustentable y LivestockPlus).
Absorción anual potencial en el suelo (sumidero
principal de C): 2.5 t CO2 ha-1 yr-1
Rotación de raíces durante 20 años de pastoreo mejorado
con pasto U. Humidicola.
Sistema silvopastoril no intensivo:
62 t CO2 ha-1 yr-1 Eucalyptus pellita (cercas viva)
5 t CO2 ha-1 yr-1 Árboles nativos (regeneración natural)
Huella de carbono negativa: Las absorciones de carbono
son más altas que las emisiones de GEI
-13.9 kg CO2eq kg-1 LW
Matiz-Rubio et al. (en preparación); Costa Jr. et al. (2022)
Peso vivo exportado 2017–2023: 5,732 t
Área de pastoreo: 4,553 ha en 2017; 7,500 ha en 2023
12. Impactos climáticos adicionales: compensación de C
y emisiones de GEI evitadas
• Maize intercropping with grass: 12% lower GHG than only maize, due to lower N2O and higher maize yield.
• Introduction of legumes: 0.5% lower enteric CH4 emissions and 10% higher SOC due to roots turnover.
Explorative interventions
Carbon uptake in forest Avoided CH4 and N2O due to no
savanna burning
Avoided GHG due to no diesel
for electricity
Activity data 430 ha riparian forest 7,500 ha grazing area 17.4 kW installed photovoltaic
capacity
Mitigation potential 367 t CO2 yr-1 3,182 t CO2eq yr-1 8.4 t CO2eq yr-1
Methodologies for
crediting GHG benefits
Reducing Emissions from
Deforestation and forest
Degradation (REDD+)
Verified Carbon Standard (VCS)
Climate, Community and Biodiversity Standards (CCBS)
13. Cuantificación de co-beneficios
• Beneficios climáticos: Reducciones o eliminaciones de
emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)
resultantes de las actividades del proyecto.
• Beneficios comunitarios: Mejoras en el bienestar de las
comunidades resultantes de las actividades del proyecto.
• Beneficios de la biodiversidad: Mejora de los elementos
de la biodiversidad resultantes de las actividades del
proyecto.
• Adicionalidad: Los beneficios del proyecto son relativos
a las condiciones en un escenario sin proyecto.
• Teoría del Cambio: Cómo las actividades del proyecto
lograrán los resultados esperados y el resultado general.
14. Conclusiones
• El pensamiento sistémico es necesario para evaluar los impactos climáticos a escala de paisaje.
• Una definición precisa del sistema de producción que incluya todos los usos y la gestión de la tierra
es fundamental.
• Se requieren diferentes metodologías para los créditos de carbono dependiendo de los usos de la
tierra y la gestión de la tierra específicos del proyecto.
• La certificación CCB ofrece la oportunidad de monetizar los servicios sociales y de biodiversidad
junto con los créditos C.
• La evaluación del ciclo de vida y, en particular, la huella de carbono son metodologías adecuadas para
el seguimiento del carbono a escala de producto y paisaje.
• La combinación de mediciones y modelos reduce los costos del monitoreo de carbono.
• Los pastizales ofrecen un importante potencial de mitigación como sumidero de carbono.
• Se necesita investigación para evaluar la permanencia del carbono secuestrado en el suelo.
16. Referencias
• Costa Jr., C.; Villegas, D. M.; Bastidas, M.; Matiz-Rubio, N.; Rao, I.; Arango, J. (2022): Soil carbon stocks and nitrous oxide emissions of pasture systems in Orinoquía region of Colombia: Potential for
developing land-based greenhouse gas removal projects. In Front. Clim. 4, Article 916068. DOI: 10.3389/fclim.2022.916068.
• Dondini, M.; Martin, M.; Camillis, C. de; Uwizeye, A.; Soussana, J.-F.; Robinson, T.; Steinfeld, H. (2023): Global assessment of soil carbon in grasslands. From current stock estimates to sequestration
potential. Rome: FAO (FAO Animal Production and Health Paper, 187).
• González-Quintero, R.; Bolívar-Vergara, D. M.; Chirinda, N.; Arango, J.; Pantevez, H.; Barahona-Rosales, R.; Sánchez-Pinzón, M. S. (2021): Environmental impact of primary beef production chain in Colombia:
Carbon footprint, non-renewable energy and land use using Life Cycle Assessment. In Science of The Total Environment 773, p. 145573. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.145573.
• González-Quintero, R.; Kristensen, T.; Sánchez-Pinzón, M. S.; Bolívar-Vergara, D. M.; Chirinda, N.; Arango, J. et al. (2021): Carbon footprint, non-renewable energy and land use of dual-purpose cattle systems
in Colombia using a life cycle assessment approach. In Livestock Science 244, p. 104330. DOI: 10.1016/j.livsci.2020.104330.
• González-Quintero, Ricardo; van Wijk, Mark T.; Ruden, Alejandro; Gómez, Manuel; Pantevez, Heiber; Castro-Llanos, Fabio et al. (2022): Yield gap analysis to identify attainable milk and meat productivities
and the potential for greenhouse gas emissions mitigation in cattle systems of Colombia. In Agricultural Systems 195, p. 103303. DOI: 10.1016/j.agsy.2021.103303.
• IDEAM; PNUD; MADS; DNP; CANCILLERÍA (2018): Segundo Informe Bienal de Actualización de Colombia a la Convención Marco de las Naciones Unidas para el Cambio Climático (CMNUCC). Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM; Programade las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD; Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible MADS; Departamento Nacional de
Planeación DNP; Ministerio de Relaciones Exteriores. Bogotá. Available online at http://www.ideam.gov.co/documents/24277/77448440/PNUD-IDEAM_2RBA.pdf/ff1af137-2149-4516-9923-6423ee4d4b54,
checked on 4/30/2020.
• IPCC (2019): 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 1: General Guidance and Reporting. Switzerland.
• ISO 14040:2006, 2021-02: Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework.
• ISO 14067:2018, 2019-02: Greenhouse gases – Carbon footprint of products – Requirements and guidelines for quantification.
• Neira, F. H.; Turriago, J. D.; Berrio, V. (2017): Estimation of reference soil organic carbon (SOC) for mineral soils of Colombia. In FAO (Ed.): Proceedings of the Global Symposium on Soil Organic Carbon. Rome,
Italy, 21-23. March. Food and Agriculture Organization of the United Nations, pp. 80–86.
• Notenbaert, A.M.O.; Douxchamps, S.; Villegas, D. M.; Arango, J.; Paul, B. K.; Burkart, S. et al. (2021): Tapping Into the Environmental Co-benefits of Improved Tropical Forages for an Agroecological
Transformation of Livestock Production Systems. In Front. Sustain. Food Syst. 5, Article 742842. DOI: 10.3389/fsufs.2021.742842.
• Peñuela, L.; Solano, C.; Ardila, V.; Galán, S. (Eds.) (2014): Sabana inundable y ganadería, opción productiva de conservación en la Orinoquia. Asociación Red Colombiana de Reservas Naturales de la Sociedad
Civil (RESNATUR); Fundación Natura (FN); World Wildlife Fund (WWF); The Nature Conservancy (TNC); Parques Nacionales Naturales de Colombia (PNN). Colombia (Conservación de la biodiversidad en
predios productivos, 3).
• Puche, N.; Senapati, N.; Flechard, C. R.; Klump, K.; Kirschbaum, M.U.F.; Chabbi, A. (2019): Modeling Carbon and Water Fluxes of Managed Grasslands: Comparing Flux Variability and Net Carbon Budgets
between Grazed and Mowed Systems. In Agronomy 9 (4), p. 183. DOI: 10.3390/agronomy9040183.
• Roe, S.; Streck, C.; Beach, R.; Busch, J.; Chapman, M.; Daioglou, V. et al. (2021): Land-based measures to mitigate climate change: Potential and feasibility by country. In Global change biology 27 (23),
pp. 6025–6058. DOI: 10.1111/gcb.15873.
