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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.7 spe 14 Texcoco feb./mar. 2016

 

Ensayos

Adaptación y mitigación del cambio climático con la producción de bioenergéticos en suelos marginales

Diego E. Platas Rosado1 

Pedro Zetina Córdoba2 

Julio Vilaboa Arroniz1  § 

Remedios Martínez Hernández2 

1Colegio de Postgraduados-Campus Veracruz. Carretera Xalapa-Veracruz, km 88.5. Predio Tepetates. Manlio F. Altamirano. (prof-agroindustrial@uphuatusco.edu.mx).

2Universidad Politécnica de Huatusco. Avenida 1 Núm. 728, Huatusco, Centro, 94100 Huatusco, Veracruz. (dir-pymes@uphuatusco.edu.mx).

Resumen

El objetivo de esta investigación fue hacer una reflexión, sobre alternativas propuestas para mitigar y adaptarse al cambio climático, mediante la utilización de suelos no aptos (marginales) y aptos (no marginales), para la actividad agrícola que permitan cubrir la creciente demanda de biocombustibles, sin afectar el suministro al consumo humano y animal. Factores como el crecimiento poblacional, cambios en el ciclo de producción agrícola por efectos del cambio climático y la presión ejercida por la búsqueda de fuentes alternas de energía, han ocasionado una crisis mundial con repercusiones a nivel local debido a la globalización, por la disponibilidad de alimentos para consumo humano y animal, lo que ha generado un incremento en los precios. El calentamiento global, originado por los gases de efecto de invernadero, es el disturbio antropogénico más importante sobre los recursos naturales, donde la emisión de CO2, por el uso de combustibles fósiles es el que más contribuye, por lo que el tema de los biocombustibles ha tomado relevancia por razones ambientales, económicas, así como por la inestabilidad y volatilidad en el precio de los combustibles fósiles, ocasionando un incremento en la demanda de producción agrícola para la generación de energía; sin embargo, la competencia por suelos agrícolas se ha incrementado creando un dilema sobre el uso de suelos marginales y no marginales, para este fin. Aunque se plantea como una solución a mediano plazo la incorporación de suelos marginales a la producción agrícola para obtención de biocombustibles, pero esto se logrará con la investigación científica y tecnologías adecuadas.

Palabras clave: bioenergéticos; cambio climático; tipos de suelos

Introducción

El hombre a través de la agricultura, como actividad preponderante en el desarrollo de las sociedades, ha afrontado la variabilidad del clima adaptando cultivos y en su caso modificando sus procesos productivos para que el daño o el efecto negativo sea el menor posible. Se denomina como cambio climático a la modificación del clima (temperatura, presión atmosférica y precipitaciones, entre otros) con respecto a su historial climático a una escala geográfica determinada; siendo las causales de esta tanto naturales como antropogénicas (Crowley y North 1988; Oreskes, 2004). Pero la intensidad y la velocidad del cambio climático presentan nuevos desafíos sin precedentes, por tanto se requiere de adaptación para evitar, resistir o aprovechar la variabilidad en el clima, la mitigación mediante prácticas agrícolas amigables con el medio ambiente y evitar así la reducción de gases de efecto de invernadero.

Deutsch et al. (2008) menciona que el calentamiento global, originado por los gases de efecto de invernadero, es el disturbio antropogénico más importante sobre los recursos naturales, y el impacto negativo sobre las especies varía geográficamente. Las concentraciones atmosféricas de los gases de efecto invernadero (GEI), son dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) (Monteny et al., 2006). La emisión de CO2 por la quema de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas) es el que más contribuye al efecto de invernadero (Pretty y Conway, 1998).

Se estima que el cambio en los fenómenos meteorológicos así como la presencia de casos extremos, y en épocas atípicas afecte sensiblemente al sector primario desde el punto de vista productivo, y social ya que de no adaptarse y mitigar este fenómeno afectará la producción de alimentos, la cual por sí misma presenta un déficit a nivel mundial; aunado a ello los habitantes de escasos recursos asentados en la zonas rurales serán lo más afectados. Por ejemplo, se estima que el cambio climático incrementará el número de personas sub-nutridas y puede reducir el rendimiento de los cultivos de riego y temporal a partir del decenio de 2020; y expertos señalan que la mitad de la agricultura de América Latina probablemente sufrirá desertificación y salinización en 2050. Diversos organismos hay mencionado como alternativa la producción de combustibles no fósiles y tecnologías más amigables con el medio ambiente que permitan mitigar los efectos de calentamiento global y GEI. El objetivo del presente documento, fue realizar una reflexión sobre algunas alternativas que se han propuesto para mitigar y adaptarse al cambio climático.

Uso del suelo marginal y no marginal para la producción de biocombustibles

Desde un punto de vista agronómico, el suelo es la delgada parte superior del manto de rocas en que penetran las raíces de las plantas y donde éstas toman el agua y las demás sustancias necesarias para su existencia, siendo sus principales componentes los compuesto inorgánicos, nutrientes solubles, materia orgánica, agua y gases (Crespo, 2004). El suelo suministra a la vegetación los nutrimentos necesarios para su funcionamiento (De las Salas, 1987) de ahí la importancia de este componente pues de existir un desequilibrio en su temperatura y composición afectará la producción de los alimentos. La clasificación de suelos (Cuadro 1) tiene como fundamento la erosión, pero es de utilidad para establecer una diferenciación entre suelos no marginales (aptos para la agricultura) y marginales (no aptos para la agricultura).

Fuente: De las Salas (1987). El suelo como componente del medio. Relación suelo-clima-vegetación.

Cuadro 1 Clasificación de suelos por tipo de erosión. 

Además que la erosión en uno de los principales procesos de degradación del suelo (De las Salas, 1987; Gandía y Meliá, 1991). La expresión tierras marginales se utiliza para referirse a los espacios abandonados como consecuencia de su escaso valor productivo; es decir, son aquellos suelos (como sinónimo de tierra agrícola) localizados en zonas de precipitaciones débiles e impredecibles, y donde la temperatura y las condiciones de relieve (terrestre) restringen la productividad natural y el establecimiento de sistemas agrícolas (clases V al VIII) (Gandía y Meliá, 1991). Se entenderán como suelos no marginales a los considerados en las clases I, II, III y IV (Gandía y Meliá, 1991).

En la actualidad, el tema de los biocombustibles ha tomado relevancia por razones ambientales (menor emisión de CO2 al entorno) y económicas (incremento de la demanda de energía a nivel mundial) y productivas como el decremento de los combustibles fósiles tradicionales y la inestabilidad y volatilidad en el precio de los mismos (petróleo y carbón) (SAGARPA, 2006); por lo que se ha generado un aumento en la demanda de los productos agrícolas para la producción de energía (IICA, 2007). Por ejemplo, las fuentes para la producción de energía en 1980 fueron petróleo (43%), carbón (25%), gas (17%) y biomasa (10.5%), que cubrieron 95% del consumo humano; para el 2004 estas mismas fuentes aportaron el 91% y para el 2030 cubrirán 89% del consumo mundial (López, 2007). El petróleo ha alcanzado precios record tanto a la alza a más 100 USD por barril como a la baja a menos de 43 USD por barril en 2014 (Fernández, 2008).

Los biocombustibles son combustibles líquidos producidos a partir de cultivos agrícolas que se obtienen mediante la industrialización de productos, como el etanol de maíz, trigo, azúcar o la remolacha y el biodiesel de aceite de semillas (Seoánez, 2002; Demibars, 2008). Los biocombustibles se obtienen mediante la industrialización de productos agrícolas tradicionales y no tradicionales como el cártamo (SAGARPA, 2006); la caña de azúcar, los cereales, la remolacha son utilizados para producir bioetanol como sustituto de la gasolina mientras que los aceites vegetales se utilizan para la producción de biodiesel (IICA, 2007), pero la producción de biocombustibles se ha basado principalmente en los cultivos del maíz y caña de azúcar por dos razones: 1). Estos cultivos presentan los mayores rendimientos agrícolas para la producción de etanol (Cunningahm, 2007); y 2). El 90% de la producción total de biocombustibles se destina al etanol (IICA, 2007). Por lo que la producción de biocombustibles, principalmente etanol ha generado interés en los países desarrollados con el objetivo de crear una fuente de energía que sea utilizada en el transporte principalmente y que les permita disminuir su dependencia del petróleo extranjero (Cunningahm, 2007).

Ventajas del uso de suelo no marginal para la producción de biocombustibles

En la actualidad, la escasez de petróleo y los altos precios del mismo afectan la economía mundial (IICA, 2007; Alessandro, 2006), por lo que existe la necesidad de encontrar fuentes alternas de energía al petróleo, que sean renovables. Los biocombustibles, principalmente maíz y caña de azúcar, se producen en suelos no marginales.

Existen protocolos internacionales como el de Kyoto, que establecen la reducción de emisión de gases de invernadero; y es mediante el uso de biocombustibles como se pretende lograr esta reducción para disminuir el calentamiento global.

El cambio en las fuentes de energía y la reconversión de la agricultura a la producción de biocombustibles permitirá que los países Latinoamericanos exporten mayor volumen de producción a los países industrializados. Bravo (2001) acorde a estadísticas de la European Commission, menciona que Europa se convertirá en el principal importador de productos agrícolas tanto para el consumo como para la producción de biocombustibles y América Latina será su principal proveedor; ya que la Unión Europea importa 75% de proteína vegetal tanto sólo para la alimentación del ganado (Alessandro, 2006; Bravo, 2001).

EE.UU, principal socio comercial de México importa 61% del petróleo crudo que consume por lo que ha buscado reducir su dependencia al petróleo extranjero mediante la producción de biocombustible (bioetanol) a base del maíz (Pimentel, 2003); pues es el principal productor del grano a nivel mundial (SAGARPA, 2008).

Mayor dinamismo económico en los países con economías emergentes, lo que representa para América Latina, y principalmente México, una oportunidad de negocio. Walter (2005) menciona que para América Latina se han generado grandes megaproyectos para la producción de biocombustibles o para encontrar sostenibilidad en la producción de monocultivos del maíz y caña de azúcar para la producción de biocombustibles.

Desventajas del uso de suelo no marginal para la producción de biocombustibles

Incremento en la escasez de alimentos. En los países industrializados, han comenzado a sustituir el uso de petróleo por biocombustibles lo que ha generado una reconversión de la agricultura (bioetanol principalmente) (Soonet, 2007).

Presión económica y política de las potencias económicas sobre los países con economías emergentes, para el suministro de materias primas tanto para la producción de biocombustibles como para el consumo; lo que generaría un déficit alimentario en los países en vías de desarrollo. Al respecto Soonet (2007) menciona que, los países industrializados han comenzado a sustituir la producción de petróleo por biocombustibles ya sea en sus sistemas agrícolas o mediante la importación de materias primas de países con economías emergentes.

El uso de suelos no marginales destinados para la producción de alimentos será cambiado para la producción de biocombustibles. Por ejemplo, Dakota del Sur, Minnesota e Iowa, principales productores de maíz en EE.UU, dedican 50% de su producción a la producción de biocombustibles; lo que genera un déficit en suministro de maíz para consumo humano y la ganadería. Otro ejemplo de ello se presenta en la Unión Europea (UE); quién acordó que para 2020 todos los combustibles (utilizados en transporte) deben contar con 10% de origen biocombustible, por lo que tendrán que destinar 72% de la superficie agrícola a la producción de energía (Bravo, 2001).

Los países con economías emergentes no cuentan con el volumen de producción suficiente para destinar la producción al consumo humano y animal y a la vez les permita la producción de biocombustibles o la exportación de los mismos. Según datos de la Secretaría de Agricultura Ganadería Pesca y Alimentación, SAGARPA (2008) en el año 2007, de la disponibilidad total de maíz (producción e importación) que tenía México 56% se destinó para consumo humano, 27% para el sector pecuario, 11.5% para la industria, y 5.3% para otros usos.

El establecimiento de monocultivos, como el maíz y caña de azúcar, tanto para el consumo humano como para la producción de biocombustibles aumentará el número de plagas y enfermedades por la falta de rotación de cultivos (Pimentel, 2003).

Pros del uso de suelo marginal para la producción de biocombustible

Utilización de áreas no utilizadas actualmente en producción agrícola. Por lo que se podrían ocupar los suelos clasificados como IV, V, VI, VII y VII siempre y cuando se desarrolle la tecnología (variedades y equipo) para tal efecto (De las Salas, 1987).

La producción de cultivos con fines bioenergéticos en suelos marginales presenta factibilidad, ya que no compiten con la producción destinada para el consumo humano en cuanto a disponibilidad de suelo, agua y otros recursos necesarios para la producción (Bravo, 2001).

Incorporar a la producción comercial a productores que destinan su producto al autoconsumo; lo que les generará mayores beneficios económicos.

Utilización de productos no tradicionales (como la remolacha), que permitan la producción de biocombustibles; de tal forma que la producción de cultivos tradicionales sea destinada para el consumo humano y la ganadería y el cultivo de los no tradicionales para la producción de biocombustibles; con lo cual, se evitarían problemas de déficit alimentario. Esto bajo la premisa que las características agronómicas de los cultivos no tradicionales sean las adecuadas para su establecimiento, desarrollo y producción en suelos marginales.

Contras del uso del suelo marginal para la producción de biocombustibles

Tanto el maíz como la caña de azúcar requieren de condiciones agroecológicas específicas para su desarrollo y funcionamiento que permitan una producción adecuada para la generación de biocombustibles; pero la mayoría de los suelos marginales carecen de éstas condiciones. Por lo que la relación clima-planta-suelo debe considerarse como un sistema integrado. En el caso específico de la caña de azúcar, Jiménez et al. (2004) menciona que las características inadecuadas del suelo crea restricciones en el desarrollo y funcionamiento del cultivo.

Acorde a la clasificación de suelos presentada, los cultivos del maíz y caña de azúcar, como los principales cultivos ocupados para la producción de biocombustibles no se pueden establecer en suelos marginales (clases IV, V, VI, VII y VIII).

Además, de acuerdo a lo planteado por Cunningahm (2007), el maíz y caña de azúcar presentan los mayores rendimientos agrícolas para la producción de etanol; pero al no contar con las condiciones agroecológicas adecuadas los rendimientos serán menores a lo esperado e incluso nulos. Aspecto relacionado a la definición de “tierras marginales” (espacios abandonados como consecuencia de su escaso valor productivo).

Bravo (2001) menciona que la incorporación de tierras marginales, para la producción de biocombustibles no es una solución que permita que todos los involucrados obtengan beneficios; toda vez, que en la mayoría de los casos, los suelos marginales se encuentran en posesión de indígenas o productores que destinan la producción al autoconsumo, y la pretensión de sacarlos de este tipo de producción para incorporarlos a la agricultura para la obtención de biocombustibles puede generar perturbaciones en los poseedores de estos suelos.

Además, en la mayoría de los casos se requerirá de paquetes tecnológicos adecuados que permitan el establecimiento desarrollo y producción de cultivos (tradicionales o no tradicionales), para la producción de biocombustibles con la finalidad que los rendimientos obtenidos sean suficientes para satisfacer la demandan de materias para la producción de biocombustibles.

¿Producir alimentos o biocombustibles?

El crecimiento poblacional, los cambios climáticos en los ciclos productivos así como la inestabilidad en los mismos debido a los efectos del cambio climático como sequías e inundaciones atípicas y la búsqueda de fuentes alternas de energía a base de cultivos agrícolas han generado una crisis mundial con repercusiones a nivel local, debido a la globalización, por la disponibilidad de alimentos tanto consumo humano como animal que han generado una alza en los precios (FAO, 2007). Se estima que la población aumentará a 9 billones de personas alcanzando una estabilización en 2040-2050; los alimentos necesarios para enfrentar los requerimientos nutricionales durante la primera mitad del siglo XXI serán aproximadamente igual a la cantidad total de alimentos producidos a todo lo largo de la historia de la humanidad (Capper et al., 2008); estos factores en conjunto, han generado una crisis mundial en la disponibilidad de alimentos, ocasionando un incremento en los precios de los alimentos como el sorgo y maíz (Soonet, 2007; FAO, 2007).

Por su parte, el Banco Mundial (BM), estima que los precios de los granos van a seguir a la alza de manera constante hasta 2015 por lo que recomienda a los países redefinir su política agrícola con la finalidad de garantizar el suministro de granos. Por ejemplo, el precio internacional del maíz en 2006 era de 87.66 USD t-1 para enero del 2008 el precio por tonelada en el mercado internacional llegó a 194.32 USD t-1 siendo el incremento de 121.7%; por su parte en el sorgo, para este mismo periodo, el incremento fue del 83% (de 94.2 a 172.8 USD t-1) (Fernández, 2008); el BM, desde ese lustro, estimaba el incremento de los precios de los granos de manera constante hasta 2015.

Aunado a ello, si para el lustro pasado, EE.UU principal productor y exportador de maíz preveía destinar 30% de su cosecha (más de 12% de la producción mundial de maíz) a la producción de biocombustibles (etanol) (Cunningahm, 2007; García, 2008). Para 2050 el suministro de biocombustibles requerirá de 385 millones de hectáreas siendo establecidas las zonas de producción en los países en desarrollo (Demibars, 2008; Walter, 2005). En el caso de México, en 2009 se aprobó la Ley de Promoción y Desarrollo de la Bioenergía (LPDB), que estipula que para la producción de biocombustibles sólo se destinaría el excedente de la producción de maíz; sin embargo, el país no es autosuficiente en este rubro; en el corto plazo para producción de biocombustible (etanol) se tendrían que destinar 700 mil hectáreas y en 20 años un millón 700 mil, lapso en el que aumentará el gasto en importaciones de maíz y caña de azúcar, principalmente García (2008).

Conclusiones

La producción de biocombustibles es una necesidad social imperante actualmente y en el futuro, tanto cómo estrategia al agotamiento de los hidrocarburos como mitigación del cambio climático a través de la disminución de emisión de CO2 por los automóviles. Sin embargo, la competencia por suelos agrícolas va en incremento y ese es el reto; una solución a mediano plazo será la incorporación de suelos marginales a la producción de granos y otras materias primas para biocombustibles, pero esto solo se logrará con la investigación científica, diseño y operación de tecnologías adecuadas a estos suelos.

Literatura citada

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Recibido: Noviembre de 2015; Aprobado: Febrero de 2016

§Autor para correspondencia: juliovilaboa@hotmail.com.

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