Un nuevo estudio de las emisiones de metano del ganado en los Estados Unidos, dirigido por un investigador de la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State, ha desafiado las estimaciones anteriores de arriba hacia abajo.

La investigación se realizó porque existen serias discrepancias entre las estimaciones de arriba hacia abajo que sugieren que la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Está subestimando las emisiones de metano agrícola hasta en un 90 por ciento. y estimaciones ascendentes aceptadas por el gobierno federal que muestran emisiones más bajas.

Las estimaciones de emisiones de arriba hacia abajo implican el monitoreo de las concentraciones de metano atmosférico por satélites o de muestras de aire recolectadas a gran altura por aviones, y el uso de modelos para estimar las fuentes de emisiones. Las estimaciones ascendentes tienen en cuenta las poblaciones de ganado y los factores de emisión animal.

En su análisis detallado, los investigadores utilizaron un espacio explícito, enfoque de abajo hacia arriba, basado en inventarios de animales y factores de emisión basados ​​en la ingesta de alimento, estimar las emisiones de metano entérico para el ganado y las emisiones de metano del estiércol para el ganado, cerdos y aves de corral para los Estados Unidos contiguos.

Los investigadores calcularon las emisiones de metano utilizando un enfoque "en cuadrícula", dividiendo los EE. UU. en unidades GIS de 0,1 por 0,1 grados, que creó celdas desde 31 millas cuadradas en el norte de los Estados Unidos hasta 42 millas cuadradas en la parte sur del país.

"Este nivel de detalle nos permitió evaluar con mayor precisión las emisiones de metano agrícolas en función de las actividades relacionadas con el ganado, "explicó el investigador principal Alex Hristov, profesor de nutrición láctea, quien es miembro del actual Comité de Metano Antropogénico de la Academia Nacional de Ciencias.

"Debemos tener información más específica sobre las emisiones de metano que combine las poblaciones y las características del ganado local con la distribución de las características del paisaje, y un enfoque de inventario cuadriculado proporciona que, " él dijo.

Según la EPA, las tres principales fuentes de metano antropogénico en los Estados Unidos son el sector energético combinado:gas natural, sistemas de petróleo y minería de carbón, que representa el 40 por ciento del total; ganado, 36 por ciento del total; y vertederos, 18 por ciento del total.

Las emisiones de metano de las operaciones ganaderas son el resultado de la fermentación microbiana y la metanogénesis en el estómago de los rumiantes y procesos de fermentación similares en el estiércol de animales de granja tanto rumiantes como no rumiantes.

El metano también se produce a partir de la fermentación entérica en el tracto digestivo de especies herbívoras no rumiantes. como caballos, burros y mulas, como resultado de los procesos de fermentación en su intestino grueso. Sin embargo, Los "fermentadores del intestino posterior" no producen tanto metano por unidad de alimento fermentado como los rumiantes. por lo que las emisiones entéricas o de estiércol de especies equinas no se incluyeron en este análisis. Tampoco lo fueron las emisiones de pequeños rumiantes como ovejas y cabras, que son insignificantes en los EE. UU.

A nivel de condado, Las emisiones anuales de metano entérico para todos los estados se estimaron solo para el ganado. Un total de 3, 063 condados de los Estados Unidos contiguos se incluyeron en la base de datos de emisiones de metano del ganado.

Los inventarios de ganado por condado se obtuvieron del Censo de Agricultura de 2012, que es el último censo disponible actualmente. Los datos de peso corporal para el ganado se derivaron de los registros de la EPA y la ingesta de alimento de materia seca se estimó con base en las ecuaciones de predicción del Consejo Nacional de Investigación para las diversas categorías de ganado. Se calcularon los factores de rendimiento de emisión de metano para cada categoría de ganado.

En general, la investigación, que se publicó este mes en Ciencia y Tecnología Ambiental , produjo un total de emisiones de metano del ganado en los EE. UU. de 19.6 mil millones de libras por año. Sin embargo, la incertidumbre en torno a ese total es alta, reconocieron los investigadores.

En comparación con el metano entérico, predecir las emisiones de metano del estiércol es un proceso más complejo y conlleva una mayor incertidumbre en las estimaciones, señalaron los investigadores. Composición del estiércol, tipo de instalaciones de almacenamiento y tiempo de retención del estiércol, y el medio ambiente, en particular la temperatura, se encuentran entre los factores que afectan las emisiones de metano del estiércol.

Existe una gran incertidumbre en las emisiones de metano entérico y de estiércol del ganado, Hristov concedió. Dijo que la investigación en todo el mundo ha demostrado que la variabilidad en las emisiones de metano entérico se puede explicar en gran medida con la variabilidad en la ingesta de materia seca del alimento. La composición de nutrientes del alimento también es importante, pero tiene un impacto menor en la producción de metano entérico.

"Si las emisiones de metano del ganado en este país realmente son el doble de lo que se estima ahora, y no creemos que lo sean, eso pondría un gran objetivo en la agricultura para tomar medidas para reducir estas emisiones, ", dijo Hristov." Tener una evaluación precisa y espacialmente explícita de las emisiones de metano del ganado es fundamental para la conciliación de los enfoques de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba, y es el punto de partida de cualquier esfuerzo de mitigación ".

"Nuestro análisis mostró que las estimaciones de la EPA se acercan a la realidad, pero existe una discrepancia en la distribución espacial de las emisiones. Y, nuestra investigación reveló una gran discrepancia con modelos globales como el inventario EDGAR (Base de datos de emisiones para la investigación atmosférica global) ".