Se cree que el uso de la tierra y el cambio de uso de la tierra son responsables de aproximadamente el 23% de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre. Pero determinar con certeza este número se ha visto obstaculizado por la falta de datos en muchas regiones clave de los trópicos donde los bosques están siendo reemplazados por la agricultura y donde otras actividades están degradando los bosques.

Gran parte de nuestra incertidumbre está relacionada con lo que está sucediendo en los suelos como resultado de la conversión de los bosques a la agricultura. Los suelos almacenan aproximadamente el doble de carbono que la atmósfera y son responsables de regular las concentraciones de otros dos importantes gases de efecto invernadero:el óxido nitroso, que es un gas de efecto invernadero aproximadamente 265 veces más potente que el dióxido de carbono, y metano, que es el segundo gas de efecto invernadero antropogénico más importante después del dióxido de carbono.

Es necesario mejorar la cuantificación de las emisiones de gases de efecto invernadero para la implementación de acciones de mitigación del cambio climático en el marco del Acuerdo de París. Muchos países de los trópicos se han comprometido a reducir las emisiones en sus sectores agrícola y forestal. Algo de esto se hará unilateralmente, pero algunos se harán a través de la cooperación internacional, incluso a través de los mercados de carbono.

La Alianza de Bioversity International y CIAT ha estado trabajando con socios en todo el CGIAR para aumentar la disponibilidad de datos de emisiones. En meses recientes, publicamos tres artículos con nuevos datos primarios de sitios en los trópicos húmedos. Dos estudios analizaron la conversión de bosques a diferentes tipos de agricultura en suelos de tierras altas en Camerún y en la isla de Sumatra en Indonesia; el tercer estudio examinó la degradación forestal en una turbera tropical debido a la cosecha insostenible de frutos de palma en Perú.

El hallazgo constante en estos documentos es que la conversión de los bosques a la agricultura y la degradación de los bosques ralentiza los ciclos del carbono y el nitrógeno en estos paisajes, que afecta los flujos de gases de efecto invernadero entre la biosfera y la atmósfera.

Uno de los gases que miramos fue el metano, y esto es importante porque el suelo elimina este gas de efecto invernadero de la atmósfera y limita su impacto climático. Nuestro estudio en Camerún encontró que la conversión de bosque húmedo en tierras de cultivo redujo esta remoción en un 47%, pero la conversión a una plantación de cacao no redujo la remoción. Nuestro estudio en Sumatra encontró menos pero sigue siendo importante, tasas de extracción en comparación con el bosque que observamos en Camerún.

La conversión de bosques en plantaciones de caucho y palma aceitera redujo la eliminación de gases de efecto invernadero por el suelo a casi cero.

¿Resolviendo el misterio del metano perdido?

El metano está aumentando en la atmósfera a un ritmo acelerado. Los órdenes de magnitud de la reducción de las remociones de metano de los bosques tropicales que observamos sugieren que la deforestación puede estar contribuyendo entre el 4% y el 9% de este aumento. Este efecto del cambio de uso de la tierra no está integrado en los estudios de modelos globales y puede explicar parte de la variabilidad de un año a otro en la acumulación de metano atmosférico.

En Perú, observamos una situación contrastante en los humedales boscosos, que son una fuente natural de metano a la atmósfera debido a la combinación del alto contenido de materia orgánica de los suelos de los humedales y las condiciones de inundación que limitan los niveles de oxígeno en estos suelos.

Observamos la degradación del bosque en un área pantanosa sobre suelos de turba (suelos con un contenido muy alto de materia orgánica) y descubrimos que los cambios en la estructura del bosque y la alteración del suelo por la cosecha insostenible de palmeras Mauritia flexuosa estaban disminuyendo la fuente natural de metano de la región. Dada la pérdida y degradación a gran escala de los humedales en los trópicos, esta fuente natural puede estar disminuyendo, lo que significa que el aumento de metano en la atmósfera debido a actividades antropogénicas puede estar subestimado.

Reducciones de óxido nitroso, al principio

Para el óxido nitroso, También encontramos que las emisiones eran menores en las áreas convertidas a agricultura, principalmente porque estos suelos no estaban siendo fertilizados. En Camerún, las emisiones disminuyeron en un 52% en las tierras de cultivo recientemente convertidas y en un 35% en las plantaciones agroforestales. Publicamos los resultados de Sumatra anteriormente y mostramos una reducción del 40% cuando el bosque se convirtió en plantaciones de palma aceitera y caucho.

La eliminación continua de cultivos de estos sitios sin la reposición de nutrientes exacerbará las deficiencias de nitrógeno y, en algún momento, se requerirá fertilización para aumentar la productividad. Esto aumentará las emisiones y, por lo general, las emisiones de los sistemas fertilizados superan a las de la vegetación nativa.

Encontramos resultados equívocos para las emisiones de óxido nitroso en respuesta a la degradación forestal en las turberas peruanas, con un sitio degradado mostrando emisiones mucho más bajas que el bosque intacto y otro mostrando emisiones similares.

La agrosilvicultura puede mantener los niveles de carbono del suelo

El tercer gas que analizamos fue el dióxido de carbono y analizamos en particular la respiración del suelo. La respiración del suelo es la salida de dióxido de carbono de los suelos y esto proviene de dos fuentes:la degradación de la materia orgánica del suelo y la respiración de las raíces. La respiración del suelo es el segundo flujo de carbono más importante en los ecosistemas después de la fotosíntesis e indica la productividad del ecosistema.

En Camerún, La conversión de bosques en tierras de cultivo resultó en una reducción del 43% en la respiración del suelo, y solo una reducción del 20% en la plantación de cacao. En Sumatra, no vimos ningún cambio en la respiración del suelo con la conversión de bosques a cultivos de plantación, y la palma de aceite tenía tasas de respiración del suelo más altas que el sitio del bosque. Próximamente se publicarán datos sobre la respiración del suelo en el experimento de degradación de turberas peruanas.

En Sumatra, hubo poca pérdida de materia orgánica del suelo después de la conversión, lo que ayudó a reforzar la respiración del suelo. Observamos una disminución significativa de la materia orgánica del suelo en Camerún asociada con una menor respiración del suelo. Estos resultados sugieren que el mantenimiento de sistemas agroforestales altamente productivos puede ser clave para mantener las reservas de carbono del suelo y reducir las emisiones derivadas del cambio de uso de la tierra.

Estos estudios y otros documentos que se producirán o se han producido a partir de estos sitios agregarán tres sitios bien caracterizados al cuerpo de conocimiento de los trópicos húmedos para respaldar un mejor modelado y una mejor implementación del Acuerdo de París.

Una de las funciones importantes de las organizaciones de ciencia aplicada como la Alianza es proporcionar datos para respaldar una toma de decisiones sensata. Reconocemos que los buenos datos no garantizan buenas decisiones, pero la falta de datos garantiza que las buenas decisiones sean acertadas.