Una investigación recientemente publicada en la Universidad Estatal de Michigan detalla cómo el pasto varilla, un cultivo para biocombustibles, puede mitigar los efectos del cambio climático cuando se cultiva en tierras marginales, tierras agrícolas de poco valor. Para los agricultores, también puede proporcionar beneficios económicos en estos espacios improductivos.

La investigación fue publicada en Environmental Research Letters .

El equipo estuvo dirigido por Bruno Basso, profesor de la Fundación MSU en los departamentos de Ciencias Ambientales y de la Tierra, y Ciencias Microbianas, del Suelo y de las Plantas, así como por el W.K. Estación Biológica Kellogg. También participaron Seungdo Kim, profesor asociado de investigación en la Facultad de Ingeniería de MSU, y Rafael Martinez-Feria, investigador postdoctoral en el laboratorio de Basso.

La energía renovable es un tema de gran discusión en todo el mundo. Los científicos del clima advierten sobre resultados catastróficos si los combustibles fósiles siguen siendo la principal fuente de energía en el futuro. Además, países como EE. UU. se enfrentan a los dilemas éticos y financieros de depender del petróleo extranjero.

Los biocombustibles lignocelulósicos, que se obtienen a partir de biomasa vegetal, son una de las únicas fuentes de energía renovable actuales con potencial como alternativa de combustible para vehículos. Pero los problemas de los combustibles fósiles no se resuelven fácilmente simplemente plantando más cultivos de biocombustibles como el pasto varilla.

"Cultivar lo suficiente como para usar cultivos de biocombustibles para el sector del transporte a gran escala requeriría cambios masivos en el uso de la tierra", dijo Basso. "Este es un problema con muchas capas. Hay preocupaciones de seguridad alimentaria si la tierra que anteriormente se usaba para cultivos alimentarios se cambió a cultivos de biocombustibles. sistemas de producción de cultivos".

El desafío se magnifica cuando los agricultores consideran qué hacer con las tierras marginales y menos productivas. Con el aumento de los costos de los insumos, a menudo hay poca o ninguna ventaja para plantar en estas áreas. Si los productores deciden plantar, abundan los problemas ambientales, ya que estos campos a menudo tienen deficiencia de nitrógeno y pueden requerir un uso intensivo de fertilizantes.

"Para lograr que los agricultores cambien su comportamiento, el cambio debe tener sentido para ellos desde el punto de vista económico, ante todo", dijo Basso. "Nuestro objetivo era examinar si las tierras marginales podían ser tanto rentables como respetuosas con el medio ambiente, algo que sería una victoria para todos los involucrados".

Para este proyecto, Basso y su equipo utilizaron un conjunto de modelos múltiples de sistemas de simulación de cultivos que tienen en cuenta los datos del suelo, el clima y la gestión. Estos incluían tres modelos de estudios anteriores y el programa System Approach to Land Use Sustainability (SALUS) de Basso, que simula la producción diaria de cultivos durante muchos años utilizando diferentes estrategias de gestión.

El conjunto de modelos múltiples está diseñado para comprender y cuantificar mejor las incertidumbres provenientes de la entrada del modelo y los parámetros exclusivos de cada modelo. Basso dijo que este es el primer estudio que utiliza un conjunto de modelos vinculado a la inteligencia artificial para el pasto aguja utilizado para la producción de bioenergía.

El equipo de Basso descubrió que cantidades bajas de fertilizante nitrogenado proporcionaron aumentos a largo plazo en el rendimiento que superaron las emisiones de gases de efecto invernadero, un hallazgo que contradice otros estudios. Los investigadores creen que el beneficio puede ser mucho mayor en tierras limitadas por la deficiencia de nitrógeno, como es el caso en varias áreas de Michigan. Basso señaló que el uso de esta estrategia no es tan efectivo en áreas con suelo rico en carbono orgánico o en aquellas con poca precipitación y temporadas de crecimiento cortas.

"Esto muestra que algunas tierras marginales que carecen de nitrógeno tienen un valor potencial para la producción de cultivos de biocombustibles, lo que es de interés para los agricultores que buscan aumentar la rentabilidad y de importancia ambiental al reducir la huella de carbono de la operación", dijo Basso. "Es importante que cuando tratamos de resolver un problema no creemos otro, por lo que los niveles de fertilizante nitrogenado agregado son cruciales para mantener el resultado climático positivo neto general".