Si se gestiona adecuadamente, muestra el estudio, el pastoreo puede en realidad aumentar la cantidad de carbono del aire que se almacena en el suelo y se secuestra a largo plazo. Pero si hay demasiado pastoreo, puede producirse erosión del suelo y el efecto neto es causar más pérdidas de carbono, de modo que la tierra se convierte en una fuente neta de carbono, en lugar de un sumidero de carbono. Y el estudio encontró que esto último es mucho más común en todo el mundo hoy en día.

El nuevo trabajo, publicado en la revista Nature Climate Change , proporciona formas de determinar el punto de inflexión entre los dos, para las tierras de pastoreo en una zona climática y un tipo de suelo determinados. También proporciona una estimación de la cantidad total de carbono que se ha perdido en las últimas décadas debido al pastoreo del ganado, y cuánto podría eliminarse de la atmósfera si se implementa una gestión de optimización del pastoreo.

El estudio fue realizado por César Terrer, profesor asistente de ingeniería civil y ambiental en el MIT; Shuai Ren, Ph.D. estudiante de la Academia China de Ciencias cuya tesis está codirigida por Terrer; y cuatro personas más.

"Esto ha sido un tema de debate en la literatura científica durante mucho tiempo", dice Terrer. "En experimentos generales, el pastoreo disminuye las reservas de carbono del suelo, pero, sorprendentemente, a veces el pastoreo aumenta las reservas de carbono del suelo, razón por la cual ha sido desconcertante".

Lo que sucede, explica, es que "el pastoreo podría estimular el crecimiento de la vegetación al aliviar las limitaciones de recursos como la luz y los nutrientes, aumentando así el aporte de carbono de las raíces a los suelos, donde el carbono puede permanecer allí durante siglos o milenios".

Pero eso sólo funciona hasta cierto punto, descubrió el equipo después de un análisis cuidadoso de 1.473 observaciones de carbono en el suelo de diferentes estudios de pastoreo en muchos lugares del mundo. "Cuando se cruza un umbral en la intensidad del pastoreo, o en la cantidad de animales que pastan allí, es cuando se empieza a ver una especie de punto de inflexión:una fuerte disminución en la cantidad de carbono en el suelo", explica Terrer.

Se cree que esa pérdida se debe principalmente al aumento de la erosión del suelo en la tierra desnuda. Y con esa erosión, dice Terrer, "básicamente se pierde mucho del carbono que se ha estado reteniendo durante siglos".

Los diversos estudios que compiló el equipo, aunque diferían un poco, esencialmente utilizaron una metodología similar, que consiste en cercar una porción de tierra para que el ganado no pueda acceder a ella y luego, después de un tiempo, tomar muestras de suelo dentro del área del recinto, y de áreas cercanas comparables que han sido pastoreadas y compare el contenido de compuestos de carbono.

"Junto con los datos sobre el carbono del suelo para las parcelas de control y de pastoreo", dice, "también recopilamos mucha otra información, como la temperatura media anual del sitio, la precipitación media anual, la biomasa de las plantas y las propiedades del suelo, como el pH y el contenido de nitrógeno, y luego, por supuesto, estimamos la intensidad del pastoreo:la biomasa aérea consumida, porque ese resulta ser el parámetro clave".

Con modelos de inteligencia artificial, los autores cuantificaron la importancia de cada uno de estos parámetros, los impulsores de la intensidad (temperatura, precipitación, propiedades del suelo) en la modulación del signo (positivo o negativo) y la magnitud del impacto del pastoreo en las reservas de carbono del suelo. "Curiosamente, descubrimos que las reservas de carbono del suelo aumentan y luego disminuyen con la intensidad del pastoreo, en lugar de la respuesta lineal esperada", dice Ren.

Después de desarrollar el modelo mediante métodos de IA y validarlo, incluso comparando sus predicciones con aquellas basadas en principios físicos subyacentes, pueden aplicar el modelo para estimar efectos pasados ​​y futuros.

"En este caso", dice Terrer, "utilizamos el modelo para cuantificar las pérdidas históricas en las reservas de carbono del suelo debido al pastoreo. Y descubrimos que 46 petagramos [mil millones de toneladas métricas] de carbono del suelo, hasta una profundidad de un metro, se han se ha perdido en las últimas décadas debido al pastoreo."

A modo de comparación, la cantidad total de emisiones de gases de efecto invernadero por año provenientes de todos los combustibles fósiles es de aproximadamente 10 petagramos, por lo que la pérdida por el pastoreo equivale a más de cuatro años de todas las emisiones fósiles del mundo combinadas.

Lo que encontraron fue "una disminución general de las reservas de carbono del suelo, pero con mucha variabilidad". dice Terrer. El análisis mostró que la interacción entre la intensidad del pastoreo y las condiciones ambientales, como la temperatura, podría explicar la variabilidad, ya que una mayor intensidad del pastoreo y climas más cálidos resultan en una mayor pérdida de carbono.

"Esto significa que los responsables de las políticas deberían tener en cuenta los factores bióticos y abióticos locales para gestionar los pastizales de manera eficiente", señala Ren. "Al ignorar interacciones tan complejas, descubrimos que el uso de las directrices del IPCC [Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático] subestimaría la pérdida de carbono del suelo inducida por el pastoreo en un factor de tres a nivel mundial".

Utilizando un enfoque que incorpora las condiciones ambientales locales, el equipo produjo mapas globales de alta resolución de la intensidad óptima del pastoreo y el umbral de intensidad en el que el carbono comienza a disminuir muy rápidamente. Se espera que estos mapas sirvan como puntos de referencia importantes para evaluar las prácticas de pastoreo existentes y proporcionen orientación a los agricultores locales sobre cómo gestionar eficazmente sus tierras de pastoreo.

Luego, utilizando ese mapa, el equipo estimó cuánto carbono se podría capturar si todas las tierras de pastoreo se limitaran a su intensidad de pastoreo óptima. Actualmente, encontraron los autores, alrededor del 20% de todos los pastizales han cruzado los umbrales, lo que lleva a graves pérdidas de carbono. Sin embargo, descubrieron que, bajo los niveles óptimos, las tierras de pastoreo globales secuestrarían 63 petagramos de carbono.

"Es asombroso", dice Ren. "Este valor equivale aproximadamente a una acumulación de carbono durante 30 años debido al recrecimiento global de los bosques naturales".

Por supuesto, no sería una tarea sencilla. Para alcanzar niveles óptimos, el equipo descubrió que aproximadamente el 75% de todas las áreas de pastoreo necesitan reducir la intensidad del pastoreo. En general, si el mundo reduce seriamente la cantidad de pastoreo, "hay que reducir la cantidad de carne disponible para la gente", afirma Terrer.

"Otra opción es trasladar el ganado", dice, "desde áreas más gravemente afectadas por la intensidad del pastoreo a áreas menos afectadas. Esas rotaciones se han sugerido como una oportunidad para evitar disminuciones más drásticas en las reservas de carbono sin reduciendo necesariamente la disponibilidad de carne."

Este estudio no profundizó en estas implicaciones sociales y económicas, dice Terrer. "Nuestro papel es simplemente señalar cuál sería la oportunidad aquí. Esto demuestra que los cambios en las dietas pueden ser una forma poderosa de mitigar el cambio climático".

"Este es un análisis riguroso y cuidadoso que proporciona nuestra mejor visión hasta la fecha de los cambios de carbono en el suelo debido al pastoreo de ganado practicado en todo el mundo", dice Ben Bond-Lamberty, científico investigador del ecosistema terrestre en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, que no estuvo asociado con este estudio. trabajo.

"El análisis de los autores nos brinda una estimación única de las pérdidas de carbono del suelo debido al pastoreo y, curiosamente, dónde y cómo se podría revertir el proceso".

Y añade:"Un aspecto intrigante de este trabajo son las discrepancias entre sus resultados y las directrices utilizadas actualmente por el IPCC, directrices que afectan los compromisos de los países, los precios del mercado de carbono y las políticas". Sin embargo, afirma:"Como señalan los autores, la cantidad de carbono que los suelos históricamente pastoreados podrían absorber es pequeña en relación con las emisiones humanas actuales. ¡Pero todo ayuda!"

Terrer afirma que por ahora "hemos iniciado un nuevo estudio para evaluar las consecuencias de los cambios en las dietas para las reservas de carbono. Creo que esa es la pregunta del millón:¿cuánto carbono se podría secuestrar, en comparación con lo habitual, si las dietas ¿Cambiar a ser más vegano o vegetariano?"

Las respuestas no serán simples, porque un cambio hacia dietas más basadas en vegetales requeriría más tierras de cultivo, lo que también puede tener diferentes impactos ambientales. Los pastos ocupan más tierra que los cultivos, pero producen diferentes tipos de emisiones. "¿Cuál es el impacto general del cambio climático? Ésa es la pregunta que nos interesa", afirma.