136 Atlas de suelos de América Latina y el Caribe | Suelos y cambio climático en LAC

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Más de 32

Carbono inorgánico en el suelo (CIS)(t/ha)

Energía

Industria

Agricultura

Uso del suelo

Desechos

Argentina, 2000

México, 2006

Brasil, 2000

Venezuela, 1999

A las vías de transformación del carbono ya mencionadas se debe añadir la intervención humana como principal fuente de perturbación del ciclo natural del carbono por medio de cuatro mecanismos principales:

1. Quema de combustibles fósiles

El carbono contenido originalmente en los combustibles fósiles -carbón, gas natural y petróleo- se transforma en CO2 atmosférico durante la generación de electricidad, el transporte, el uso residencial, la pesca y la minería. De estos combustibles, el gas es la opción menos contaminante pero sólo Venezuela lo usa en forma importante. Otros países como Argentina ya han legislado sobre la obligatoriedad de su uso en los próximos años. El carbón por su parte, es barato y abundante, pero es el más contaminante de todos ellos.

2. Extracción y procesamiento de minerales del suelo y subsuelo

Cuando se fabrica cemento, cal y dolomita, se transloca el carbono contenido en el suelo y subsuelo hacia el exterior donde es más fácilmente transformado por calor o disolución directa con otras sustancias químicas. México tiene por ejemplo la fábrica cementera más grande del mundo (CEMEX), donde se producen alrededor de 2,8 Tg de cal y cemento que equivalen a la extracción y movimiento directo de 1,2 Gg de carbono directamente.

3. Cambio de cobertura y uso del suelo

En los países latinoamericanos se da una enorme cantidad y variantes en los usos del suelo. El Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) contempla al menos 225 transiciones. Las que destacan, por su mayor liberación de carbono a la atmósfera, son los cambios de bosque a pastizal, de bosque a agricultura, de bosque a zona sin cobertura vegetal y de bosque conservado a bosque degradado. Por el contrario, los cambios con mayor absorción de carbono son de agricultura a terreno en descanso y de pastizal a bosque.

Según World Wide Fund for Nature, en América Latina y el Caribe cerca del 44% de la superficie es bosque húmedo tropical y subtropical, el 18% pastizales y el 11% son desiertos y matorrales xerófilos. Los sistemas boscosos sin intervención humana tienen un aparente equilibrio entre síntesis y liberación de carbono hacia la atmósfera.

4. Agricultura y ganadería

La producción primaria tiene múltiples efectos en el movimiento del carbono del suelo hacia la atmósfera. Cuando los agricultores preparan sus tierras literalmente están aireando el suelo y con ello incrementando la velocidad de descomposición del carbono orgánico (proceso llamado mineralización). En contraste con la humificación, la mineralización causa pérdida de volumen y masa de la parte orgánica del suelo, disminuyendo paulatinamente sus propiedades de absorción de agua y capacidad de intercambio de nutrientes con las raíces de las plantas. Otro efecto sucede durante la fertilización: si es orgánica se redistribuye directamente el flujo del carbono de los animales o plantas al suelo, pero si en cambio es artificial, el aumento en la mineralización del carbono será mucho mayor. En el caso de las quemas de caña de azúcar el hombre elimina directamente los organismos responsables de la humificación, afectando directamente la estructura física de la materia orgánica que aún queda después de la incineración. La ganadería también contribuye considerablemente a la emisión de los GEI. Globalmente este sector produce un 18% (en equivalentes de CO2) de las emisiones antropogénicas de GEI.

5. Desechos humanos

Los residuos sólidos, tratados o no, son la materia prima para los procesos microbiológicos de degradación anaeróbica, que liberan carbono a la atmósfera. Además, se genera óxido nitroso por descomposición de los excrementos humanos y el tratamiento anaeróbico de aguas residuales domésticas e industriales en fase líquida y sólida (lodos).

Este ciclo describe los intercambios de carbono entre las cuatro reservas naturales de este elemento, que son: la atmósfera, los océanos, los sedimentos fósiles y la biosfera terrestre, de los cuales depende la regulación del clima en el planeta.

El carbono es el cuarto elemento químico más abundante en el universo y forma parte de todas las moléculas orgánicas como la glucosa, las proteínas y los ácidos nucleicos. Este elemento se renueva en la atmósfera cada 20 años gracias a los mecanismos de respiración de las plantas y a la actividad de los microorganismos del suelo. Gracias a la clorofila contenida en las plantas verdes, éstas toman el CO2 del aire durante la fotosíntesis y posteriormente liberan el oxígeno que lo reemplazará.

Existen dos tipos de carbono: el inorgánico y el orgánico.

Carbono inorgánico

Se forma cuando los organismos marinos emplean parte del CO2 del agua para formar caparazones o arrecifes ricos en carbonato cálcico (CaCO3). Al morir, estos residuos quedan depositados en el fondo oceánico formando rocas sedimentarias en las que el carbono queda excluído del ciclo durante millones de años. Este carbono vuelve al ciclo cuando las rocas quedan expuestas por movimientos geológicos (p. ej. erupciones volcánicas) y se disuelven por el calor y los diferenciales de humedad.

En algunas ocasiones la materia orgánica queda sepultada a grandes profundidades sin contacto con el oxígeno que la descompone, produciéndose así la fermentación que generará el carbón, petróleo y gas natural. La actual explotación de estos recursos fósiles es una de las principales causas del cambio climático.

Carbono orgánico

Es de intercambio rápido y está presente en todos los compuestos orgánicos, incluyendo el suelo. Existen cinco rutas naturales de transformación en las que los humanos tienen intervención directa.

1. De la atmósfera a las plantas, mediante la generación de azúcar por la fotosíntesis. Un solo árbol absorbe como promedio una tonelada de CO2 del aire a lo largo de su vida.

2. De las plantas a los animales, mediante las cadenas alimenticias.

3. De los seres vivos a la atmósfera, mediante la respiración.4. De las plantas y animales al suelo, donde al morir, son

descompuestos e integrados en las moléculas de arcilla, limo o arenas mediante procesos como la humificación, la translocación o la mineralización.

5. De la atmósfera a los cuerpos de agua, mediante la disolución del carbono y de la transformación de CO2 a carbonatos por los organismos marinos.

Almacenes y sumideros

Existen tres tipos de almacenes para el carbono orgánico de ciclo rápido o biológico, de acuerdo con su ubicación respecto a la superficie del suelo: i) el almacén aéreo es la vegetación, ii) el almacén superficial es el mantillo (hojarasca y capa de fermentación) y iii) el almacén subterráneo lo constituyen el suelo y las raíces de las plantas (ver Glosario).

Los bosques primarios (nativos) son buenos almacenes de carbono, mas no sumideros, ya que su flujo de carbono con la atmósfera es mínimo; lo contrario ocurre con los bosques secundarios (modificados por el hombre), en los que existe mayor capacidad de conversión de CO2 atmosférico a biomasa, por encontrarse en crecimiento. El almacén más estable después del océano es el suelo pero también es el más difícil de incrementar ya que se requiere un tiempo prolongado para conseguirlo. Los factores que determinan el potencial como sumidero del suelo son la profundidad, el peso del suelo, la textura, los tipos y combinaciones de arcillas presentes, el grado de humedad y el volumen ocupado por fragmentos gruesos donde el carbono orgánico no puede enlazarse fácilmente.

Los almacenes de carbono inorgánico más importantes, constituidos principalmente por carbonatos de calcio se encuentran en las zonas de origen sedimentario ubicadas en Argentina, Bolivia, el norte de México y el norte de Chile.

El ciclo del carbono

Emisión de GEI por sector de emisión en cuatro países latinoamericanos seleccionados con diferente perfil en su consumo energético. (CCG) [86a, b, c, d]

Modelo del ciclo del carbono. (JRC/LJ/NASA)

Distribución del carbono inorgánico en los suelos de LAC. (CCG/USDA) [85]

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