[Commentary] El carbono orgánico del suelo como indicador de la salud de los agroecosistemas requiere calificación

El año 2022 vio mucho frenesí en torno al suelo antes de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP27) y el Día Mundial del Suelo. La Coalición de Acción para la Salud del Suelo (CA4SH), una organización de múltiples partes interesadas para mejorar la salud del suelo mundial, se centró en el suelo en la COP27 al organizar y copatrocinar la IMPULSA la producción positiva de la naturaleza y la salud del suelo evento en el primer Pabellón de Sistemas Alimentarios en una Conferencia de Cambio Climático de la ONU. A esto le siguió el lanzamiento de un proyecto de resolución sobre la salud del suelo por parte de CA4SH y una serie de decisiones sobre la salud del suelo por parte del Trabajo Conjunto sobre Agricultura de Koronivia, establecido en 2017 para avanzar en los debates sobre agricultura en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC). . En India, la fundación ISHA, una fundación espiritual dirigida por voluntarios, lanzó una campaña mundial ‘Salvar el suelo’.

El tema del Día Mundial de los Suelos 2022, Suelos: donde comienza la alimentaciónes ampliamente visto como la culminación simbólica del esfuerzo de un año para poner el ‘suelo’ en el centro de los debates globales sobre la seguridad alimentaria y el medio ambiente.

El carbono orgánico del suelo en el punto de mira: una nota de precaución

La conferencia climática de la ONU de 2022 también vio llamados para incorporar la salud del suelo y específicamente Carbono orgánico del suelo (COS) en contribuciones determinadas a nivel nacional (NDC). Esto cobra importancia dado que varios informes del IPCC han demostrado el potencial de la mitigación basada en la tierra en las NDC en virtud del Acuerdo de París. La reserva SOC es una de las reservas de carbono más importantes de la Tierra. que contiene aproximadamente el doble de carbono que la atmósfera. Los suelos almacenan más de 1550 Pg de carbono orgánico del suelo (COS) en los ecosistemas terrestres y son críticos en presupuesto mundial de carbono (C). El stock de SOC también se propone como un indicador globalmente relevante en el marco del seguimiento de la degradación de la tierra y el suelo en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU.

Entre las medidas de mitigación basadas en la tierra, a menudo denominadas «soluciones basadas en la naturaleza», se estima que la agricultura y, más específicamente, la gestión del COS en tierras de cultivo y pastizales tienen el mayor potencial de mitigación en USD20 tCO2-eq^-1. Él movimiento ‘4 por 1000’ iniciado por el gobierno francés en la conferencia sobre el cambio climático en París en 2015 hace hincapié en la restauración SOC de las tierras agrícolas como un medio para lograr la seguridad alimentaria, ambiental y económica.

India, con 162 millones de hectáreas (Mha) de tierra cultivable y 8 Mha de tierra de cultivo permanente, alrededor del 12 % y el 6 % de las cifras mundiales respectivas, tiene un enorme potencial para integrar el COS en sus estrategias nacionales de mitigación. Esto cobra relevancia, en medio de informes de una disminución de 0.2-4% en SOC concentración en los estados predominantemente agrarios de Punjab, Haryana, Uttar Pradesh, Madhya Pradesh, Bengala Occidental y Tamil Nadu. Ya existen planos y sugerencias para posibles estrategias de mejora del SOC en la India. Nutrición del suelo y gestión del suelo para la seguridad alimentaria también está atrayendo I+D y gasto de capital del sector privado en India.

En este contexto, es importante investigar la relevancia de hacer SOC, como un indicador central en las mediciones de salud del suelo. La base de la ‘centralidad’ de esta medida proviene del reconocimiento del papel del SOC en la facilitación de los servicios ecosistémicos. Así, el SOC también entra en debates sobre ‘pago por servicios ecosistémicos’ a través de un ‘economía del carbono basada en el suelo’. En consecuencia, se promueven ciertas prácticas agrícolas y de gestión del uso del suelo como estrategias para mejorar el contenido del COS. Sin embargo, a nivel mundial, no existe un marco común para medir los servicios ecosistémicos de los suelos. Además, los diferentes usos de la tierra y las prácticas agrícolas afectan los suelos de muchas maneras más allá de simplemente influir en el COS.

Las prácticas de cultivo, la intensidad de insumos y mano de obra, y la intensidad de las operaciones transculturales tienen múltiples vías para afectar las propiedades físicas, biológicas y químicas del suelo, lo que a su vez afecta el desarrollo del suelo. equilibrio ecológico general y funcionalidad del suelo, que no puede ser capturado por un solo indicador como el SOC. Por lo tanto, es importante adoptar un enfoque sistemático amplio basado en la multitud de indicadores competitivos y complementarios al evaluar la salud del suelo de los agroecosistemas. Esto se corrobora aún más con un estudio empírico sobre el análisis comparativo del COS entre usos alternativos de la tierra, con el objetivo de establecer su viabilidad ecológica, en el distrito de Wayand, Kerala.

Salud ecológica de los agroecosistemas: evidencia de estudios de uso de la tierra

Los sistemas de arrozales de los humedales de Kerala se consideran valiosos sistemas de uso de la tierra que contribuyen a la salud ecológica del estado. Los científicos del suelo y los ecologistas consideran el arrozal de los humedales mayor potencial para la captura de carbono, dada la fuerte estabilidad de los agregados de los suelos de arroz. el estado tiene legislación especial que restringe la conversión de arrozales de humedales a otros usos de la tierra, aunque la conversión a gran escala de arrozales de humedales es rampante en el estado de Kerala. Esto se atribuye en gran medida a las compensaciones ecología-economía en la estrategia de conservación, con la economía del cultivo de arroz palideciendo frente a los usos de la tierra en competencia, a saber. plátano y nuez de areca.

Ante estos antecedentes, se realizó un estudio en el distrito de Wayand por Fundación de Investigación MSSwaminathan con financiación de SANDEE, para comprender el potencial de secuestro de carbono de los arrozales de los humedales y sus usos competitivos de la tierra. El estudio reveló información útil que debe tenerse en cuenta al utilizar el COS como medida clave o única de la salud del suelo de los agroecosistemas. Los suelos de las parcelas de banano y nuez de betel, que eran sistemas relativamente intensivos en insumos químicos, informaron valores de SOC más altos en comparación con el arrozal de los humedales. La medida de SOC promedio en todos los usos de la tierra estuvo en el rango de 0,81 a 0,90%, y el banano reportó el valor más alto. Casi el 60% de las muestras en todos los usos de la tierra reportaron un alto porcentaje de COS.

La carga microbiana del suelo es una medida relativamente estable de la salud del suelo. La diversidad y la actividad de las especies de microbios del suelo son responsables de varios servicios ecosistémicos. Cuanto mayor sea la carga microbiana en el suelo, mayor será la actividad aeróbica y mejor será la salud del suelo y el COS. Los resultados del análisis de la carga microbiana del suelo contrastaron fuertemente con las mediciones del COS. La actividad microbiana más alta se informó en las tierras de arroz seguidas de la nuez de betel. A las 10^-7 dilución, el número de colonias bacterianas varía de 31 a 47 en arroz, 20 a 39 en nuez de areca y 6 a 20 en plátano. Las colonias de hongos también fueron más altas en el arroz, seguido por la nuez de areca y el plátano.

El problema con la evidencia empírica

Estos fueron resultados intrigantes, que solo podrían responderse si también se consideraran las prácticas generales de gestión en los sistemas de uso de la tierra al interpretar los datos del COS, junto con la carga microbiana. La nuez de betel es el uso de la tierra menos perturbado y reporta una alta aplicación de biomasa. La adición de estiércol por hectárea al banano está en el rango de 1 a 8 toneladas, y comprende una mezcla de ganado vacuno, porcino, aves y harina de huesos. Los brotes de plátano también se dejan descomponer y se devuelven al campo. En contraste, solo se agrega estiércol de ganado y hojas verdes a los arrozales.

Por otro lado, el banano tiene el mayor uso de fertilizantes y pesticidas sintéticos en comparación con el arroz con cáscara o la nuez de betel. La aplicación de fertilizantes fue de tres a siete veces mayor, y la aplicación de pesticidas fue de dos a tres veces mayor que en la nuez de betel y el arroz de llanura aluvial, respectivamente. Análisis posteriores, que incorporaron el uso de insumos sintéticos, establecieron el efecto adverso del uso de plaguicidas en el COS. El uso excesivo de insumos sintéticos tiene consecuencias en términos de afectar la conservación de la biota del suelo, que son los principales determinantes de la salud ecológica de los agroecosistemas. Los resultados del análisis de la carga microbiana del suelo en todos los usos de la tierra deben leerse junto con esto.

La razón por la cual las parcelas de banano reportaron el menor número de colonias microbianas a pesar de los altos valores de SOC se atribuye al alto nivel de uso de pesticidas. Por lo tanto, desde una perspectiva ecológica, aunque el banano tiene un COS alto, a diferencia del arroz, el banano no favorece el mantenimiento de la biota del suelo. La biota del suelo juega un papel importante en el apoyo a las principales funciones ecológicas de los agroecosistemas. Esto tiene implicaciones no solo en términos de pérdida beneficiosa de biodiversidad, sino también en términos de seguridad alimentaria a largo plazo a través de la disminución de la productividad atribuible a la mala salud del suelo.

Los resultados del estudio empírico apuntan al riesgo de una interpretación miope de la salud ecológica de los agroecosistemas, basada únicamente en medidas del COS. El indicador SOC debe leerse junto con las propiedades microbianas, biofísicas y bioquímicas del suelo, que son clave para determinar la salud de los agroecosistemas. De lo contrario, las naciones corren el riesgo de promover agroecosistemas y prácticas agrícolas intensivas en insumos orgánicos e inorgánicos externos, con los efectos nocivos del uso excesivo de insumos inorgánicos anulando el potencial de aumento del COS a largo plazo de los insumos orgánicos. Estos agroecosistemas intensivos, si se promueven como sumideros de carbono como parte de las estrategias de mitigación, podrían derrotar la idea misma de soluciones basadas en la tierra para el secuestro del COS. Los resultados del análisis también están en línea con los argumentos presentados por varios científicos del suelo y ecólogos que presionan por el desarrollo de un marco integral para medir la salud del suelo.

imagen de la bandera: Depósitos de suelo ricos en materia orgánica en los humedales de Kole de Kerala. Fotografía por Manoj Karingamadathil/Wikimedia Commons.