Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I

RAFAEL OLEA PÉREZ
Académico de la FMVZ-UNAM
[email protected]

La producción de alimentos es una de las actividades fundamentales para el mantenimiento de cualquier sociedad y sería imposible prescindir de ella. Sin embargo, de acuerdo al último inventario de gases de efecto invernadero en México (SEMARNAT, 2013), la producción agropecuaria es la tercer fuente nacional de estos gases que están provocando el cambio climático (CC) y el 12.3% de gases de efecto invernadero (GEI) que aportan al inventario nacional, cada vez se acerca más al 13.5% que aporta este sector a nivel mundial ((IPCC, 2007)). Por supuesto que esta cifra llama la atención, ¿pero qué tan importante y real es el cambio climático?

Esta es una pregunta que con frecuencia nos hacemos y que con la misma frecuencia viene a nuestra mente la diversidad de respuestas que hemos escuchando descalificando el alcance del cambio climático, o en el mejor de los casos lo entendemos como un cambio que sí está sucediendo, del que nos debemos de cuidar, en el que debemos poner nuestro granito de arena para evitarlo, pero quizá no implique más que separar la basura y cambiar los focos por leds.

Pero también está la versión contraria, la que de continuar como vamos, no solamente habrá más sequía o huracanes, sino que pudiéramos crear un cambio tan intenso que difícilmente alguien sobreviviría. La pregunta es: ¿Quién tiene razón?

El modelo del ciclo del carbón y el cambio climático

Aunque en nuestra latitud no nos hemos enterado lo suficiente, este choque de ideas lleva mucho tiempo discutiéndose, incluso en acalorados debates. Pues desde la década de los 50 ́s del siglo pasado se alertó que la concentración de bióxido de carbono (CO2) en la tropósfera estaba aumentando en forma inusual y que ello podría modificar seriamente el clima((Treut et al., 2007). De hecho se creó un modelo del ciclo geológico del carbón que al parecer ha sido muy acertado (Figura 1).

FIGURA 1. Esquema del ciclo del carbón, en millones de toneladas de carbón (GtC) que se almacenan por estrato en el planeta (números negros) o se intercambian entre ellos por año (GtC/ yr). Esquema de acceso libre en internet.

Es muy importante entender este ciclo para darnos cuenta de la magnitud que puede llegar a tener no solamente nuestra responsabilidad como cualquier ciudadano, sino la importancia de nuestras acciones como productores de alimentos o como profesionistas de uno de los sectores económicos claves en cualquier país, el sector agropecuario. Así que a continuación se describe cómo se hacen los intercambios de carbón entre las diferentes capas del planeta para entender qué es lo que está pasando con el cambio climático

Observando la Figura 1, llama la atención que a diferencia de lo que comúnmente se podría creer la mayoría del carbón en el planeta no se encuentra almacenado en el suelo (litósfera) o en los seres vivos, como plantas y árboles, tampoco en el aire (tropós fera), sino en los océanos (hidrósfera), en especial en la profundidad de los océanos (números negros de la Figura 1). De igual forma es interesante cómo la naturaleza ha hecho que se establezca un balance entre el intercambio de carbón que tiene cada una de las capas del planeta (Figura 1, números morados en los flujos con la tropósfera y azules con la hidrósfera). Por ejemplo, aunque haya incendios naturales, árboles que mueren o putrefacción de hojas y raíces que liberan carbón al aire (en forma de CO2) el proceso de fotosíntesis comúnmente balancea la pérdida. secuestrando una cantidad similar (flujo de la derecha en la Figura 1).

FIGURA 2. Fuentes y almacenes de CO2 en el planeta. Los colores amarillo y naranja son fuentes y el azul son almacenes. Foto de NASA con acceso libre en internet.

De igual forma sucede en el flujo de carbón entre la tropósfera y la hidrósfera. En las zonas calientes de los océanos (comúnmente cerca del Ecuador) los océanos liberan carbón al aire y de forma inversa en las aguas frías polares los océanos secuestran el exceso de carbón del aire (Figura 2), para luego poner en balance el exceso de carbón entre la parte superficial del océano (los primeros 75 m superficiales del mar) con las aguas más profundas, es decir más allá de los 75 m de profundidad del mar (Figura 1). Con esto es factible intuir que mantener los polos congelados al nivel que lo han estado, al menos desde como se estableció algunos miles de años después de la última era glaciar, es de vital importancia para evitar se libere demasiado carbón y se secuestre el suficiente cada año.

Sin embargo, después de la revolución industrial (a mediados del siglo XVIII), hemos estado extrayendo carbón fósil que al quemarlo ponemos cantidades extras de CO2 en el aire. De esta forma, la concentración de CO2 que por al menos 800,000 años se había mantenido debajo de 300 ppm en el aire, a partir de mediados del siglo pasado a superado este límite y a principio de este siglo estamos arriba de las 350 ppm y posiblemente antes de 2050 lleguemos a 400 ppm, de forma que en un poco más de dos y medio siglos hemos puesto al menos 1,800 giga toneladas extras de CO2 en el aire (GtCO2)(IPCC, 2014). Comparando con los valores de la Figura 1, 1,800 Gt es una cantidad espectacular para estar en el aire, lo único que nos ha salvado de un cambio brusco del clima, hasta ahora, es que la naturaleza echó a andar sus mecanismos de regulación. Así que, se estima que sólo el 40% del CO2 que emitimos producto de la actividad humana se mantienen en el aire, el 30% se ha disuelto en el océano y el otro 30% por los otros mecanismos en la vegetación y el suelo se ha podido almacenar en la litósfera (IPCC, 2014).

FIGURA 3. Cambios atmosféricos de la concentración de GEI, CO2 (Bióxido de carbono), CH4 (Metano) y N2O (Oxido nitroso), en la gráfica los datos de los puntos provienen de núcleos de hielo fósil y los de las líneas de mediciones directas de la atmósfera. Gráfica tomada de la Figura 1.3 del 5AR, IPCC, 2014.

Sin embargo, hemos abusado de los mecanismos que durante millones de años el planeta fue estabilizando y el exceso de CO2 que se mantiene en el aire y en los océanos están alterando el clima más rápido de lo esperado. Así el exceso de CO2 en el aire, que es el principal de los llamados gases de efecto invernadero (GEI) y junto con este grupo de gases, han aumentado en mucho mayor medida y por estos dos siglos y medio la retención de energía que proviene del sol, calentando toda la superficie terrestre. Algunos escépticos dudan de lo riesgoso que es este calentamiento, llegando a afirmar que incluso era bueno, pues mejoraría las condiciones para aumentar la cosecha de cultivos, que en zonas frías del planeta está limitado su rendimiento (por ejemplo la soya). Sin embargo, algo que recientemente se ha descrito mejor y donde radica el mayor riesgo, es que la mayoría de esta energía retenida no permanece en el aire (sólo el 1%), sino es absorbida por la superficie marina (cerca del 90%), es decir por los 75 m superficiales de los océanos. Así tanto el 30% del CO2 que se ha disuelto en la hidrósfera, como el calor retenido en el planeta están causando los mayores cambios en el clima: el derretimiento de los polos y la acidificación de los océanos (Al descomponerse el CO2 en el mar se libera los hidrogeniones necesarios para la acidificación)(IPCC, 2014).

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 4El riesgo más conocido de que se derritan los polos es que el nivel del mar está aumentando (aproximadamente 20 cm del que había en el año 1900) y está disminuyendo la costa en países con territorio a nivel del mar. Pero el riesgo mayor para todo el planeta es que el mecanismo de secuestro-liberación de CO2 que mantenía el océano con el aire se detenga e incluso se invierta. Así pues, puede aumentar rápidamente la cantidad de CO2 en el aire, al no tener capacidad suficiente la superficie marina de tomar CO2, pues las zonas frías de los océanos se están reduciendo (cascos polares) y las zonas calientes están en aumento. Con más CO2 en el aire el efecto invernadero puede potencializarse y retener más calor que acelere el calentamiento del planeta, generando un círculo vicioso de dimensiones difíciles de predecir.

FIGURA 4. Energía de radiación que produce el cambio climático en la era industrial (1750-2011). Gráfica tomada de la figura 1.4 del 5AR del IPCC, 2014.º

Evidencias del cambio climático y coincidencias con el modelo del ciclo del carbón
En base a estas predicciones hechas el siglo pasado, en 1988 se creó el Panel Internacional de Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), el que ha estado muy activo por más de 22 años, reuniendo a grupos de especialistas en diversas áreas para poder dilucidar qué tan real es el cambio climático, si lo es, qué tan cierto es que lo esté provocando la actividad humana y de ser así, qué propuestas hay al respecto. Aunque el camino para crear acuerdos mundiales no ha sido fácil, si al menos la mayoría de los países pertenecientes a la Organización de las Naciones Unidas, han hecho periódicamente un Inventario de Emisiones de Gases con Efecto Invernadero, del que México lleva su tercera edición (SEMARNAT, 2013) y que por cierto, todos deberíamos conocer (está disponible en la página de la SEMARNAT).

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 5Otro logro es que aunque no hay obligatoriedad mundial en reducir emisiones, sí ha habido compromisos unilaterales de tomar acciones tanto para reducir o hacer sumideros de emisiones (acciones de mitigación), como de reducir el riesgo y la vulnerabilidad a los cambios en el clima (acciones de adaptación).

Pero debido a que la responsabilidad apunta a los sectores económicamente más activos en todo el mundo, se le ha dado juego a teorías que argumentan que el origen del cambio climático en la tierra es de origen natural, como un aumento en la actividad solar, ciclos climáticos de siglos que no hemos podido registrar, incertidumbre en la precisión de las mediciones y formación de hielo en la Antártida cuando se pierde en el Ártico.

FIGURA 5. Cambios observados en la extensión del congelamiento del mar en los polos. Gráfica tomada de la figura 1.1c del 5AR, IPCC, 2014.

Así que para darle certeza a los argumentos del IPPC, éste reúne a científicos destacados y periódicamente da a conocer al mundo un reporte de evaluación de lo más actualizado sobre los avances en la ciencia para contestar las principales dudas sobre el cambio en el clima. La quinta edición de este reporte (5AR, por sus siglas en inglés) ha reunido documentos de más de 300 especialistas y será presentado en París en diciembre de este año (IPCC, 2014). Sin embargo ya está disponible para su consulta en la página del IPCC. Como el 5AR del IPCC es la suma de muchas investigaciones los resultados se presentan con alta, mediana o baja confianza (Ac, Mc o Bc, respectivamente) de que como se describen realmente esté pasando o vaya a pasar en el futuro.

He aquí las principales conclusiones a las que se puede llegar con los datos en el 5AR del IPCC, sobre los cambios observados en el sistema climático mundial y sus causas:

  • El incremento poblacional y el crecimiento de la actividad económica son el principal origen de los GEI antropogénicos (GEIa). Por ejemplo: en 1911 en México éramos cerca de 11 millones de habitantes y en 2010 un poco más de 112 millones (INEGI, 2014).
  • El calentamiento del sistema climático es inequívoco y sin precedente en décadas o milenios.
  • Del año 2000 al 2010 se ha presentado el mayor au
    ento histórico de bióxido de carbono, metano y óxidos nitrosos que probablemente ha habido en el ambiente en los últimos 800,000 años (Figura 3). Estos gases son los principales GEI y en su conjunto todos los GEI se expresan como CO2 equivalentes (CO2eq ).
  • Del año 2000 al 2010 no solamente no se ha podido reducir la acumulación de CO2 en el aire, sino que ha aumentado, si comparamos la emisión anual en este periodo con la emisión anual que tuvimos a finales del siglo pasado (0.4 GtCO2eq/año, de 1970 al 2000 y 1GtCO2eq/año registrada en la primer década de este siglo)(Ac).
  • De esta forma se han acumulado 49 GtCO2eq desde 1957 al 2010.
  • Con el desglose de las emisiones de 1950 al 2010, la principal contribución al calentamiento superficial del planeta (tanto en los continentes como en el mar) han sido los GEI de origen antropogénico, como se aprecia en la Figura 4 (Ac-Mc). Esto aleja la teoría de que causas naturales como el aumento en la actividad solar sea el origen del calentamiento reciente del clima.
  • Al menos en los últimos 20 años del siglo pasado, la extensión de hielo en el Ártico se ha reducido sensiblemente, sin aumentos en el Antártico (Figura 5). Lo que también aleja la teoría de nuevas formaciones compensatorias de hielo en el polo sur.
  • Ha habido un aumento global del nivel del mar de cerca de 20 cm, en tan sólo un siglo (Figura 6).
    Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 6FIGURA 6. Cambios globales en el nivel del mar (en metros), si consideramos como “cero” el periodo de 1986-2005. Gráfica tomada de la figura 1.1d del 5AR, IPCC, 2014.
  • El aumento de temperatura en la atmósfera del planeta durante el último siglo es global y no por mediciones en sitios específicos. Sin embargo, la variación en el aumento de temperatura sí es específico de cada lugar (Figura 7).
  • Cada vez es mayor el riesgo de que el cambio climático afecte ciclos geológicos del carbón de larga duración y salgan de control los mecanismos del clima que regulan la temperatura de la atmósfera. Pues en el 5AR se dejan ver las siguientes conclusiones sobre la dinámica que está tomando la energía que se ha retenido en el planeta en los últimos 40 años.
    • » El calentamiento de los océanos acumuló el 90% de energía y la tropósfera sólo el 1% (Ac).
    • » La superficie marina (primeros 75 m a partir del nivel del mar) se ha calentado 0.11°C por década (probabilidad de 99 a 100%).
    • » Es probable que durante 1998 a 2012 se re-distribuyera la energía acumulada en la superficie marina a estratos más profundos del mar (mayor a 700 m bajo el nivel del mar) (probabilidad del 60 al 100%).
    • » Es muy probable que se haya seguido acumulando energía en la superficie marina desde 1998 a la fecha pero no hay reportes disponibles (Probabilidad de 90 a 100%).

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 7Si se considera que la mayoría de las evidencias del 5AR del IPCC apoyan la teoría del ciclo geológico del carbón y reducen la probabilidad que el calentamiento del clima en la tierra sea por causas ajenas a la naturaleza, podemos darnos cuenta que es muy alto el riesgo de alterar en forma irreversible la forma de controlar las grandes cantidades de intercambio de carbón en el planeta.

FIGURA 7. Cambio en la temperatura superficial del planeta de 1901 a 2012, los sitios en blanco es por falta de datos. Esquema tomado de la figura 1.1b del 5AR, IPCC, 2014.

Mecanismos milenarios que hacen que la cantidad de GEI en el aire permitan tener temperaturas compatibles con la vida en la superficie terrestre. Por ejemplo, en la Figura 8 se aprecia que la participación de la superficie congelada del planeta tuvo una muy pobre participación en el almacenamiento de energía en los últimos 40 años. Tampoco podría decirse que se haya alterado todavía el ciclo de liberación-retención de carbón que se da entre las aguas superficiales y la tropósfera, pues la mayoría del origen de la radiación no fue natural (Figura 4), pero es probable que una vez alterado no sea posible detener los eventos en cascada.

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 8Posible futuro del cambio climático

Para tener una idea de qué tan urgente es modificar nuestro comportamiento como individuo o como actor en cualquier cadena de producción de bienes o servicios en el 5AR se plantean algunas predicciones mediante modelos de posible comportamiento de las emisiones por actividad humana en este siglo, así como temperatura, precipitaciones y cosechas agrícolas. Estas se predicciones se basan en cuatro escenarios:

FIGURA 8. Acumulación de energía en el sistema climático de la Tierra. Gráfica toma- da de la figura 1.2 del 5AR, IPCC, 2014.

  • RCP2.6- Escenario de fuerte mitigación (no más 2oC de temperatura de la era preindustrial).
  • RCP4.5- Intermedio en emisiones de GEI.
  • RCP6.0- Sin esfuerzos para regresar a línea base de GEI.
  • RCP8.5- Muy alta emisión de GEIs.

De estos escenarios sólo el de fuerte mitigación de GEI (RCP2.6) presenta posibilidades de controlar y estabilizar el aumento de la concentración de CO2eq en el aire (Figura 9). De igual forma éste es el escenario más favorable sobre el calentamiento de la superficie, variaciones en precipitación y mermas en la cosecha (Figura 10, Figura 11 y Figura 12). Pues los otros escenarios muestran como lugares muy hostiles varias regiones del planeta.

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 9Actuar o sucumbir

Traduciendo una de las afirmaciones del 5AR dice:“El cambio climático continuará más allá del 2100. Muchos de los aspectos del cambio climático e impactos asociados continuarán por siglos, aun si la emisión de GEI antropogénicos se detuvieran.

El riesgo de cambios abruptos e irreversibles aumenta conforme la magnitud del calentamiento se incremente” (SPM 2.4 del 5AR, IPCC, 2014).

Es decir, el efecto que se ha impreso a diversos mecanismos del ciclo del carbón en la tierra por el humano ha sido tal que han bastado sólo un poco más de dos siglos y medio para ver serias evidencias de estos efectos.

FIGURA 9. Proyecciones de emisiones de GEI hasta el 2100, para cuatro posibles escenarios: ARP2.6 (escenario de fuerte mitigación de GEI, que va más allá de lo que hasta ahora se ha hecho), ARP4.5 (escenario intermedio de emisión de GEI), ARP6.0 (escenario sin esfuerzo para regresar a línea base de GEIs) y RCP8.5 (escenario con muy alta emisión de GEI). Gráfica tomada de la figura SMP.11a del 5AR, IPCC, 2014.

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 10En especial en los últimos 50 años el disparo de la sobrepoblación humana y de la actividad económica (consumismo) nos han llevado al límite de lo incontrolable aun cuando cesemos de emitir GEIs. El IPCC, a través de la ONU ha estado haciendo múltiples y numerosos intentos de establecer compromisos internacionales e incluso acordar sanciones para reducir las emisiones, por ejemplo: el Acuerdo de Kyoto, que en vísperas de entrar en vigor la parte de sanciones los países con mayor proyección al crecimiento económico se reusaron a firmar el acuerdo, aun cuando han tomado sus propias iniciativas para en forma unilateral reducir sus emisiones.

FIGURA 10. Proyección del cambio de la temperatura superficial esperada bajo los dos escenarios extremos. RCP2.6 (izquierda) y RCP8.5 (derecha) en el siglo XIX. Esquema tomado de la figura 2.2A del 5AR, IPCC, 2014.

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 11Sin embargo, aun cuando cumplan sus promesas de reducción se requieren medidas adicionales para poder quedar dentro del escenario RCP2.6. Así que no bastará solamente con la voluntad política de las naciones, sino que es urgente la acción de todos y cada uno de nosotros para poder reducir sustancialmente las emisiones de GEI. Ya que todas las personas en forma directa o indirecta participamos socialmente tanto en la producción de bienes y servicios (aumento de la actividad económica), en su consumo (consumismo) o en aumentar la demanda (incremento generacional de la población).

FIGURA 11. Proyección del cambio de precipitación esperada bajo los dos escenarios extremos. RCP2.6 (izquierda) y RCP8.5 (derecha) en el siglo XIX. Esquema tomado de la figura 2.2B del 5AR, IPCC, 2014.

Cambio Climático y Producción Agropecuaria. I Cambio Climatico 12Sin embargo, por ser éste un escrito dirigido al sector agropecuario de México, que es uno de los sectores económicos estratégicos del país, no sólo para reducir las emisiones de GEIs, sino para poder afrontar los riesgos que ya implica el cambio climático en nuestro territorio, es que aumenta la importancia de tomar acciones de todos los actores involucrados en la cadena de producción-abasto de alimentos, pues el liderar el cambio de producción, forma de producir y forma de adoptar tecnologías en el sector implica acciones solidarias conjuntas.

FIGURA 12. Proyección del impacto en la cosecha agrícola por cada dos décadas. Gráfica tomada de la figura 2.7 del 5AR, IPCC, 2014.

Es decir, es necesario asumir nuestra responsabilidad como ciudadanos, productores, comercializadores, profesionistas, formadores de profesionistas o funcionario para generar un cambio tan drástico y tan efectivo como la urgencia lo requiere. Pues el esperar a que el otro dé el primer paso no será suficiente. En este sentido en la o las siguiente parte de este tema se planteará a partir de los cambios observados en el sistema climático los posibles retos que cada uno tenemos cuando nos ponemos la gorra de los diferentes actores en la cadena de producción-abasto de alimentos.

REFERENCIAS CITADAS

  • INEGI. (2014). Mujeres y hombres en México 2014. In Intituto Nacional de Estadística y Geografía (pp. 1–99). http://doi.org/978- 607-739-372-6.
  • IPCC. (2007). IPCC Fourth Assessment Report (AR4). IPCC, 1, 976. Retrieved from http://www.ipcc.ch/publications_and_datapublications_ipcc_fourth_assessment_
    report_wg2_report_impacts_adaptation_and_vulnerability
    .htm http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ ar4/wg2/ar4-wg2-spm.pdf
  • IPCC. (2014). 5AR. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meof Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the IPCC.
  • SEMARNAT. (2013). Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero 1990-2010. Instituto Nacional de de Ecología Y Cambio Climático, Secretaria de Medio Ambiente Y Recursos Naturales, (1), 412. http://doi.org/10.1007/s13398-014-0173-7.2.
  • Treut, L., Somerville, R., Cubasch, U., Ding, Y., Mauritzen, C., Mokssit, a, … Tignor, M. (2007). Historical Overview of Climate Change Science. Earth, Chapter 1(October), 93–127. http://doi. org/10.1016/j.soilbio.2010.04.001.

Los Porcicultores y su Entorno Enero-Febrero 2016

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