Juan Ku Vera
Octavio Castelán Ortega
Roberto Salcedo Meza
Alondra Becerra González
Jeyder Arceo Castillo
Andrés Cadenas Soberanis
Carlos Aguilar Pérez
Javier Solorio Sánchez
Introducción
La ganadería bovina ha sido señalada en los medios de divulgación masiva como una actividad antropogénica fuertemente emisora de gases de efecto invernadero (GEI) y que contribuye de manera directa al calentamiento global el cual afecta económicamente a las sociedades contemporáneas (Tedeschi y Beauchemin, 2023). Recientemente se difundió en la prensa (Diario de Yucatán, junio 2024), que en Dinamarca en el año 2030 los ganaderos daneses pagarán un impuesto de 300 coronas (unos $ 787 pesos) por tonelada de CO2 equivalente, proveniente de los eructos de sus vacas. En la actualidad existe un manifiesto interés en los diferentes sectores económicos por mitigar las emisiones de metano (CH4) un potente gas de efecto invernadero (Akpasi y colaboradores, 2024).
En México existe considerable incertidumbre en lo que respecta a las contribuciones de los diferentes sectores de la economía a la emisión total de metano. Shen y colaboradores (2021) apuntaron que México contribuye con alrededor del 2% de las emisiones antropogénicas globales de metano, y que, de dicho porcentaje, el 15% proviene del sector del petróleo y el gas (el 95% del metano proviene de la región sureste del país). Estos autores reportaron considerables discrepancias en las emisiones de metano proveniente de los diferentes sectores emisores de este gas en México. El sector agropecuario como las otras actividades económicas, contribuye con emisiones de GEI, pero no en las magnitudes usualmente mencionadas en los medios.
Dos potentes GEI producidos por los bovinos son: el metano, el cual es un hidrocarburo con una energía bruta (o calor de combustión) de 13.3 Mcal/kg, y un potencial de calentamiento global 28 veces mayor al del dióxido de carbono (CO2 = 1) con un tiempo promedio de permanencia en la atmósfera de 12 años. Este gas es eructado por los bovinos (y otras especies rumiantes) al ambiente de manera continua a lo largo del día. El otro GEI producido por el ganado, es el óxido nitroso (N2O) que posee un potencial de calentamiento global de 265 con relación al CO2 y que se origina a partir de las heces y de la orina excretadas por las diferentes especies animales. El primer mito está referido en una publicación científica (Scarpelli y colaboradores, 2020) en la cual se menciona que el principal punto caliente (hotspot) de emisión de metano en el sector ganadero de México, corresponde a una facilidad de procesamiento de ganado en Vista Hermosa, Michoacán (Figura 1).
Es improbable que esto sea correcto, ya que la alimentación de los bovinos en el corral de engorda está basada (>70%) en granos forrajeros (maíz, sorgo, trigo) que contienen almidón y es bien sabido que en la fermentación del almidón en el rumen (uno de los pre-estómagos de los rumiantes; Fig. 2), debido a la termodinámica de la fermentación anaeróbica (Czerkawski, 1986), resulta en una baja emisión de metano entérico. En los corrales de engorda bovina intensivos de México, el principal carbohidrato fermentado en el rumen es el almidón, ya que hasta el 90% de las raciones alimentadas están compuestas principalmente por granos como el maíz, el sorgo y el trigo (Romo-Valdez y colaboradores, 2024) y que son tratados con vapor (“rolados”) para incrementar la fermentabilidad del almidón en el rumen.
El segundo mito lo representa el hecho de que se menciona en los medios de manera casual que el metano es expulsado por los rumiantes a través de las flatulencias, lo cual no es del todo correcto ya que se sabe que es principalmente (~97%) por medio del eructo (pero también en la respiración), que los rumiantes liberan el metano al ambiente y no tanto en las flatulencias (~3%), o sea por el ano. En numerosos experimentos científicos realizados en los Estados Unidos se ha demostrado fehacientemente (Galyean y Hales, 2023; Ponce et al., 2024), que las emisiones de metano entérico provenientes del ganado bovino mantenido en el corral intensivo son bajas, en comparación con las de otros sistemas ganaderos (extensivos).
El objetivo de esta contribución es proporcionar a estudiantes, técnicos en nutrición animal, ganaderos y público en general, información reciente sobre el estatus de las emisiones de metano entérico provenientes del corral de engorda bovina intensivo de México.
Metanogénesis en el rumen
El rumen es una cámara de fermentación anaeróbica (Fig. 2) donde los carbohidratos del alimento (celulosa, almidón, sacarosa) son fermentados por la población microbiana (bacterias, protozoarios, hongos) con producción de ácidos grasos volátiles, dióxido de carbono, calor y gas metano con la concomitante síntesis de proteína microbiana. El metano es producido por las arqueas metanogénicas que comparten el nicho ecológico del rumen. El gas metano es sintetizado a través de la reducción del CO2 por el H2 (hidrógeno molecular) en exceso en el rumen, reacción llevada a cabo por las arqueas metanogénicas y es expulsado al ambiente en el eructo (y en la respiración).
La metanogénesis es el proceso bioquímico a través del cual las arqueas metanogénicas disponen del exceso de H2 en el ambiente ruminal, para mantener los procesos fermentativos (pH entre 6 y 7; temperatura 39°C; osmolaridad 250 mOsmol/L H2O) en dicha cámara anaeróbica en un ambiente reducido (Eh = -193.7 mV) y limitado termodinámicamente (Figura 3). Es así como la metanogénesis representa una pérdida de energía para el rumiante de entre 2 y 12% de la energía bruta consumida (Johnson y Johnson, 1995), expresión que es conocida como factor de conversión de metano (o Ym).
Mitigación de metano entérico en el corral de engorda intensivo
Existen diversos procedimientos para mitigar las emisiones de metano entérico en bovinos. Tedeschi y Beauchemin (2023) han descrito las opciones para mitigar el metano bajo diferentes ambientes productivos con bovinos. El Cuadro 1 muestra las emisiones de metano provenientes de raciones típicas de corrales de engorda de bovinos en los Estados Unidos, las mediciones se hicieron en cámaras de respiración, que es una de las técnicas más precisas para medir la emisión de metano en bovinos. Se puede observar que el promedio del valor del Ym (porcentaje del consumo de energía bruta que se convierte en metano) para raciones de corral de engorda en los Estados Unidos es 2.75%.
El Cuadro 2 muestra la composición química de una ración típica del corral de engorda bovino en México. A la muestra de dicha ración de finalización se le hizo el análisis de concentración de energía bruta (o calor de combustión) en el calorímetro adiabático del Laboratorio de Nutrición Animal de la FMVZ-UADY resultando en un valor de 4.38 Mcal/ kg de materia seca (Cuadro 2).
El Cuadro 3 muestra la emisión de metano en un corral de engorda de México, estimada usando el factor de conversión de energía bruta a metano (conocido como Ym y que expresa el porcentaje de la energía bruta consumida que se pierde como gas metano) del corral de engorda en los Estados Unidos (2.75%; Cuadro 1), que usan raciones altas en grano (>80% de la materia seca) como son propias del corral de engorda intensivo de México, pero con consumos de materia seca, ganancias de peso y conversión alimenticia propias de este sistema de producción. Una vez con este dato, se realizaron las aproximaciones para el consumo de energía bruta y estimación de la producción de metano, empleando el valor promedio de Ym (2.75%) de raciones de corral de engorda de los Estados Unidos (Hales y colaboradores, 2012).
El Cuadro 3 muestra que la emisión de metano (estimada) en el corral de engorda intensivo de México es baja, y comparable con aquella obtenida en bovinos en los Estados Unidos bajo condiciones de alimentación similares.
¿Se puede mitigar (más) el metano entérico en el corral de engorda intensivo?
En realidad, los productores de ganado bovino en corral intensivo han estado mitigando el metano entérico desde hace muchos años, sin realmente saberlo. Una de las prácticas más generalizadas en el corral intensivo es incorporar en la ración monensina (Rumensin) un ionóforo que fue introducido al mercado por la farmacéutica Elanco en la década de los 70’s del siglo pasado. Es conocido que la monensina modifica el patrón de fermentación ruminal, incrementando la síntesis de ácido propiónico y reduciendo por tanto la metanogénesis.
Recientemente, Marumo y colaboradores (2023) en un meta-análisis, concluyeron que la monensina redujo la producción (g CH4/d) y el rendimiento (g CH4/kg MS consumida) de metano en 5.4% y 4.0%, respectivamente, en ganado lechero. Adicionalmente, se sabe que uno de los aditivos más potentes para mitigar el metano entérico es el Bovaer (3-nitrooxipropanol) que es una molécula específica para bloquear a la metil coenzima M reductasa en la última reacción para la reducción del CO2 (con el H2) a CH4 por las arqueas metanogénicas en el rumen (Araújo y colaboradores, 2024). Djisktra y colaboradores (2018) concluyeron que el Bovaer es capaz de reducir en promedio las emisiones de metano entérico en 22% en ganado de carne y en 39% en ganado de leche en sistemas de producción intensivos. Este aditivo ya fue aprobado (2024) para su uso comercial en México, así como en más de 30 países a nivel mundial incluyendo a Canadá, Brasil y Chile, entre otros.
El Cuadro 4 muestra el potencial del Bovaer para reducir las emisiones de metano entérico en ganado bovino alimentado con raciones altas en grado en el corral de engorda intensivo. El Cuadro 4 muestra que Bovaer (3-nitrooxipropanol) es capaz de reducir las emisiones de metano en bovinos hasta en un 53.8% comparado con una ración sin (control) este aditivo anti-metanogénico de última generación. En el corral de engorda bovino se utilizan diferentes tecnologías (implantación de hormonas, uso de aditivos como la monensina, incorporación de clorhidrato de zilpaterol, tratamiento físico (rolado) de los granos que contribuyen a incrementar la ganancia de peso por día, y por tanto, a reducir la intensidad de emisión de metano (g CH4/kg de ganancia de peso).
Incertidumbre de las emisiones de metano entérico bovino de México. La SEMARNAT y el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) de México publicaron en el 2018, el Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero, el cual, es el documento oficial que presenta el Gobierno de México ante la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático. En este documento se asienta que las emisiones de metano entérico de origen bovino del país corresponden a 1,790 Gg CH4 para el año 2015. No obstante, recientes investigaciones (Ángeles- Hernández y colaboradores, 2024) han cuestionado dicha cifra, la cual representa una considerable subestimación (14%) en las emisiones de metano reales (2,039 Gg de CH4).
Es importante enfatizar que en el inventario presentado por SEMARNAT-INECC en 2018, no se emplearon factores de emisión propios del país, sino aquellos derivados a partir de ecuaciones, siguiendo las recomendaciones del Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés). En el inventario de metano entérico de origen bovino publicado por Ángeles-Hernández y colaboradores (2024) se asienta que se emplearon factores de emisión generados directamente en ganado bovino alojado en cámaras de respiración de circuito-abierto, consumiendo raciones propias de los sistemas de producción objetivo (vaca-cría; destetes); la población de ganado bovino del país fue desagregada por región geo-climática, así como se empleó una sofisticada modelación matemática (simulación de Monte Carlo; análisis de correlación de Spearman, propagación del error) para desarrollar el nuevo inventario de metano entérico bovino del país, el cual representa un inventario de Nivel (“Tier”) 2 de acuerdo con los estándares del IPCC.
Resulta por tanto recomendable, que las instancias responsables del inventario nacional de emisiones, consideren la utilidad de la información contenida en el documento publicado por Ángeles-Hernández y colaboradores (2024) ya que tiene asociada una alta precisión (datos de actividad) en los cálculos realizados, y representa un avance conceptual más acorde con el objetivo de contar con información precisa en lo que respecta a emisiones de GEI proveniente de los países signatarios del Acuerdo de París. Retos y oportunidades del corral de engorda intensivo para transitar hacia una ganadería climáticamente inteligente
Como importante país productor y exportador de carne bovina, México debe medir con precisión las emisiones de metano entérico provenientes del corral de engorda bovino intensivo, con el fin de transitar hacia una ganadería más amigable con el ambiente, pero también para refutar los mitos que se han propagado de manera amarillista en el imaginario popular. La población mexicana requiere de una mejor educación ambiental para poder emitir juicios de valor objetivos con base en conocimiento científico y no en mitos diseminados de manera irresponsable y alarmista en un intento para inducir a la población a adoptar posiciones discutibles en cuanto a sus hábitos (cantidad, frecuencia) relativos al consumo de proteína de origen animal (carne, leche, huevos), o a posturas cuestionables en cuanto al supuesto impacto negativo de la ganadería sobre el ambiente.
El país cuenta con laboratorios equipados y con el personal técnico calificado, para medir con precisión el metano entérico con las raciones comúnmente empleadas bajo condiciones prácticas de producción en el corral de engorda bovino. Pero es necesario llegar a acuerdos de colaboración academia-industria, para así hacer las mediciones requeridas, como está ocurriendo en otros países líderes en producción de carne bovina como Australia, Brasil, Estados Unidos y Uruguay, con las técnicas de medición más modernas como el analizador portátil de metano entérico de última generación GreenFeed (C-Lock, Inc., Estados Unidos). Incluso en países con ganaderías incipientes como Burkina Faso en África Occidental, ya se está empleando esta tecnología (GreenFeed) para aumentar la precisión de los inventarios de metano de origen bovino como resultado de la estacionalidad en el rendimiento (y en el consumo) de pasto nativo en el potrero (Gbenou y colaboradores, 2024).
Es probable que el sector ganadero adopte estrategias de mitigación de metano, solo en caso de que existan incentivos económicos para implementar dichas acciones en los ranchos, establos y corrales del país. Una oportunidad que tiene el corral de engorda intensivo de México para obtener una retribución económica por la mitigación directa de metano entérico, es a través de la obtención de certificados de carbono por medio de compañías como Verra (u otras) que ya están incursionando en el ámbito ganadero a nivel mundial.
Conclusiones
Con base en la información científica disponible, se puede concluir que el ganado bovino alimentado con raciones altas en granos (almidón), propias de aquellas proporcionadas en el corral de engorda intensivo, produce una baja emisión de CH4 entérico. El ionóforo monensina utilizado rutinariamente en la alimentación de bovinos en el corral de engorda, reduce la emisión de metano en alrededor de un 5%. El aditivo 3-nitrooxipropanol (Bovaer) tiene el potencial de reducir las emisiones de CH4 del rumen en alrededor de un 30%, sin incurrir en efectos negativos sobre la ganancia de peso, la conversión alimenticia o el consumo de alimento en bovinos alimentados con raciones altas en granos como aquellas empleadas comúnmente en el corral de engorda intensivo.
Artículo publiado en “Entorno Ganadero Diciembre Enero 2025“
