An Initial Approximation to the Simulation of Soil CO2 Emissions Using the IPCC Methodology in Agricultural Systems of Villavicencio

Una aproximación inicial a la simulación de emisiones de CO2 del suelo usando la metodología del IPCC en sistemas agropecuarios de Villavicencio

A nivel mundial, el sector agrícola ha representado la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Nuestra investigación plantea la hipótesis de si es posible definir fielmente el efecto de los factores de gestión del suelo en el modelado del secuestro de carbono orgánico del suelo (SOC) y la reducción de las emisiones de CO₂ del suelo en diferentes sistemas agrícolas a través de tres zonas de Villavicencio (Colombia) mediante la aplicación del modelo basado en procesos Tier^-1 del IPCC. Los sistemas agroforestales (SAF) se encuentran típicamente en la zona 1, y las tierras de cultivo intensivo (LC) en las zonas 3 y 4. Las tasas de emisión de CO₂ del suelo se calculan de acuerdo con las directrices actuales del IPCC para los inventarios nacionales de GEI. Se miden el error cuadrático medio (RMSE, RMSE/n), R² y la eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE) para evaluar el rendimiento del modelo. En la zona 1, la agroforestería basada en café durante 7 años almacenó mayor SOC, neutralizando -10,83t CO₂ eq ha^-1 año^-1 que la rotación de cultivos de soja/maíz durante 25 años en la zona 3, con emisiones de 2,56t CO₂eq ha^-1 año^-1. Los sistemas agrícolas de las zonas 3 y 4 resultaron ser mayores emisores, con 7 223 y 3 889t CO₂ eq año^-1, respectivamente, lo que podría aumentar si CL sigue adoptando prácticas agrícolas que fomenten el laboreo completo. Los efectos beneficiosos del AFS sobre el SOC almacenado se identifican mediante observaciones de campo y se reproducen correctamente mediante la evaluación RMSE.

INTRODUCCIÓN

A nivel mundial, las tierras de uso agrícola ocupan alrededor del 40-50% de la superficie terrestre y generan alrededor del 10-12% del total de las emisiones antropogénicas globales, es decir, 5,1-6,1G t CO₂ -eq por año (IPCC, 2006). Los usos del suelo en el área de estudio (Villavicencio) se caracterizan principalmente por la conversión de pastizales a cultivos continuos, lo que ocasiona una gran degradación de la materia orgánica del suelo (MOS) (Silva, 2018; Silva y Orozco, 2018), debido principalmente a la labranza convencional (García et al., 2018). Las emisiones de gases de efecto invernadero están influenciadas por el tipo de tierra utilizada, especialmente por los tipos de cultivos y/o pastos en diversos ambientes (Mangalassery et al., 2014; Chambers et al., 2016; Lal, 2018). Los efectos del uso de la tierra en la emisión de CO₂ están dominados por el tipo de labranza y/o la gestión de los pastos (IPCC, 2006; Haddaway et al., 2017; Behnke et al., 2018; FAO, 2018). El uso de la tierra puede tener efectos directos e indirectos sobre las reservas de carbono del suelo, y estos cambios pueden estar condicionados para satisfacer las necesidades sociales de los agricultores, como la producción de alimentos, energía y combustibles fósiles, el suministro de agua y la gestión de los residuos de los cultivos, con el fin de lograr mayores producciones a corto plazo (Popp et al., 2017; Nyambo et al., 2020).