Agroenergética: Deterioro de los Suelos y Degradación del Medio Ambiente (Biocombustibles)

La mayor parte de los cultivos energéticos, así como la extracción de de sus “residuos” generan una pérdida de la calidad de sueloy y aguas, fomentando también la erosión hídrica, así como la pérdida de biodiversidad. A estas conclusiones han llegado expertos de la USDA (Departamento de Agricultura de los EE.UU.), según un estudio científico recientemente publicado en la revista “Agronomy Journal”, y que se encuentra en acceso abierto. A las mismas conclusiones llegamos en este blog hace ya unos cuatro años, cuando nadie los criticaba. Obviamente, ahora se exponen datos empíricos que avalan nuestro razonamiento previo, detallado en varios post. Veamos pues que alternativas propone el autor firmante de tal artículo.

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Photo by USDA: Geneticist Michael Casler harvests switchgrass seed as part of a breeding program to develop new cultivars with improved biomass conversion to bioenergy, broad adaptation, and high biomass yields. Photo by Wolfgang Hoffmann

Bastaba un simple razonamiento sustentado en principios edafológicos sobradamente corroborados con vistas a “predecir” lo que casi nadie deseaba saber. Pero como no hay más ciego que el que no quiere ver, ni más sordo que el que no desea escuchar, los biocombustibles han seguido expandiéndose por todo el mundo, ayudando a provocar, además, la crisis alimentaria global padecida hace pocos años. No se trata de la primera vez que se denuncia la insustentabilidad de la agroenergética, pero tampoco puedo incidir en el tema  todos los días, ni encontrar “papers” de libre acceso en Internet.

Cultivos como los de maíz, soja y trigo, incluyendo la recolección de sus residuos celulósicos terminan por convertir al suelo en una fuente de emisiones de carbono (en lugar de secuestrarlo). Como corolario, se pierde gran parte de la materia orgánica que con anterioridad llegaba al suelo, fuente de la actividad microbiana  que da lugar a su estructura porosa y permeable de los agregados. El resultado es el deterioro de las propiedades hidrofísicas del medio edáfico, y una mayor exposición frente a los agentes erosivos. La calidad de aguas también empeora (agroquímicos en abundancia) y de paso la biodiversidad de los microorganismos edáficos, indispensable para que este recurso natural actúe como un eficaz descomponedor y reciclador de los nutrientes en los agroecosistemas afectados.

Si la materia orgánica no se renueva, los agregados del suelo se destruyen, se forman sellados superficiales que impiden la rápida infiltración del agua, favoreciendo la escorrentía y erosión. El laboreo sin labranza no aporta, en estos casos beneficio alguno. Del mismo modo, el suelo pasa a ser emisor de CO2, en lugar de secuestrarlo. Se ha calculado que, incluso la cosecha de tan solo el 50% de los residuos, e incluso del 25% no resulta ni sustentable. De recolectarse en menor cantidad, tal práctica no es rentable.

Don Humberto, el autor del trabajo, recomienda el cultivo de herbáceas  adaptadas al ambiente (que no lo son en otros) o leñosas en rotaciones cortas. En ambos casos, se incrementan los contenidos de materia orgánica a lo largo del primer metro del perfil del suelo, gracias a la gran biomasa de los sistemas radiculares de tales plantas. Sin embargo, enfatiza, acertadamente, en que ¡jamás! deben llevarse a cabo tales prácticas, ni en ambientes forestales, ni en praderas naturales, o áreas aptas para cultivos destinados al consumo humano. Por tanto, sugiere que se hagan uso de tierras marginales, aunque sean pobres en nutrientes, en base a plantas adaptadas a tales condiciones. Para terminar, puntualiza que tanto o más que tecnología, se requiere un nuevo tipo de agricultura.

No puedo estar más de acuerdo con sus conclusiones y aseveraciones. Sin embargo, cabría matizar lo que los norteamericanos entienden por tierras marginales no es lo mismo que, por ejemplo, en España. Ellos atesoran enormes extensiones de terreno con limitaciones para la producción agraria. Estos no suelen ser cultivados. Sin embargo, en otros países, como los de la Cuenca Mediterránea, si lo son. No es lo mismo limitaciones que imposibilidad. Debe por tanto tenerse sumo cuidado con el concepto de tierras marginales”, como ya detallamos en otro post.

También debemos advertir, que la importación de las especies herbáceas y leñosas que este investigador propone para USA, con toda seguridad, no daría resultado en otros ambientes. No se trata de copiar por no calentarse el cerebro. Por ejemplo, los defensores españoles de estos últimos traducen “praderas por pastos”, cuando los primeros atesoran una gran productividad primaria, al contrario que los segundos. Deben buscarse variedades locales y prácticas adaptadas a cada ambiente geográfico y que no requieran insumos de agroquímicos. De no ser así………. fracaso total.

Vemos una vez más vemos los devastadores efectos de las “modas verdes” cuando no son motivo de una seria reflexión. Hoy, grandes extensiones son pues cultivadas con prácticas insustentables que se traducen en degradación ambiental, hambre para hoy (crisis alimentaria) y también para mañana. Si nosotros nos aventuramos a señalar todo lo que aquí demostrado, ¿porqué se hace caso omiso de las inferencias deductivas en base a sólidos conocimientos científicos, en lugar de tener que demostrar lo obvio partiendo de in empirismo innecesario y costoso?. Como corolario, hoy tenemos más hambre, degradación y pérdida de soberanía alimentaria. ¿Estas son las innovaciones tecnológicas que defiende la economía globaliozante y bobalizante?. Así nos va.  

Juan José Ibáñez       

Pinchar aquí abajo para obtener el artículo científico original.

Energy Crops Impact Environmental Quality, Review Finds

Energy Crops and Their Implications on Soil and Environment;

Humberto Blanco-Canqui. Agronomy Journal

 ScienceDaily (Apr. 5, 2010) — Crop residues, perennial warm season grasses, and short-rotation woody crops are potential biomass sources for cellulosic ethanol production. While most research is focused on the conversion of cellulosic feeedstocks into ethanol and increasing production of biomass, the impacts of growing energy crops and the removal of crop residue on soil and environmental quality have received less attention. Moreover, effects of crop residue removal on soil and environmental quality have not been compared against those of dedicated energy crops.

In the March-April 2010 issue of Agronomy Journal, published by the American Society of Agronomy, Dr. Humberto Blanco reviewed the impacts of crop residue removal, warm season grasses, and short-rotation woody crops on critical soil properties, carbon sequestration, and water quality as well as the performance of energy crops in marginal lands. The review found that crop residue removal from corn, wheat, and grain sorghum can adversely impact soil and environmental quality. Removal of more than 50% of crop residue can have negative consequences for soil structure, reduce soil organic carbon sequestration, increase water erosion, and reduce nutrient cycling and crop production, particularly in erodible and sloping soils.

Crop residue removal can make no-till soils a source rather than a sink of atmospheric carbon,” says Blanco, even at rates lower than 50%. Residue removal at rates of less than 25% can cause loss of sediment in runoff relative to soils without residue removal. To avoid the negative impacts on soil, perhaps only a small fraction of residue might be available for removal. This small amount of crop residues is not economically feasible nor logistically possible. Blanco recommends developing other alternative biomass feedstock sources for cellulosic ethanol production.

An alternative to crop residue removal is growing warm season grasses and short-rotation woody crops as dedicated energy crops. These crops can provide a wide of range of ecosystems services over crop residue removal. Available data indicate that herbaceous and woody plants can improve soil characteristics, reduce soil water and wind erosion, filter pollutants in runoff, sequester soil organic carbon, reduce net emissions of greenhouse gases, and improve wildlife habitat and diversity.

Whereas crop residue removal reduces carbon concentration, dedicated energy crops can increase soil organic carbon concentration while providing biofuel feedstock. Because of their deep root systems, warm season grasses also promote long-term carbon sequestration in deeper soil profile unlike row crops.

Growing dedicated energy crops in marginal and abandoned lands instead of prime agricultural fields will further benefit the soil and environment. Warm season grasses can grow in nutrient-depleted, compacted, poorly drained, acid, and eroded soils. Herbaceous and woody energy crops cannot replace natural forest and native prairie lands, but well-managed dedicated energy crops may provide a myriad of benefits to soil and environment while supplying much needed feedstocks for cellulosic ethanol production. Developing the next generation of biofuels will not only require new technologies to transform it into fuel, but new agricultural methods for growing it.

Story Source: Adapted from materials provided by American Society of Agronomy, via EurekAlert!, a service of AAAS: Journal Reference: H. Blanco-Canqui. Energy Crops and Their Implications on Soil and Environment. Agronomy Journal, 2010; 102 (2): 403 DOI: 10.2134/agronj2009.0333 

Resumen Trabajo Original

ABSTRACT

Interest in producing cellulosic ethanol from renewable energy sources is growing. Potential energy crops include row crops such as corn (Zea mays L.), perennial warm-season grasses (WSGs), and short-rotation woody crops (SRWCs). However, impacts of growing dedicated energy crops as biofuel on soil and environment have not been well documented. This article reviews the (i) impacts of growing WSGs and SRWCs on soil properties, soil organic carbon (SOC) sequestration, and water quality, and (ii) performance of energy crops in marginal lands. Literature shows that excessive (≥50%) crop residue removal adversely impacts soil and environmental quality as well as crop yields. Growing WSGs and SRWCs can be potential alternatives to crop residue removal as biofuel. Warm-season grasses and SRWCs can improve soil properties, reduce soil erosion, and sequester SOC. Crop residue removal reduces SOC concentration by 1 to 3 Mg ha−1 yr−1 in the top 10 cm, whereas growing WSGs and SRWCs increase SOC concentration while providing biofuel feedstocks. Th e WSGs can store SOC between 0 and 3 Mg C ha−1 yr−1 in the top 5 cm of soil, while the SRWCs can store between 0 and 1.6 Mg ha−1 yr−1 of SOC in the top 100 cm. The WSGs and SRWCs have more beneficial effects on soil and environment when grown in marginal lands than when grown in croplands or natural forests. Indeed, they can grow in nutrient-depleted, compacted, poorly drained, acid, and eroded soils. Development of sustainable systems of WSGs and SRWCs in marginal lands is a high priority.

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Comentarios

Los biocomustibles apuntan a mantener el modelo de negocios concentrado de las petroleras, donde unas pocas empresas se encargan de la distribución y venta en las gasolineras.
El problema de partida de la economía de cualquier tipo de biocombustible es la baja eficiencia de la fotosíntesis. Menos del 1% de la energía solar se almacena en forma de biomasa. El biocombustible que se puede producir en una superficie contiene menos de 0,4% de la energía del sol recibida en el suelo. En comparación una celda fotovoltaica tiene una eficiencia del 15% al 20%.
Los cultivos energéticos son una manera muy ineficiente de usar el suelo.

La cantidad de energía que produce el petróleo respecto a la energía que hace falta para producirlo es de 7 a 1, aproximadamente. En el biodiesel es de 3 a 1 y para el bioetanol es de 1 a 1, o incluso negativo. Esto significa que la energía liberada por el bioetanol puede ser menor que la gastada en producirlo.

La mejor opción energética para remplazar parcialmente los combustibles fósiles y ahorrar emisiones, surge del menos común de los sentidos, y resulta ser una mezcla balanceada de energía solar fotovoltaica, térmica y motores híbridos.

(Los números del 1er párrafo son de Hartmut Michel, premio Nobel de Química 1988. Los del 2do son de una publicación que no tengo a mano ahora).

Habría que citar a favor de los biocarburantes el ACV realizado por CIEMAT, o el estudio realizado por el gobierno británico en el que se llega a la conclusión de que los biocarburantes no fueron los causantes de la subida de los precios en el sector alimentario de hace unos años. Por cada estudio en contra hay otro a favor. Cuestión de intereses?
No entiendo porque el maiz y la soja cuando son para uso alimentario, no producen daños al medioambiente, pero si es para fines energéticos si??

Empezaremos pronto a hablar de la segunda generación y si los “intereses” no cuadran, pues también serán criticados.

Saludos

Estimado Fernando,

Por cada artículo o estudio que tu citas te puedo mostrar 10 en contra. Ni la FAO, UNEP, y otras muchas organizaciones lo dudan. Ya casi nadie duda de son dañinos para el ambiente (se están deforestando territorios virgenes para su puesta en cultivo -pérdida de biodiversidad-; uso de trangénicos, exceso de agroquómicos, etc.), económicamente no rentables si se suprimen las subvenciones, energéticamente poco eficientes, si se tiene en cuenta el gasto total de energía teniendo en cuenta factores como transporte, que buena parte de los agroquímicos son productos derivados del petroleo También como ha afectado a la soberanía alimentaria de países pobres, neocolonialosmo inherente, etc. etc.

Desconozco (¿¿o no??) porqué la prensa española, al contrario que la anglosajona a penas ofrece noticias excepto las lamentaciones de nuestros llorones empresarios que buscan la subvención por encima de todo.

Saludos

Juanjo Ibáñez

Estimado Juanjo

No estoy de acuerdo contigo. Precisamente se ha puesto en duda los estudios que citas (FAO, Banco Mundial…) por su falta de rigor científico, extendiendo al conjunto de los biocarburantes el grado de insostenibles, a partir de ciertos hechos que verdaderamente han provocado mucho daño.

La CNE posee un sistema de certificación por el que es necesario “probar” que el combustible que has producido no provenga de tierras con alto valor de biodiversidad (bosque de turberas por ejemplo). Han sido el sector alimentario y maderero, los que han incetivado el desarrollo de cultivos irracionales.

La EU posee un excedente de tierras en desuso de 10.000 Ha. Es una falacia que no hay tierra para el desarrollo de cultivos para la producción de biocarburantes (que tan sólo reclama un 5,75% del total de lo que usa el petróleo)

Por supuesto, las cosas se pueden hacer mal (aceite de palma en Malasia), pero también se pueden hacer bien. Una reflexión. Los biocarburantes han tenido que hacerle frente al mayor lobby de la historia de la energía, el petróleo. Iban a dejar los marajas del imperio que les quiten el 5,75% sin luchar?? Intereses aparte…

Saludos

Estimado Fernando,

Puedes o no estar en desacuerdo. A mi me da igual. Reitero que he leído recientemente otros muchos artículos que dicen demostrar lo contrario del que el que tu dices que demuestra “que”…….. ¿Que todos los demás son carentes de rigor?. ¿Un solo estudio?.

Con todos mis respetos los biocarburantes no han hecho frente a las petroleras, por cuanto se encuentran fuertemente subvencionados. De no ser así “no son rentables”

Las normas de la CNE, como otras tantas, se la saltan a la torera las empresas, que para eso si que saben hacer las cosas a las mil maravillas. No basta con legislar hay que demostrar que la lay se cumple.

Estas problemáticas deben mirarse desde una perspectiva global, wue no regional, es decir desde un punto de vista Europeo (países ricos). Una cuestión es que las sucesivas PAC se contradigan una detrás de otras y ahora se quiera volver a cultivar tierras marginales, y otra bien distinta las dimensiones mundiales de un problema.

Y lo mires por donde lo mires, a escala planetaria son un peligro tremendo. Y como resulta que muchas empresas españolas han rentado o comprado tierras en varios países de latinomérica de las cuales han echado sus gobiernos a sus propietarios tradicionales (legitomos aunque carazcan de papeles) (mis coleguas de allí me informan mejor que la prensa). Y como resulta que otras andan entrando en tierras vírgenes detrozando su biodiversidad y emitiendo en pocos años más carbono a la atmósfera que van lograr ahorrar en muchos años (vease por ejemplo, las selvas aun no inventariadas sobre turberas de metros de profundidad que están quemando); Y podría seguir y seguir…….. ¿que quieres que te diga?.

La UE ya está dando marcha atrás, y si no lo hace del todo, es por la mera razón sociológica de que los campensinos no abandonen el campo, es decir de dar sustento para asentar a las poblaciones rurales y no deteriorar más un sector agrícola que padece las veleidades de las decisiones de la UE y contradicciones.

Si en Europa se quiere rentabilizar el campo así, pues muy bien. Pero a nivel mundial, y en especial en los paises pobres los biocombustibles, son un atentado contra el medio ambiente y la ciudadanía. ¡un crimen!.

Fernando, como el tiempo da y quita razones, ya me lo comentas dentro de un año ¿vale?

Cordiales saludos

Juanjo Ibáñez

Frnando,

Una Pregunta, ¿Te llamas Fernando Gómez Hermoso y trabajas para una empresa denominada Abencis s.l.?. Espero y deseo que no sea el caso.

http://www.biodieselspain.com/plantas_detalle.php?id=61

http://guiaempresas.universia.es/e-338518/abencis-s.l..html

Un Cordial saludo

Juanjo Ibáñez

Estimado Juanjo.

Noto cierto tono irascible y tan sólo trataba de dar mi opinión al tema. Siento si he podido ofenderte en algo. Por cierto sí, soy ese Fernando, pero en mi empresa no se está desarrollando tal proyecto, eso te lo puedo asegurar. Se detuvo tras observar las coyunturas del mercado. Ahora estamos apostando por los cultivos energéticos de segunda generación para la producción de biomasa y de biocarburantes 2G, pero gracias por buscarme en google.

No me refiero sólo a un estudio (el cual cito en el primer comentario además del análisis del ciclo de vida realizado en su momento por CIEMAT), si no a bastantes que han pasado por mis manos. No pienses que soy un defensor acerrimo de los biocarburantes 1G y no te voy a negar las barbaridades que han hecho y siguen haciendo muchos en Asia con el aceite de Palma, pero te gustán los dulces de Nestlé?? Están hechos de aceite de palma. Pero te hago otra reflexión: Donde están esos biocarburantes en el mercado español que han causado tanto daño al medio?? A nivel mundial, exceptuando Brasil (caña de azucar excedente en producciones) y Alemania (colza no alimentaria para la producción de biodiesel, la verdad es que la producción es muy muy baja. COn decirte que no se van a cumplir los objetivos europeos de tan sólo 5,75% de obligatoriedad de mezcla para 2010. Cuántos bosques trópicales virgenes se han deforestado para producir tal magnitud??

Por supuesto que los biocarburantes no son rentables sin la primas. O es que acaso lo han sido en sus inicios las plantas térmicas de carbón, las centrales nucleares o las primeras refinerías??. Yo soy de Puertollano y te puedo asegurar que Repsol no ha salido de un excepcional project finance. Se ha necesitado mucho mucho dinero nacional. Y sí, los biocarburantes han tenido que jugar en el patio de las petroleras, además de las de su primo, el sector alimentario, que han especulado con los precios y monopolizado la materia prima.

Saludos

PD: También soy compañero tuyo en el blog de Renovables y medioambiente de Madrimasd

Estimado Fernando,

No me encuentro crispado por tus comentarios, sino porque tras cinco años en escribiendo en este blog (ya cerca de 1,400 post; puedes comprobarlo)y haber hablado del tema en multitud de ocasiones, se me vuelven a hacer las mismas defensas de los biocombustibles de primera y segunda generación.

Fernando desde entonces he visitado varias veces Latinoamérica donde muchos colegas (Ingenieros agrónomos) que trabajan en edafología me han explicado a pie de campo la tragedia que sufren muchos campesinos a los que se les quitan las tierras mediante acuerdos de políticos corruptos de allí y multinacionales sin escrúpulos de aquí y otras parte del mundo. Y me he tenido que morder la lengua para no citar empresas concretas.

Fernando hay que ver la cara de la gente con hambre, o que te “quieran vender los órganos de un niño”, cuando te estás tomando una cerveza.

Fernando estoy cansado de que los ecologistas de allí consideren antiecologistas a los que defienden los biocombustibles, mientras que muchos de los de aquí, que dicen querer salvar el planeta “cierren el pico”.

Hay que verlo para creerlo. Y debías tener esa experiencia. Yo mismo, según el país, te pongo en contacto con compañeros de Universidades y Centros de Investigación para que lo compruebes con tus propios ojos allí.

Personalmente que los cultivemos aquí me preocupa, pero no tanto. Si la UE quiere subvencionar la agroenergética que lo haga, yo no me opongo. Ya sabes las razones. Llevo 15 años representando en mi especialidad a España en la UE, y conozco muy bien lo que pasa. Pero ya lo he explicado muchas veces.

Fernando mi primer artículo de ciencia, escrito en 1978, fue sobre agroenergética, justamente en un momento en donde la subida del petróleo generó otra crisis mundial. Y entonces era partidario de ellos. Si se hubiera seguido investigando entonces no nos encontraríamos en un estado de sub-investigación en el tema. Empero he aprendido ya lo suficiente como para que me vendan motos, y con ello no quiero decir que tu lo hagas.

Fernando, sabía perfectamente, que eras mi compañero de al lado. Ahora bien, no entiendo porque se oculta en donde trabajas y para quien trabajas, cosa que no hacemos los demás. El ciudadano merece saber los sesgos de cada uno antes de leer los post. Todos los tenemos.

Reitero que en tiempo quita y da razones. Empero la “movida” comenzó sin cuestionamientos, cuando yo los hacía y el tiempo me ha dado la razón. Y de eso dan testimonio varios de mis primeros post.

Puede ser que los biocombustibles sean parte de la solución (ojalá) pero dudo que esto ocurra consumiendo suelo, que es necesario para abastecer una población mundial creciente. Eso, si también puede ser que terminemos comiendo algas de los bioreactores para que los vehículos puedan circular con combustibles agroenergéticos y no al revés. Todo es posible, pero no razonable.

Simplemente hay temas que tras escribir mucho sobre ellos, terminas cansado de “más de lo mismo” una y otra vez. ¿Te imaginas años y años alegando siempre lo mismo?

Saludos cordiales y suerte con tu blog.

Juanjo Ibáñez

Estimado Juanjo.

Mi experiencia no llega a tanto y tan sólo expuse mi punto de vista. Gracias por hacerme participe de tus experiencias, que me servirán para seguir avanzando y adoptar una idea más consensuada de los biocarburantes. Sinceramente, la situación latinoamericana no la conozco, tan sólo la europea, pero mi opinión de la segunda generación y tercera generación (en algunos foros incluyen aquí las algas…) sigue siendo la misma. Tienen mucho “potencial”.

No pongo el nombre de mi empresa por la sencilla razón de que no es mía…, y no me representa ni la represento yo, para dar la opinión que considero que deberían ser las renovables. Es lo bueno que tienen los blogs. No somos periodistas, sólo damos nuestra opinión, al igual que lo puedes hacer en la calle o en un foro determinado.

Suerte igualmente
Fernando Gómez

Muchas gracias por la entrada, profesor Ibañez. Me han quedado algunas cosas más claras después de conocer ya bien el desastre que supone la utilización lamentable del campo como objeto industrial.

[...] Agroenergética: Deterioro de los Suelos y Degradación del Medio Ambiente (Biocombustibles) [...]

Hola, yo soy de latino América. Sé que el tema planteado por Juan José Ibáñez, se da tal cual y en algunos casos peor. Pero sin ahondar en cuestiones socio-políticas. Lo que más me preocupa es el tema de la degradación de los suelos. Y respecto del trabajo realizado con algas tendría que informarme más para convencerme que ello podrías ser ecológicamente sustentable, ya que de haber una producción de algas igual a la extraída, las consecuencias las pagaría el mar y muy pegadito a ello nosotros. Yo estoy convencida que no hay soluciones mágicas ni unitarias. Creo que toda tecnología debe complementarse como parte del proceso de depuración en los cambios.
Estoy haciendo una tesis sobre los combustibles alternativos y uno de mis premisas es la traslación del problema de los combustibles fósiles al problema de la degradación del recurso suelo y biósfera.
Por favor Sr. Ibáñez, si fuera tan amable, le solicitaría información acerca de estudios que se hayan realizado respecto a estos temas, a fin de seguir respaldando mi trabajo.

Saludos,
Mercedes

Hola Marcedes,

No me refiero al biocombustible extraído de algas en su ambiente natural, actividad que por supuesto me parece dañina para el medio ambiente. Hablo de “Bioreactores de en donde se reproducen microalgas” en aislamiento de cualquier entorno natural.

Puedes encontrar abundante bibliografía en Internet

Saludos cordiales

Juanjo Ibáñez

[...] Por otro lado, desde hace tiempo, viene denunciándose que la producción de biofuel a partir de la agroenergética, por atentar contra la soberanía alimentaria mundial, no siendopues una solución admisible con [...]

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