Revista de Red de Brechas de Carbono 2023

Red de Brechas de Carbono

Aapresid · Syngenta

Informe Técnico Final 2023 · 1º Etapa

COORDINACIÓN GENERAL

EMPRESAS AUSPICIANTES

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RED de BRECHAS DE CARBONO

ORIGEN

La red se conformó a partir de la identificación de una demanda específica y compartida entre productores, asesores, ingenieros y técnicos, los cuales han identificado y caracterizado la necesidad de desarrollo de conocimiento abordando la temática de carbono con el objetivo de permitir mejoras en los sistemas productivos.

FINALIDAD

Conocer el estado de situación del COS y cuantificar la huella de C de los sistemas productivos actuales en distintas regiones agrícolas y ganaderas del país para generar y transmitir a los productores estrategias de manejo que tiendan a reducir el impacto ambiental generado por los sistemas agropecuarios.

OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

OG1. Caracterizar el estado actual del COS en diferentes regiones de Argentina.

• OE1.1. Cuantificar la brecha existente entre los niveles actuales de COS bajo los sistemas predominantes y los niveles de COS potenciales y alcanzables en distintos ambientes productivos del país.

OG2. Mitigar la emisión de GEI a través del aumento del secuestro de COS.

• OE2.1. Analizar la capacidad de reducción de la brecha de COS en sistemas agropecuarios de distinta intensidad y diversidad.

• OE2.2. Identificar sistemas de mayor capacidad para secuestrar carbono y reducir la brecha.

OG3. Mantener o incrementar los niveles de COS de los sistemas agropecuarios.

• OE3.1. Analizar el rol que juegan los factores edáficos (e.g. textura, nivel de carbono actual) y extra-edáficos (e.g. temperatura, precipitaciones, balance hídrico, niveles de aportes de C por cultivos, etc.) sobre la capacidad de reducir esa brecha.

• OE3.2. Diseño de una herramienta digital (APP) para el diagnóstico y reducción de la brecha.

Agradecimientos

El desarrollo, análisis y presentación del siguiente informe de avance fue posible gracias al aporte y al trabajo voluntario de un gran número de productores y técnicos participantes de la Red de Carbono de Aapresid que contribuyeron con una gran cantidad de información.

Un enorme agradecimiento a la coordinación técnica de Guillermo Peralta y su equipo, Luciano Di Paolo y Bianca Di Tirro, en el análisis de los datos y en la generación de conocimiento.

Y a todo el sta de Aapresid y Syngenta por el incansable trabajo conjunto para desarrollar una herramienta tan importante y necesaria como es el mapa de brechas de carbono.

¿Querés ser parte de la iniciativa?

Si te interesa sumarte al proyecto y participar en los avances de los mapas de carbono, escanéa el código QR que te presentamos a continuación y te contamos más.

RED DE BRECHAS DE CARBONO

Aspectos claves

Las reservas actuales de carbono orgánico en los suelos agrícolas del país se encuentran hoy en un 46% de su máxima capacidad de almacenaje de carbono.

Existe una importante brecha (54%) entre los niveles actuales y potenciales de carbono orgánico de suelos (COS) con importantes diferencias entre regiones productivas: algunas zonas están con niveles cercanos al 85-90% de su máxima capacidad (brecha de 10-15%) y otras zonas están en un 30% o menos (brecha de 70% o más).

En las distintas regiones productivas del país, hay productores que hoy están logrando entre un 20% y un 70% más de aportes de carbono al suelo en forma de rastrojos y raíces que la media de los productores de su zona.

Escalando la adopción de las prácticas de manejo actualmente utilizadas por estos productores (p.ej. siembra directa continua, alta rotación con gramíneas, cultivos de servicio, nutrición balanceada) se podrían aumentar las reservas de COS en un 15-20% (con incrementos anuales de “3-4 por mil”).

Esto permitiría llevar las reservas de COS de un 46% a un 56% de su máxima capacidad de almacenaje, y reducir la brecha total de un 54% a un 44%.

Este secuestro de COS supondría mitigar entre un 14-18% de las emisiones agropecuarias anuales del país (agricultura + ganadería + silvicultura) o entre un 50-64% de las emisiones exclusivamente ligadas a la agricultura.

Para acortar las actuales brechas y acercarnos a una agricultura “C neutro” todavía queda “un largo camino por recorrer”. Será necesario escalar la adopción de estas prácticas en todas las regiones agrícolas, favorecer la adopción de otras estrategias o sistemas de mayor capacidad de secuestro de carbono (ej. sistemas mixtos, agroforestales, agrosilvopastoriles) aunque sea en superficies puntuales, favorecer el secuestro de carbono en tierras ganaderas y bajo otros usos, y a su vez combinar estas prácticas orientadas al secuestro de COS con prácticas orientadas a la reducción de emisiones agrícolas provenientes de otras fuentes (fertilizantes, fermentación entérica, quema de biomasa, entre otras).

Resumen ejecutivo

El objetivo principal del proyecto consistió en generar un producto que permita cuantificar la brecha o la diferencia existente entre los niveles actuales de carbono orgánico del suelo (COS) y los niveles alcanzables y potenciales, para suelos bajo uso agrícola extensivo en las distintas regiones productivas del país. Si bien los mapas fueron elaborados a escala zonal y a nivel de lote, los datos son orientativos. Estos productos permitirán a productores, técnicos y otros interesados comparar sus datos propios con los niveles aproximados de carbono en su zona, de modo de saber si sus reservas están por encima o por debajo de los niveles medios actuales (línea de base estandarizada) y a su vez conocer cuán lejos se encuentran hoy esas reservas de carbono con respecto a los niveles alcanzables y potenciales para una determinada zona.

El proyecto combinó el uso de datos georreferenciados de carbono orgánico e historia agrícola reciente provenientes de lotes de producción de agricultores participantes de la red, bases de datos espaciales, el uso de modelos empíricos y de simulación de procesos ligados a la dinámica de carbono (RothC) y el uso de técnicas de mapeo digital para generar 3 productos: mapas correspondientes a los niveles actuales, alcanzables y potenciales de COS, de los cuales se derivaron sus respectivas brechas o diferencias.

El proyecto se inició en enero de 2022. Durante el primer trimestre de 2022 se generaron las plantillas y protocolos de recopilación y armonización de datos, y se recopiló la información espacial de base necesaria para el uso de modelos (mapas edafo-climáticos ya disponibles). Durante el segundo y tercer trimestre se procedió a la recopi-

lación, filtrado y armonización de datos provenientes de lotes de producción de los productores participantes de la red y a determinar zonas en donde profundizar la recolección de información. Durante el último trimestre de 2022 se continuó con el procesamiento de nueva información y se formalizó la interacción con proyectos ya existentes de otras instituciones (INTA, AACREA y FAUBA) como la actualización del mapa de reservas de carbono orgánico del suelo de Argentina (COS actual). Durante el primer trimestre de 2023 se generó el mapa de COS potencial y se trabajó en forma conjunta con el INTA para proveer la información necesaria para la actualización del mapa de COS actual (publicado en marzo 2023). Utilizando este producto como insumo base, durante el segundo trimestre de 2023 se generaron los mapas de COS alcanzable y el cálculo de las brechas. En junio de 2023 se contó con la versión 1.0 de los mapas de COS actuales, alcanzables y potenciales, y sus brechas.

En una próxima etapa, estos resultados podrán incorporarse en una plataforma online, de modo de permitir a los interesados ingresar, visualizar cada uno de los productos generados y comparar sus datos con los valores actuales, alcanzables y potenciales.

Se espera que estos productos de la línea de “Brechas de Carbono” de la Red de Carbono de Aapresid sean productos “vivos”, que puedan ser actualizados (anual a bianualmente) y mejorados a medida que más productores se sumen a la iniciativa, y más y mejor información sea generada y recopilada por instituciones como AAPRESID, INTA, AACREA y Universidades.

INTRODUCCIÓN

Justificación

De acuerdo al IPCC (Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático), los sistemas agropecuarios son responsables de alrededor del 25% (~10–12 Gt CO2 eq/año) de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) (Smith et al., 2014). El potencial de los sistemas agropecuarios para mitigar el impacto de los GEI dependerá tanto de estrategias de reducción de emisiones como de captura de parte de estos gases desde la atmósfera (Wollenberg et al., 2016). La captura del carbono (C) atmosférico por cultivos y pasturas y su secuestro en forma de carbono orgánico del suelo (COS) parece ser una de las estrategias más promisorias dado su potencial de aplicación y efectos a escala global, y a su menor impacto sobre la utilización de agua y nutrientes, requerimientos energéticos y efectos climáticos adversos respecto a otras tecnologías de mitigación (Lal et al., 2019).

Como este COS puede almacenar dos a tres veces más C que la atmósfera, se ha destacado que un incremento relativamente pequeño en los stocks de COS puede ejercer un gran rol para mitigar los efectos del cambio climático (iniciativa 4 por mil, detallada en Minasny et al., 2017). El COS resulta de un equilibrio dinámico entre ganancias, como el C aportado por residuos aéreos y biomasa de raíces, y pérdidas a través de la oxidación de C a CO2 o por erosión del suelo (Nadeu et al., 2015). La capacidad total de acumulación de carbono, el tiempo en el que el COS puede alcanzar valores de equilibrio y la tasa de secuestro de C en los suelos puede resultar muy variable dependiendo de los inputs de carbono del sistema, la historia previa, los niveles de carbono de base, las características físicas del suelo y las condiciones climáticas (Post y Kwon, 2000). Se sabe también que la acumulación de COS resulta

mayor cuando se producen cambios que favorecen mayores aportes de C, pero a medida que los niveles de COS se acercan a un nuevo equilibrio las tasas de acumulación de COS son cada vez menores (Smith, 2014). Resulta fundamental entonces analizar cuál puede ser la máxima capacidad de secuestrar C en el suelo en los sistemas productivos y cuán lejos se está hoy de esa máxima capacidad.

Tanto en Argentina como a nivel mundial, la toma de decisiones y políticas para favorecer el desarrollo de modelos productivos sustentables requerirá un mayor conocimiento sobre la variabilidad espacial y temporal en los stocks y flujos de COS, así como del potencial de distintos sistemas y prácticas de manejo para secuestrar C. Algunas disciplinas como la eco-fisiología han analizado la capacidad de mejora de los sistemas agrícolas actuales utilizado la aproximación de “brechas” (Merlos et al., 2015; van Ittersum et al. 2013). De acuerdo con este concepto, la capacidad de elevar la producción se evalúa estimando un rendimiento potencial (sin limitantes de agua o nutrientes, y definido por la temperatura, radiación y genética) y un rendimiento alcanzable (que puede ser el rendimiento limitado por algún factor como la disponibilidad local de agua). Las diferencias entre estos rendimientos bajo un manejo ideal (generalmente determinados a partir de modelos de simulación agronómica) y los rendimientos actuales de los productores definen las “brechas” de rendimiento. Se ha destacado que este tipo de aproximaciones puede proporcionar las bases para identificar factores de suelo y manejo que limitan la producción actual, identificar posibles estrategias de manejo para reducir la brecha y establecer prioridades de investigación, desarrollo e implementación de políticas públicas

(Grassini et al., 2015). Las brechas de rendimiento se han y continúan estimándose en distintos cultivos, países y regiones, incluso en Argentina (Aramburu-Merlos et al., 2015) identificando ambientes con mayor potencial para incrementar la producción (Global Yield Gap Atlas project; Grassini et al., 2015; Van Oort et al., 2017).

De manera análoga al concepto fisiológico de brechas productivas, pueden determinarse las “Brechas de Carbono” en un determinado ambiente a partir de las diferencias entre los nive-

Hipótesis del proyecto

En los sistemas agrícolas actuales, los niveles de carbono orgánico del suelo se encuentran por debajo, tanto de los niveles potenciales como de los alcanzables, en las distintas zonas agroecológicas del país.

Objetivos del proyecto

Cuantificar la brecha existente entre los niveles actuales de COS y los niveles de COS potenciales y alcanzables, en suelos agrícolas de distintas zonas agroecológicas del país.

Identificar prácticas de mayor capacidad para secuestrar carbono y reducir la brecha.

Objetivos del presente informe

Presentar los resultados de avance del Proyecto “Brechas de Carbono” entre inicios de 2022 e inicios de 2023.

les actuales, los niveles “alcanzables” y los niveles “potenciales” de COS. Una aproximación de brechas de carbono, que conjugue el uso de modelos de simulación ajustados con casos reales de producción y sistemas de información de suelos y clima georreferenciados permitiría cuantificar la brecha entre los niveles actuales, alcanzables y potenciales de COS y analizar la capacidad de secuestro de en distintos ambientes productivos.

Existe la posibilidad de incrementar el secuestro de COS a partir de la difusión de prácticas que permitan incrementar los aportes de C al suelo, en las distintas zonas agroecológicas de Argentina.

Generar una red de intercambio de información entre productores, especialistas científicos, empresas, que contribuya al mejor abordaje de la temática.

Disponibilizar los mapas generados a través de una plataforma digital.

MATERIALES Y MÉTODOS

Marco conceptual del trabajo

Las brechas de COS se determinaron siguiendo un enfoque análogo al concepto eco-fisiológico de brechas de rendimiento (Merlos et al., 2015; van Ittersum et al. 2013). De acuerdo con este enfoque de brechas, los niveles potenciales,

alcanzables y actuales están determinados por factores edafo-climáticos y de manejo, que pueden agruparse en factores definitorios, limitantes y reductores, respectivamente (Fig. 1).

BRECHAS DE CARBONO

COS Potencial (Potencial Bio-Físico)

COS Alcanzable (Potencial Ambiental)

COS Actual

Manejo: + aportes, -pérdidas Óptimo uso Agua, nutrientes

Fuentes externas de C: (Abono, purines, etc.)

COS Actual

Para esto se estimaron los niveles “actuales”, “alcanzables” y “potenciales” de COS en los primeros 30cm de suelo (en tC/ha) de las tierras agrícolas de distintas zonas agroecológicas de Argentina, y se determinaron las brechas existentes entre estos niveles. El estudio se centró en

Factores limitantes

Tipo de Suelo Arcilla, mineralogía Profundidad (Temp/Hum suelo)

Radiación Temperatura Agua (PP-ET)

Factores reductores

Situación de Secuestro de C Factores definitorios

Estado físico Suelo Nivel Nutricional; C/N Sistema labranza Especies, rotación, tipo de aportes Manejo residuos Erosión Enfermedades/Plagas

COS Alcanzable COS Potencial

tierras agrícolas (siguiendo la categoría “croplands” de FAO, 2020; que incluye tierras agrícolas + mixtas o mosaicos). El proceso podrá extenderse luego a pastizales permanentes u otras tierras agropecuarias o silvícolas.

Figura 1. Marco conceptual del enfoque del Proyecto de Brechas de Carbono.

MAPA 1 | Nivel de COS actual (línea de base) | Metodología

El nivel de COS “actual” se refiere al contenido de COS en los primeros 0-30cm (t C/ha), representativo de los niveles iniciales o correspondientes al año 0 (representativos del año 2023) en tierras bajo uso agrícola. Este nivel se utilizó como línea de base para definir el estado de COS actual, bajo las condiciones de manejo representativas y actuales de cada unidad de modelado y zona agroecológica.

En una primera etapa, se utilizó como base la primera versión del mapa de reservas actuales de COS (0-30cm) de Argentina (elaborado por INTA para el producto global GSOC v1.2: Reservas globales de carbono orgánico del suelo;

FAO-ITPS, 2018). Se compararon los resultados con los datos de stock de carbono del suelo georreferenciados de la base de AAPRESID (0-30cm), observándose una tendencia de este producto a sobreestimar los niveles actuales reales (ver Figura 8). En una segunda etapa, se colaboró con la actualización del producto de reservas actuales de carbono orgánico de Argentina (Gaitán et al., 2023, base INTA-MAGYP-AACREA-AAPRESID), observándose un mejor ajuste de las predicciones respecto a los datos de la base de AAPRESID (Ver Resultados). Este mapa representa las reservas actuales de COS en los primeros 0-30cm (en t C/ha).

MAPA 2 | Nivel de COS alcanzable | Metodología

Los niveles “alcanzables” de COS representan los niveles de COS en un nuevo equilibrio entre aportes y salidas de C, determinados por las características del suelo, condiciones de humedad y temperatura específicas, y crecimiento de la vegetación / aportes de carbono orgánico al suelo (Stockmann et al., 2013; Deng et al., 2016).

En este proyecto, los niveles de COS alcanzables representan las reservas de COS en los primeros 30cm en tierras agrícolas de Argentina luego de la implementación de prácticas de manejo orientadas a incrementar los aportes de C orgánico al suelo que ya se están implementando hoy por parte de los productores participantes de la red en un período no menor a 20 años (i.e. buscando una nueva condición de equilibrio).

Existen distintas metodologías para estimar los niveles alcanzables de COS luego de un cambio

en manejo, desde metodologías empíricas (ej. Sanderman et al., 2020) a estimaciones basadas en el uso de modelos de simulación (Ej. FAO, 2022). En el presente proyecto, la estimación de los niveles de COS alcanzables se basó en la aplicación del protocolo elaborado por FAO (2020; 2022) para el desarrollo de mapas nacionales y globales de potencial de secuestro de COS. Este enfoque se basa en los estudios de Smith et al. (2007) y Gottschalk et al. (2012), y utiliza el modelo de simulación RothC (Coleman y Jenkinson, 1996) como estándar de comparación entre países. Bajo ese protocolo, los niveles de COS se proyectan en el tiempo en un período mínimo de 20 años, bajo condiciones de manejo actuales (o business as usual - BAU) y bajo escenarios “mejorados”. No se simularon cambios en el uso del suelo ni escenarios de cambio climático.

RothC es un modelo que permite simular la dinámica del COS con un paso de tiempo mensual, considerando los efectos reguladores de la textura del suelo, la temperatura, el contenido de humedad, la cobertura vegetal, los aportes de carbono al suelo por residuos orgánicos, y el tipo de material aportado. Si bien RothC se desarrolló y parametrizó originalmente para modelar COS en suelos cultivables en climas templados, luego se extendió para modelar cambios de COS en arrozales, pastizales, sabanas y bosques, y otras condiciones, y se ha utilizado también para realizar simulaciones espaciales/mapas (por ejemplo, Morais et al., 2019; Martin et al., 2021; FAO, 2022).

Si bien RothC se desarrolló originalmente para tierras laboreadas, se ha utilizado para simular cambios en COS en sistemas de siembra directa

Modelado

Para el actual proyecto, se utilizó la versión espacial del modelo RothC (FAO, 2022) basada en lenguaje R (Sierra et al., 2012) con el modificador de siembra directa propuesto por Jordon y Smith (2022). Con este modelo, se proyectaron los cambios en las reservas de COS a 20 y 50 años a partir de los niveles de COS actuales (ver sección MAPA 1 - Nivel de COS actual (línea de base). Se simularon los cambios de COS en el tiempo bajo un escenario de manejo actual (BAU) y bajo escenario/s que representaron la implementación de prácticas de manejo orientadas a incrementar los aportes de C al suelo.

Para la validación del modelo, se compararon los resultados de simulaciones utilizando el modelo RothC y los cambios observados en los niveles de carbono provenientes de ensayos de larga duración de rotaciones de diferente intensidad de AAPRESID (usados también para validación de GSOCseq Argentina; Frolla et al, 2021). Adicionalmente, se presentan también en este

(j. Liu et al., 2009; Molina et al., 2017; Montiel et al., 2019; Jordon y Smith, 2022) como los predominantes en Argentina.

En Argentina, el modelo RothC se ha utilizado para simular cambios en rotaciones agrícolas y mixtas en siembra directa y labranza convencional, en región pampeana (Studdert et al., 2011; Villarino et al., 2014; Montiel et al., 2019) y en otras regiones extra-pampeanas (Farage et al., 2007). En el marco de la iniciativa global GSOCseq de FAO-ITPS, Frolla et al. (2021) generaron el mapa nacional de secuestro de COS en tierras agropecuarias usando el modelo RothC, para obtener una primera aproximación de la contribución potencial de Argentina al secuestro global de Carbono y mitigación de gases de efecto invernadero.

informe los resultados de validación tomados de Studdert et al. (2011) y Montiel et al. (2019).

De acuerdo con el protocolo de FAO (FAO, 2020; FAO, 2022), primero se calculan los aportes de C anuales bajo un escenario de manejo tradicional (BAU) corriendo el modelo en modo de “equilibrio”. Luego, se proyectan escenarios “mejorados” para estimar los niveles de COS alcanzables, donde las entradas o aportes de C al suelo se estiman a partir de incrementos de un 5% (SSM1), 10% (SSM2) y 20% (SSM3) respecto de los aportes de C actuales (BAU).

Sin embargo, estos escenarios globales no necesariamente representan las particularidades de los sistemas productivos agrícolas actuales de Argentina, o de las posibles prácticas a implementar en sus distintas regiones agroecológicas. Por eso, en este proyecto se plantearon escenarios “mejorados” basados en información local y en casos reales de producción proporcionados por los productores participantes de la red.

Escenario de manejo mejorados

Para caracterizar primero un escenario de manejo actual (o BAU), se estimaron los niveles de aportes de C anuales (tC/ha/año) de cada departamento de Argentina en los últimos 8 años (2015-2022) a partir de la información de cultivos, áreas y rendimientos de cultivos del Ministerio de Economía – Agricultura, Ganadería y Pesca (2023). Los aportes de C anuales se calcularon siguiendo las propuestas de Bolinder et al (2007; 2012) a partir de los rendimientos y parámetros específicos de cada cultivo (material suplementario). Se consideraron las áreas y rendimientos anuales de soja (1a y 2a), maíz, sorgo, trigo, cebada, centeno, avena, arveja, lenteja, garbanzo, colza, girasol, maní, algodón y poroto seco.

De acuerdo con este marco, el aporte anual total de C (Ci – Carbon input) se puede estimar como la suma los aportes de C de todas las fracciones vegetales excepto el producto agrícola (i.e. grano):

Ci = CA + CR + CE

donde CA es el carbono en biomasa aérea remanente o rastrojo, CR es el carbono en los tejidos radicales, y CE el carbono de exudados o deposiciones radicales (rizodeposiciones). Se asume que la concentración de C de todas las partes de la planta es de 0,45 gC/g materia seca. El C aportado por biomasa aérea (CA) se estimó a partir de las siguientes ecuaciones:

CA = (BAT – RG) x Ss x 0.45

BAT = RG / IC

dónde BAT es la biomasa aérea total (materia seca, t/ha/año), RG es el rendimiento en grano (materia seca; t/ha/año), IC es el índice de cosecha (rendimiento cosechado / materia seca aérea

total. (En el caso de los cultivos de cobertura, se considera que RG es 0 y, por lo tanto, toda la materia seca aérea se considera CA). El factor Ss (0-1) representa la fracción de los residuos de cultivos aéreos que quedan en el campo y no se eliminan (por defecto = 1). Si se elimina una parte de los residuos (p. ej., se elimina la paja de trigo para alimento animal o combustible), entonces Ss < 1. El C aportado por tejidos radicales (CR) y exudados (CE) se estimó como:

CR= ((RG / IC) x R:T) x 0.45

CE = CR x Ye

donde R:T es la relación raíz-tallo (biomasa subterránea/biomasa aérea); Ye representa el C de deposiciones radicales (rizodeposiciones) expresado como un factor relativo a las raíces recuperables. CE se estimó en 65% de la biomasa de raíces para cultivos anuales (Ye=0.65) (Bolinder et al., 2007). Los parámetros IC, R:T y % de MS utilizados de cada cultivo se presentan en material suplementario.

El aporte de C anual de cada departamento (CD, en tC/ha/año) se estimó como la suma de los aportes por hectárea de cada cultivo (Ci 1 a n) por su área cosechada, sobre la superficie total cosechada (AT) con todos los cultivos considerados:

CD = Ci 1 x A 1 + ….. + Cn x An AT

Siguiendo la misma metodología, se estimaron los niveles de aportes de C anuales promedio (tC/ha/año) de 190 lotes de producción georreferenciados, seleccionados de los productores participantes en la red. Se seleccionaron lotes donde ya se están implementando prácticas de

manejo orientadas a aumentar los aportes de C al suelo. En todos los casos se buscó que realicen siembra directa continua sin laboreos, y al menos una de las siguientes prácticas: rotación con al menos 50% de gramíneas respecto al total de cultivos sembrados, implementación de cultivos de servicio y manejo balanceado de nutrientes (mínimo fertilización con nitrógeno y fósforo). De estos lotes se contó con historia de cultivos y rendimientos (y estimaciones de aportes de MS en el caso de cultivos de servicio) de los últimos 5-8 años (base 2016-2022). Hasta el momento se contó únicamente con información de productores puramente agrícolas (prácticas de sistemas mixtos no incluidas en el modelado).

Con la información de aportes de C se calculó el coeficiente de incremento en los aportes anuales al manejo tradicional, como la relación entre el nivel de aporte anual promedio de C de cada uno de esos lotes de producción con manejo “mejorado” (CM) y el nivel de aporte anual promedio de los productores del departamento (CD):

7 Coef. de incremento de C = CM / CD

Para cada región agroecológica (Oyarzabal et al., 2018) se determinaron los percentiles P25, P50 y P75 de estos incrementos en los aportes de C al suelo respecto de una condición de base (BAU) para caracterizar escenarios de bajo (SSM1), medio (SSM2) y alto (SSM3) nivel de incremento en los aportes, respectivamente. Para aquellas regiones con tierras agrícolas en las que aún no se cuenta con datos georreferenciados de producción, los percentiles se estimaron a partir de los 5 sitios más cercanos.

De este modo, los niveles de incremento en los aportes de C representan entonces prácticas que son productivamente viables y que son actualmente utilizadas en escenarios reales de producción. Finalmente, para estimar las reservas de COS alcanzables se corrió el modelo utilizando estos coeficientes de incremento respecto de los niveles de aporte del manejo actual o BAU.

MAPA 3 | Nivel de COS potencial | Metodología

El nivel potencial de COS se refiere a la máxima capacidad de almacenamiento de CO de un suelo. Este nivel máximo se ha asociado frecuentemente al concepto de “saturación” de CO de un suelo. La teoría de la saturación de carbono sugiere que los suelos tienen una capacidad limitada para estabilizar el C orgánico y que esta capacidad está fuertemente regulada por las propiedades físico-químicas del suelo: las superficie específica de los componentes minerales del suelo y su capacidad para absorber compuestos orgánicos, las características mineralógicas y químicas de la fracción mineral, la presencia de cationes, y la estructura de la matriz de suelo (Hassink et al., 1997; Six et al., 2002; Stewart et al., 2007; Feng et

al., 2013; Wiesmeier et al., 2014). Algunas aproximaciones han incorporado además otras variables climáticas y de uso del suelo para explicar diferencias en la máxima capacidad de almacenaje de C de los suelos (Álvarez y Berhongaray, 2021).

Comunmente se acepta que las superficies de las partículas más finas (arcillas y limos finos) estabilizan y protegen el C orgánico a través de complejos minerales orgánicos, disminuyendo la descomposición del C (Baldock y Skjemstad, 2000). A medida que las superficies minerales del suelo se saturan con C, las tasas de descomposición de C aumentan y la tasa de almacenamiento de COS disminuye (White et al., 2014). Una vez que la frac-

ción mineral del suelo está saturada, la acumulación de COS adicional puede ocurrir solo para fracciones pobremente protegidas con una tasa de ciclado muy rápido (Six et al., 2002).

Este concepto de saturación presenta distintas limitaciones (resumidas p.ej. en Barré et al., 2017): se sabe que las fracciones más gruesas del suelo pueden contribuir considerablemente (dependiendo de la región) al almacenamiento de C, el tipo de uso del suelo puede influir en el COS de saturación, o como han remarcado algunos autores, estos niveles pueden ser prácticamente imposibles de alcanzar en la práctica en distintos ambientes (Amundson and Biardeau, 2018).

A pesar de estas limitaciones, este concepto de nivel de saturación de COS se ha utilizado en diferentes países (Chen et al., 2019; McNally et al., 2017, Wiesmeier et al., 2014) incluyendo estudios en Argentina (Álvarez y Berhongaray, 2021) como un límite máximo a los niveles de COS que puede almacenar un suelo determinado.

En términos prácticos, este nivel de saturación podría representar entonces la máxima capacidad de almacenaje de COS en forma estable, alcanzable en un determinado suelo bajo condiciones no limitantes en términos de los aportes de C al suelo (p.ej. uso de riego o aportes externos de residuos orgánicos como compost, abonos o purines).

Dadas las distintas aproximaciones existentes, en el presente proyecto la capacidad de almace-

naje máxima o de saturación (Csat en mgC/g suelo) se estimó para los primeros 0-30cm de suelo como el promedio de las estimaciones obtenidas por los siguientes 3 modelos empíricos:

• Csat = 4.09+ 0.37 * (Arcilla + limos finos < 20μm, en %) (Hassink et al., 1997).

• Csat = 0.84 * (% Arcilla + limos finos < 20μm, en %) (Feng et al., 2013).

• Csat= +59.5 - 0.326 * Profundidad media (cm)2.65 * Temp media anual del aire (°C) + 0.0187 * Precipitación media anual (mm) + 0.156 * (% Arcilla + limos finos < 20μm, en %) (Álvarez y Berhongaray, 2021).

El % de arcilla + limos finos se estimó a partir del % de arcilla + limos totales, siguiendo la aproximación propuesta por Álvarez y Berhongaray (2021).

Las bases de datos e información georreferenciada para estimar Csat a partir de estas funciones se describen en mayor detalle en la sección “Inputs y Datos de Actividad”.

Estos niveles de COS potenciales representan entonces en este proyecto los valores máximos bajo determinadas condiciones de manejo (Ej. riego, aplicación de abonos o residuos orgánicos de origen externo). Estos niveles se utilizaron también para limitar las estimaciones de COS alcanzable a partir del modelo RothC (ver sección anterior).

Cálculo de Brechas | Metodología

Una vez determinados los niveles actuales, alcanzables y potenciales de COS (ver puntos anteriores) se estimó el nivel de cada uno respecto al máximo (saturación) y se calcularon las brechas o diferencias absolutas:

Brecha Pot – Act (tC/ha) = COS Potencial – COS Actual

Brecha Alc – Act (tC/ha) = COS Alcanzable – COS Actual

y las brechas o diferencias relativas:

Brecha Pot – Act (%)= (1 – COS Actual / COS Potencial) * 100

Brecha Alc – Act (%)= (1 – COS Actual / COS Alcanzable) * 100

Los resultados se agruparon también para las distintas regiones agroecológicas siguiendo las unidades de vegetación definidas por Oyarzabal et al., 2018.

Información de base (Inputs)

Datos de suelo

Nivel de carbono orgánico actual del suelo:

Se utilizaron y compararon dos productos representativos de los niveles actuales de COS:

A. Producto GSOC INTA-FAO-ITPS V 1.5, desarrollado localmente por INTA para FAO-ITPS, 2018. Año confección: 2017. Resolución: 1 km x 1 km. Profundidad: 0-30 cm. Unidades: gC/kg suelo y tC/ha. Tipo: Raster. Uso: Cálculo de Carbono Actual en cada región y unidad de modelado; comparación con valores medidos en lotes de producción; C inicial para proyecciones con modelos de simulación; correlaciones. Fuente: http://54.229.242.119/GSOCmap

B. Producto INTA en colaboración MAGYP-AACREA-AAPRESID, presentado en Gaitán et al (2023). Año confección: 2023. Resolución: 1 km x 1 km. Profundidad: 0-30cm. Unidades: tC/ha. Tipo: Raster. Uso: Cálculo de Carbono

Actual en cada región y unidad de modelado; comparación con valores medidos en lotes de producción; C inicial para proyecciones con modelos de simulación; correlaciones.

Textura del suelo (% arcilla, arena y limo; y limo fino):

Producto INTA. Desarrollado por: INTA. Año confección: 2017. Resolución: Escala 250m x250m. Unidades: g/kg. Tipo: Raster. Profundidad: 0-30 cm (estimados a partir de valores de 5, 10, 30cm de profundidad). En el caso de la proporción de arcilla + limo fino (2-20 micrones), éste se estimará a partir de la proporción de arcilla+limo total (2-50 micrones), siguiendo la propuesta de Álvarez y Behrongaray (2021). Uso: COS potencial; COS alcanzable.

Datos climáticos

Temperatura del aire promedio (mensual, anual), precipitación promedio (mensual anual), evapotranspiración promedio mensual anual):

Producto Terraclimate. Desarrollado por: Climatology Lab -CRU - JRA55. Año confección: 2020 y

Datos de uso

Uso de suelo

Producto ESA Land Cover. Desarrollado por: European Space Agency. Año confección: 2022. Resolución espacial: 250 x 250m. Resolución temporal: 1992-2022. Unidades: Clases ESA. Tipo: Raster. Fuente: https://www.esa-landcover-cci.org/

Uso: definición de áreas objetivo (tierras agrícolas de argentina); COS; COS alcanzable.

Bases de Productividad (necesarios para estimar Aportes de C)

Rendimiento de cultivos por departamento

Producto Base de Datos de producción y rendimientos históricos de cultivos por departamento. Desarrollado por: Secretaría de Agricultura, Ganadería y Pesca. Año confección: 2022. Resolución:

Datos de lotes de producción

Se recopilaron los datos de materia orgánica de suelo de 824 lotes de producción, extraídos a una profundidad de 0-20cm con coordenadas válidas (ejemplo: excluidos los datos sobre cuerpos de agua) y con valores dentro de rango (entre Percentil 1 y 99 o dentro de rango determinado por +- 3 desvíos estándar). La Figura 2 muestra la distribución espacial de los casos.

A partir de los datos provistos de materia orgánica (concentración de MO, % de 0-20cm) se estimó el stock de COS actual (en tC/ha). Se asumió una concentración de COS de 58% de la MO y se ajus-

actualización periódica. Resolución: 4km x 4km. Resolución temporal 1980-2021. Unidades: °C, mm. Tipo: Raster. Fuente: https://www.climatologylab.org/terraclimate.html. Uso: COS potencial; COS alcanzable.

Cobertura mensual del suelo

Producto MODIS_006_MOD17A3HGF (Índice de vegetación normalizado). Desarrollado a partir de: NASA LP DAAC USGS EROS. Año confección: 2023. Resolución espacial: 250 x 250m. Resolución temporal: 2000-2022. Unidades: 0-1 (NDVI).

Tipo: Raster. Fuente: https://www.esa-landcover-cci.org/. Uso: COS alcanzable.

Departamental. Resolución temporal 1980-2022. Unidades: superficies (ha), producción (toneladas).

Tipo: base csv. Fuente: https://www.argentina.gob.ar/agricultura/informes-tecnicos-yestimaciones. Uso: COS alcanzable.

taron los niveles de COS de 0-20 a 0-30cm utilizando la función de ajuste proporcionada en Gaitán et al. (2023) de modo de poder comparar los valores con distintas fuentes de información nacional e internacional, y seguir los requerimientos de distintos protocolos de determinación y modelado de COS. El stock de COS 0-30cm se estimó entonces para cada punto georreferenciado como:

COS (tC/ha, 0-30cm) = MO(%)*0.58*30(cm)*DAP(g/cc)

donde DAP representa la densidad aparente promedio 0-30cm. La DAP se estimó a partir del %COS, %Arcilla y %Arena 0-30cm (función descripta en Gaitán et al., 2023).

A su vez, se recopiló la información referente a la historia de cultivos y rendimientos (y estimaciones de aportes de MS en el caso de cultivos de servicio) de los últimos 5-8 años (base 2016-2022) de los lotes de productores participantes de la red que proporcionaron estos datos de actividad. Siguiendo la metodología detallada en la sección PARTE 2, se estimaron los niveles de aportes de C anuales promedio (tC/ha/año) de cada caso.

Finalmente se seleccionaron 190 de esos lotes de producción georreferenciados, considerados como “productores de punta” debido a que actualmente están implementando prácticas de manejo orientadas a aumentar los aportes de C al suelo.

Esto incluyó casos que implementen siembra directa continua sin laboreos (más de 10 años) y que al menos hayan incorporado una de las siguientes prácticas: rotación con al menos 50% de gramíneas respecto al total de cultivos sembrados (ejemplo maíz-soja; maíz-soja-trigo/soja), implementación de cultivos de servicio (ejemplo vicia/maíz; centeno/soja) y manejo balanceado de nutrientes (fertilización con N y P, preferentemente con criterio de reposición de nutrientes). De estos lotes se contó con historia de cultivos y rendimientos (y estimaciones de aportes de MS en el caso de cultivos de servicio) de los últimos 5-8 años (base 2016-2022). Hasta el momento de elaboración de esta primera versión se contó únicamente con información de productores puramente agrícolas (prácticas de sistemas mixtos no incluidas en el modelado).

Figura

Distribución espacial de los datos de materia orgánica y reservas de COS, correspondientes a los lotes de producción pertenecientes a la Red de Brechas de C. Las líneas amarillas muestran los límites de las distintas regiones agroecológicas/fitogeográficas (Oyarzabal et al., 2018).

RESULTADOS

PARTE 2

NIVELES ACTUALES DE COS | LÍNEA DE BASE

Niveles actuales de COS en lotes de producción

Luego del filtrado quedaron 859 puntos georreferenciados con valores de materia orgánica (MO). Los niveles de MO 0-20cm mostraron una distribución con valores concentrados entre 2-3% de MO (Figura 3). La base de datos de los producto-

res de la red presentó un promedio de 2.51%, una mediana de 2.41%, mínimo de 0.57%, máximo de 6.70% (P5=0.89%; P95=4.52%). El coeficiente de variación fue de 41%.

Los datos transformados a existencias o stocks de COS a 0-30cm mostraron valores fuertemente concentrados entre 40-60 tC/ha (Figura 4). La base de datos presentó una media de 56.2 tC/ha,

una mediana de 52.4 tC/ha, un valor mínimo (post filtrado) de 16.1 tC/ha y máximo (post filtrado) de 143 tC/ha (P5=26 tC/ha; P95=102 tC/ha). El coeficiente de variación fue

de 39%.

Figura 3. Distribución de frecuencias en los valores observados de materia orgánica (0-20cm, %) correspondientes a los lotes de producción pertenecientes a la red de Brechas de C de AAPRESID.

Distribución de frecuencias en los valores estimados de existencias de COS (0-30 cm, tC/ha) correspondientes a los lotes de producción pertenecientes a la Red de Brechas de C.

Los valores mínimos de MO y stocks de C se concentraron en lotes agrícolas de la región de Oeste Arenoso/La Pampa y Sur de Córdoba (Pampa Interior Occidental) y del Oeste de Santiago del Estero, con valores de MO menos a 1.5% y stocks 0-30cm menores 30 tC/ha (Figura 5, a y b).

Los valores más altos se observaron en lotes agrícolas de las regiones del Sudeste de Bs.As (Pampa Austral) y Pampa Deprimida, con valores de MO superiores al 5% y stocks 0-30cm superiores a 95 tC/ha (Figura 5 a y b).

Figura 4.

Figura 5. Distribución espacial de los datos de (a) materia orgánica (% 0-20cm) y (b) existencias de COS (tC/ha 0-30cm), correspondientes a los lotes de producción pertenecientes a la red de Brechas de C. Se muestran las distintas regiones agroecológicas/fitogeográficas (Oyarzabal et al., 2018).

Niveles actuales de COS en tierras agrícolas en general

En una primera etapa, se compararon los resultados stock de carbono observados en los lotes de producción con las estimaciones del mapa nacional de reservas de COS generado en 2017 (FAO-ITPS, 2018). En líneas generales, los stocks de COS de los lotes de producción siguieron la distribución espacial predicha por el mapa, con valores mínimos observados hacia el oeste arenoso y valores máximos en el Sudeste de Bs.As. (Figura 6, a, izquierda). Sin embargo, los valores observados en los lotes de producción actuales estuvieron generalmente por debajo de los valo-

res predichos por este producto, en sitios con niveles de COS inferiores a 60 tC/ha (Figura 7).

Los datos de carbono de los lotes de producción de la red contribuyeron a la actualización del mapa nacional de reservas de COS (Gaitán et al., 2023). La distribución espacial predicha por este nuevo mapa copió en mayor medida la distribución de los stocks de COS de los lotes de producción (Figura 6 b). En líneas generales, se observó un mejor ajuste entre los valores observados en los lotes y los predichos por este nuevo producto (Figura 7).

de COS:

(a. izquierda) mapa de base INTA para FAO-ITPS (2018); (b. derecha) mapa de base INTA-MAGYP-AAPRESID-AACREA 2023 (Gaitán et al., 2023).

Se muestran los límites de las distintas regiones agroecológicas/fitogeográficas (Oyarzabal et al., 2018).

Figura 6. Distribución espacial de stocks de COS muestreados en los lotes de producción pertenecientes al proyecto de Brechas de Carbono (puntos; tC/ha 0-30cm) y los predichos por los mapas nacionales de reservas

(a) mapa de base INTA para FAO-ITPS (2018);

(b) mapa de base INTA-MAGYP-AAPRESID-AACREA 2023 (Gaitán et al., 2023). Se muestra el ajuste (r2) de cada relación.

Es posible que las predicciones del mapa FAO-ITPS (2018) (elaborado con información proveniente de distintas campañas de relevamiento entre 1955-2017) estuvieran sobreestimando los niveles de COS actuales en tierras agrícolas como los lotes de la red (muestreados entre 2015-2021). Si bien se han utilizado otros datos

para el ajuste y como inputs del mapa, el producto actualizado en 2023 muestra valores menores de stocks de COS en tierras agrícolas (Figura 8), que se condicen en mayor medida con los valores de COS actuales observados en los lotes de producción de la red.

Figura 7. Relación entre los de stocks de COS muestreados en los lotes de producción pertenecientes al proyecto de Brechas de C y los predichos por los mapas nacionales de reservas de COS:

Se utilizó el mapa de COS actual 2023 como base para estimar las reservas de COS actuales en tierras agrícolas de Argentina (Figura 9). Las reservas totales actuales de COS hasta los 30cm en tierras agrícolas alcanzan aproximadamente 1.75 PgC (cerca de 13% de las reservas totales de COS de 0 a 30m de Argentina). En promedio, los

niveles de COS actuales en tierras agrícolas son de 53.5 tC/ha, con valores mínimos de 13.7 tC/ha y máximos de 142.6 tC/ha (desvío de 15.29 tC/ha y coeficiente de variación de 28%). Dependiendo de la densidad aparente de los suelos, con mínimos de 0.5-0.7 % y máximos de 6.5-7.6 % (Figura 10).

Figura 8. (a) Mapa nacional de reservas de COS 2017, INTA para FAO-ITPS (2018);

(b) Mapa nacional de reservas de COS INTA-MAGYP-AAPRESID-AACREA 2023 (Gaitán et al., 2023);

(c) Mapa de variación de COS actual entre mapas (Delta = 2023 – 2017).

MAPA 1 | “Carbono actual”

Figura 9. Niveles actuales de COS (tC/ha) a 0-30cm en tierras agrícolas de Argentina, en base a mapa de COS actual (Gaitán et al., 2023).

Figura 10. Niveles actuales de materia orgánica (%) a 0-20cm en tierras agrícolas de Argentina. Elaborado en base a mapa de COS actual (Gaitán et al., 2023).

PARTE 2

NIVELES ALCANZABLES DE COS | ADOPCIÓN DE PRÁCTICAS MEJORADORAS

Aportes de C al suelo alcanzables (C inputs): Diferencias entre el manejo promedio y el manejo de productores de la red.

Los niveles de aporte promedio de carbono al suelo en las principales áreas agrícolas del país varían considerablemente por departamento, desde cerca de 1500 hasta 4800 kgC/ha/año (Figura 11). Las zonas de mayores aportes coinciden con áreas agrícolas del sudeste de Córdoba, Sur de Santa Fe y Norte de Buenos Aires. A partir de la implementación de prácticas como una

mayor rotación con gramíneas, incorporación de cultivos de servicio, y manejo nutricional balanceado de cultivos, los productores participantes de la red están generando en promedio un 28% más de aportes de C al suelo (o el equivalente de +1002 kgC/ha/año) que la media de los productores de su departamento.

Figura 11. Distribución espacial de los niveles de aportes de carbono anuales al suelo (en tC/ha/año) de los productores participantes de la Red de Brechas de C y de la media departamental.

La capacidad de incrementar los niveles de aportes de C respecto al manejo tradicional varía entre zonas agroecológicas (Figura 12). En términos relativos, en un escenario de “mínima” (P25 de cada zona) se podrían estar generando incrementos de entre un 5% y 16% en los niveles de aportes de C al suelo. En un escenario de “media” (P50 de cada zona) se podrían estar generando incrementos de un 10% a 48%. En un escenario de “máxima” (P75 de cada zona) se podrían estar

generando incrementos de un 20% a 72% en los niveles de aportes. En líneas generales, bajo este análisis en condiciones de secano, se observó una menor capacidad de incrementar los aportes de C al suelo en zonas semiáridas como el Este de la Pampa y Sudoeste de Buenos Aires, y mayor capacidad de incrementar aportes respecto al manejo tradicional en la región de Chaco húmedo y centro de Buenos Aires.

Validación del Modelo RothC

El modelo RothC es capaz de simular adecuadamente los niveles de COS (Figura 15). La validación del mismo con ensayos de larga duración de AAPRESID mostró buenos ajustes (r2: 0.85, un error relativo o RRMSE de 6.01% y un error absoluto o RMSE de 3.99 t C/ha). La Figura 13 muestra la

relación entre los contenidos de carbono (stock en tC/ha) observados en los ensayos de larga duración y los simulados con el modelo RothC. Adicionalmente, se incluyen resultados de simulaciones llevadas a cabo por INTA con el modelo RothC (Studdert et al., 2011; Montiel et al., 2019).

Figura 12. Distribución espacial del nivel de incremento (porcentual) de los aportes de carbono anuales al suelo de los productores participantes del proyecto de Brechas de C respecto de la media departamental para escenarios (a) de mínima, (b) de media y (c) de máxima.

Proyecciones del modelo RothC

Las proyecciones muestran que, de continuar el manejo actual, las reservas de COS promedio de las tierras agrícolas de Argentina presentaran una leve caída, pasando de 53 tC/ha, a 52.3 tC/ha en 20 años y 52.0 tC/ha en 50 años (disminución de 30-60 kgC/ha/año promedio). Por el contrario, la adopción a escala de buenas prácticas permitiría pasar de 53 tC/ha a niveles de 58.2, 58.9 y 59.6 tC/ha a los 20 años en escenarios de bajos, medios y altos niveles de aportes al suelo, respec-

tivamente. En 50 años, se podrían alcanzar niveles de 61.6, 62.8 y 63.9 tC/ha en escenarios de bajos, medios y altos niveles de aportes (Figura 14). Esto permitiría aumentar entre 15.1-19.5 % (escenario de bajo a alto incremento) las reservas actuales de COS en tierras agrícolas. En términos anuales, esto implicaría una capacidad de secuestro anual promedio de COS entre 230-310 kgC/ha/año en los primeros 20 años, y de entre 160-210 kgC/ha/año en el total del período.

Figura 13. Relación entre los valores de carbono (stock en tC/ha a 0-30cm) observados en los ensayos de larga duración AAPRESID (Frolla et al., 2021) e INTA (Studdert et al., 2011; Montiel et al., 2019) y los valores simulados por el modelo RothC.

Distribución espacial

Los cambios proyectados en los niveles de COS no son uniformes en todas las áreas agrícolas. Bajo un manejo actual, los niveles de COS caerían de manera más pronunciada en Norte de La Pampa, Este de San Luis, Sur y Este de Córdoba y Centro-Oeste de Santa Fe, y Este de Entre Ríos (Figura 15). Estas estimaciones deben tomarse con cautela, pues no están considerando escenarios

alternativos de cambio climático que podrían estar modificando las tendencias regionales. Por el contrario, frente a cambios en el manejo predominante en la zona, los niveles de COS crecerían en forma más pronunciada en el Centro, Norte y Oeste de Buenos Aires, sur de Santa Fe, Oeste de Entre Ríos, y Este del Chaco (Figura 16).

Figura 14. Proyección de los niveles de COS promedio de todas las tierras agrícolas de Argentina con el modelo RothC, en escenario de manejo actual (BAU) y escenarios de incrementos crecientes en los niveles de aporte de C al suelo (SSM1 - bajos, SSM2 - medios, SSM3 - altos).

Evolución de niveles de COS bajo un manejo actual: proyecciones con el modelo RothC para un escenario de niveles de aportes de C iguales a los actuales (Business As Usual): para el año 0 (inicial, panel izquierda), y a los 20 (panel centro ) y 50 años (panel derecha).

Evolución de niveles de COS bajo un manejo mejorado: proyecciones con el modelo RothC para un escenario de altos niveles de aportes respecto de los niveles actuales (SSM3): para el año 0 (inicial, panel izquierda), y a los 20 (panel centro) y 50 años (panel derecha).

Figura 15.

Figura 16.

MAPA 2 | “Carbono alcanzable”

Dado los mayores valores observados, se seleccionó el escenario de altos niveles de aportes (SSM3) para representar los niveles de COS alcanzables en tierras agrícolas (Figura 17). En promedio, los niveles de COS alcanzable son de 63.95

tC/ha (19% más que los valores de COS actuales), con valores mínimos de 12.5 tC/ha y máximos de 147.8 tC/ha (desvío de 15.82 tC/ha y coeficiente de variación de 24%).

Figura 17. Niveles de COS alcanzable, proyectados con el modelo RothC para un escenario de altos aportes respecto a los niveles actuales (SSM3).

Dependiendo de la densidad aparente de los suelos, estos niveles alcanzables de COS (0-30 cm) promedio se encuentran asociados a una con-

centración aproximada de materia orgánica (0-20 cm) de 3.1-3.4 %, con mínimos de 0.6-0.8 % y máximos de 7.0-7.6 % (Figura 18).

Figura 18. Las estimaciones muestran que las reservas actuales de COS y MO se encuentran por debajo de los niveles alcanzables (83% de los niveles alcanzables). Las diferencias absolutas en términos de tC/ha y relativas entre las reservas actuales y alcanzables bajo las prácticas analizadas se presentan en la sección correspondiente a las brechas.

PARTE 3 NIVELES POTENCIALES DE COS

Los niveles potenciales de COS (estimados a partir del nivel de saturación de C del suelo) y su distribución espacial, variaron considerablemente de acuerdo con la metodología de estimación (Figura 19): 80 tC/ha, 121 tC/ha y 142 tC/ha por el método de Hassink (1997), Álvarez y Behrongaray,

(2021) o Feng et al. (2013), respectivamente. Las zonas de mayor potencial coincidieron con zonas húmedas, de alto contenido de arcilla y limo, como el norte de Buenos Aires y Sur de Santa Fe, Entre Ríos, y Región de Sierras de Buenos Aires.

MAPA 3 | “Carbono potencial”

Se seleccionó el promedio de los distintos modelos como el mapa base para la estimación del COS potencial en tierras agrícolas de Argentina (Figura 20). Como se indicó anteriormente, las zonas de mayor potencial coincidieron con áreas agrícolas ubicadas en zonas húmedas, de alto contenido de arcilla y limo, como el norte de Buenos Aires y Sur de Santa Fe, Este de Córdoba y Entre Ríos. El nivel promedio de COS potencial

de todas las tierras agrícolas es de 114.5 tC/ha (± 22 tC/ha), con valores mínimos de 59 tC/ha y máximos de 174 tC/ha. Dependiendo de la densidad aparente de los suelos, estos stocks de COS potencial (a 0-30 cm) se encuentran asociados a una capacidad de almacenamiento de materia orgánica (0-20 cm) de 5.3-5.7 % en promedio, con mínimos de 2.9-3.1% y máximos de 8.4-9.4% (Figura 21).

Figura 19. Distribución del nivel de COS de saturación (tC/ha, 0-30cm) estimado a través de funciones empíricas por el método de (a) Hassink (1997); (b) Álvarez y Behrongaray (2021), y (c) Feng et al. (2013).

Figura 20. Niveles de COS potencial (tC/ha; 0-30cm), estimado a partir del nivel de saturación el promedio de las funciones empíricas desarrolladas por Hassink (1997); Álvarez y Berhongaray (2021) y Feng et al. (2013).

Las estimaciones muestran que las reservas actuales de COS (y los niveles de MO) se encuentran considerablemente por debajo de los niveles potenciales. En promedio de todas las áreas agrícolas, las reservas actuales de COS están en un 46% de su capacidad máxima de almacenamiento (Figura 22).

Pero a su vez, se observan importantes diferencias zonales entre las reservas actuales y la capacidad de saturación de los suelos de las distintas regiones. Hay zonas en las que las reservas actuales de COS se encuentren más cerca de su máxima capacidad (considerando este nivel máximo de capacidad como el 100%) y otras

Figura 21. Niveles potenciales de materia orgánica (aproximados, 0-20cm), estimado a partir del nivel de COS de saturación promedio entre las funciones empíricas desarrolladas por Hassink (1997); Álvarez y Berhongaray (2021), y Feng et al. (2013).

zonas en niveles muy por debajo de su capacidad de almacenaje. Zonas de altas reservas de COS actuales como el Sudeste de Bs As se encuentran actualmente al 85-95% de su máxima capacidad de almacenaje, mientras que otras como el Sur de Santa Fe, Este de Córdoba o áreas de San Luis, se

encuentran en niveles de 30% o menos. Las diferencias absolutas en términos de tC/ha y relativas entre las reservas actuales y potenciales se presentan en la sección correspondiente a las brechas.

Figura 21. Niveles potenciales de materia orgánica (aproximados, 0-20cm), estimado a partir del nivel de COS de saturación promedio entre las funciones empíricas desarrolladas por Hassink (1997); Álvarez y Berhongaray (2021), y Feng et al (2013).

PARTE 4 RESUMEN Y BRECHAS

La Figura 23 resume la información presentada a lo largo de este informe, mostrando la distribución espacial de las reservas actuales, alcanzables y potenciales de COS (en tC/ha; 0-30) en las tierras agrícolas del país. Se observa cómo los niveles de COS podrían aumentarse en forma más pronunciada en ambientes húmedos, como Centro y Norte de Buenos Aires, Sur y Este de Santa Fe, Este de Chaco, y Oeste de Entre Ríos; y

cómo, potencialmente, podrían aumentarse hasta niveles de saturación, en especial en Este de Córdoba, Centro y Sur de Santa Fe, y Entre Ríos.

La Figura 24 resume estos mismos resultados, pero expresados como niveles aproximados de materia orgánica 0-20 cm, que pueden usarse como referencia. Las Figuras 25 y 26 resumen estos mismos resultados, pero agrupados por región agroecológica.

Figura 23. Reservas actuales (izquierda), alcanzables (centro) y potenciales de carbono orgánico del suelo (derecha), en los primeros 30cm de suelo (expresado como stocks, en tC/ha).

Figura 24. Niveles aproximados actuales (izquierda), alcanzables (centro) y potenciales (derecha) de Materia orgánica del suelo (%, 0-20cm).

Figura 25. Reservas actuales (izquierda), alcanzables (centro) y potenciales de carbono orgánico del suelo (derecha), (expresado como stocks, en tC/ha, de 0-30cm), agrupados para cada región agroecológica (se muestra la mediana de la región).

Figura 26. Niveles actuales (izquierda), alcanzables (centro) y potenciales de materia orgánica o del suelo (derecha), (valores aproximados para 0-20cm, en %), agrupados para cada región agroecológica (se muestra la mediana de la región).

Brechas

En términos absolutos, existe una brecha total de 60.9 tC/ha entre los niveles actuales de COS (53.5 tC/ha) y los niveles potenciales (114.3 tC/ha) para el promedio de las tierras agrícolas del país (Figura 27). Esta brecha total puede dividirse en dos partes: una brecha entre los niveles actuales y

los alcanzables equivalente a 10.45 tC/ha (“brecha 1”, Figura 27) y otra brecha considerablemente más amplia entre estos niveles alcanzables y los potenciales equivalente a 50.35 tC/ha (“brecha 2”, Figura 27).

En términos relativos, los niveles de COS se encuentran actualmente en un 46% de los niveles potenciales, por lo que la brecha total es del 54% de esta máxima capacidad (Figura 28). La adopción generalizada de prácticas como las utilizadas por los productores de la red permitiría llevar las

reservas a un 56 % de los niveles máximos o de saturación (“brecha 1”; 10%). Quedaría entonces aún por reducir una brecha (“brecha 2”) del 44% por reducir para llevar los niveles de carbono a sus niveles potenciales.

Figura 27. Niveles actuales, alcanzables y potenciales de carbono orgánico del suelo y el nivel de brechas existente, para el promedio de las tierras agrícolas de Argentina.

El “cierre” de la brecha total (i.e. llevar las reservas a 114.3 tC/ha o al 100%) implicaría mantener tasas de secuestro de COS promedio 1.2 tC/ha/año (en un período de 50 años hasta una nueva condición de equilibrio). Si bien es poco realista asumir que los suelos de las distintas regiones y sistemas agrícolas del país puedan alcanzar su estado de saturación de carbono, esta información muestra que aún existe una amplia brecha y por lo tanto “espacio” o “potencial” para crecer en los niveles de CO en los suelos, a diferencia de lo que ocurre en otros ambientes y sistemas productivos a nivel mundial que se encuentran muy cercanos a su máxima capacidad de almacenaje (ej. sistemas bajo pasturas permanentes con altos aportes de Europa; Wiesmeier et al., 2014; Guillaume et al., 2022).

El “primer salto” para cerrar la brecha equivaldría a lograr tasas de secuestro promedio cerca-

nas a 0.2 tC/ha/año. Esto se lograría a partir de la adopción masiva en las distintas regiones de prácticas hoy implementadas por parte de los productores de la red: como siembra directa, rotaciones con al menos un 50% de gramíneas, cultivos de servicios y estrategias de nutrición balanceada de cultivos. Este salto representaría un incremento de 15 - 20% de los niveles de COS actuales, equivalente a un incremento de entre 0.31 a 0.39 % por año de los stocks actuales (entre “3-4 por mil”). En términos de emisiones GEI esto equivaldría a una capacidad de mitigación o remoción de CO2 de 580 - 780 kg CO2eq/ha/año.

Considerando toda la superficie agrícola nacional, permitiría pasar de un nivel de reservas de COS de 1.75 PgC a un nivel de 2.01-2.08 PgC. Esto permitiría un secuestro anual de entre 5.2-6.6 MtC/año en el promedio de las tierras agrícolas, equivalente a una capacidad de mitigación de GEI

Figura 28. Niveles actuales, alcanzables y potenciales de COS (expresados como % del máximo) y el nivel de brechas existente para el promedio de las tierras agrícolas de Argentina.

de 19 a 24 MtCO2eq/año. Alcanzar estas tasas anuales de secuestro de C implicaría poder mitigar entre un 14-18% de las emisiones anuales del sector AFOLU (agricultura, ganadería, silvicultura y otros usos) del país, o entre 50-64% de las emisiones exclusivamente ligadas a la agricultura.

El “segundo salto” para acortar la brecha total, de mucha mayor magnitud, equivaldría a lograr tasas adicionales de cerca de 1 tC/ha/año. Para esto será necesario la incorporación de otras prácticas de mayor potencial de secuestro de C, que muchas veces presentan complejidades para su adopción a escala, pero que pueden ser destinadas a superficies específicas dentro de los establecimientos. La incorporación de cultivos peren-

Distribución de las brechas

Se observan a su vez importantes diferencias zonales en las brechas de C existentes en las distintas regiones (Figura 29). Por un lado, hay zonas como el Centro y Norte de Bs.As, Este y Sur de Santa Fe y Este de Chaco, que presentan mayores brechas entre los niveles actuales de COS y los alcanzables (“brecha 1”) (Figura 29A). Estas zonas con mayor brecha serían aquellas áreas donde la difusión de prácticas hoy ya implementadas por parte de los productores de la red tendría mayor impacto (ya sea por factores ambientales, porque los niveles actuales de COS son relativamente bajos, porque estas prácticas se encuentran poco difundidas localmente o porque con estas prácticas se lograría un mayor impacto en relación con el manejo predominante en la zona).

Por otro lado, como se mencionó anteriormente hay zonas en las que las reservas actuales de

nes o rotaciones con ciclos de pasturas (Ej. Studdert et al., 2017) para pastoreo o corte, cambios de uso de la tierra en determinadas superficies a pasturas perennes permanentes, implementación de sistemas agroforestales o agro-silvopastoriles, aportes de compost o abonos orgánicos, aplicación de biochar/carbón, riego, etc., (Bossio et al., 2020; Amelung et al., 2020; FAO-ITPS, 2022) son algunos ejemplos de estas prácticas.

Si bien no necesariamente implique llegar a los niveles potenciales, la incorporación de prácticas como las mencionadas, al menos en parte del área agrícola, permitiría lograr un nuevo nivel de COS alcanzable, y de este modo contribuir a reducir la segunda brecha y por ende la brecha total.

COS se encuentran más cerca de su máxima capacidad de almacenaje y tanto la brecha entre los niveles alcanzables y potenciales (“brecha 2”) como la brecha total son menores (por ejemplo, Sudeste de Bs. As) (Figura 29, B y C).

En cambio, en otras zonas los niveles actuales de COS se encuentran muy por debajo de su máxima capacidad de almacenaje y las brechas entre niveles alcanzables y potenciales (“brecha 2”) y la brecha total son mayores (por ejemplo, Este de Córdoba, Norte de Bs. As., Sur de Santa Fe y Entre Ríos). Estas zonas representan áreas donde todavía hay un amplio “espacio” para crecer en los niveles de COS. La Figura 30 muestra estas mismas brechas agrupadas por región agroecológica. Las brechas en términos relativos al máximo muestran una distribución similar a las brechas absolutas (datos no mostrados).

(A) Brecha entre niveles actuales y alcanzables (“brecha 1”);

(B) Brecha entre niveles alcanzables y potenciales (“brecha 2”);

(C) Brecha total entre niveles actuales y potenciales (“brecha total”).

(A) Brecha entre niveles actuales y alcanzables (“brecha 1);

(B) Brecha entre niveles alcanzables y potenciales (“brecha 2”);

(C) Brecha total entre niveles actuales y potenciales (“brecha total”).

Resultados agrupados por región agro-ecológica

Figura 29. Distribución de las brechas de carbono (en términos absolutos, en tC/ha a 0-30cm):

Figura 30. Distribución de las brechas de carbono (en términos absolutos, en tC/ha a 0-30cm):

(se indica el valor de la mediana la región).

CONCLUSIONES Y PROSPECTIVA

El proyecto permitió cuantificar los niveles de COS actuales de los productores participantes de la red y determinar cuáles son las variables ambientales (arcilla y régimen hídrico) de mayor incidencia para explicar la variación en los niveles actuales de COS. A su vez, contribuyó a la actualización del mapa nacional de reservas actuales de COS y generó nuevos productos que podrán ser utilizados para proyectos locales y de cooperación internacional (ej. mapas globales de reservas actuales y potenciales como FAO GSOC y GSOCseq).

Si bien los mapas fueron elaborados a escala zonal y a nivel de lote los datos son orientativos. Estos productos permitirán a productores, técnicos y otros interesados comparar los datos propios con los niveles aproximados de carbono en su zona, de modo de saber si sus reservas están por encima o por debajo de los niveles medios actuales (línea de base estandarizada) y a su vez conocer cuán lejos se encuentran hoy esas reservas de carbono con respecto a los niveles alcanzables y potenciales para una determinada zona. Futuras versiones podrían orientarse a mejorar la resolución espacial de los productos generados para acercarse a una escala de lote de producción.

En una próxima etapa, estos resultados podrán incorporarse en una plataforma online, de modo de permitir a los interesados ingresar, visualizar cada uno de los productos generados y comparar sus datos con los valores actuales, alcanzables y potenciales.

Este proyecto identificó que existe una brecha de más del 50% entre las reservas actuales de COS y la máxima capacidad de almacenaje en suelos agrícolas, con importantes diferencias entre regiones. A su vez, permitió identificar que existe una brecha de menor magnitud entre los niveles actuales y alcanzables que podría acortarse a partir de la expansión de prácticas que aumenten los niveles de aportes de C al suelo en las distintas regiones agroecológicas, como una mayor rotación con gramíneas, la inclusión de cultivos de servicios, y de prácticas de nutrición balanceada. Esto permitirá aumentar de 15-19 % las reservas de COS, y mitigar 14-18% de las emisiones agropecuarias anuales del país o entre un 50-64% de las emisiones exclusivamente ligadas a la agricultura.

Esto indica que, si bien los suelos podrán jugar un papel clave en el camino hacia una producción de menor impacto ambiental, para acortar las actuales brechas y acercarnos a una agricultura “C neutro” todavía queda “un largo camino por recorrer”. Será necesario escalar la adopción de prácticas ya implementadas, favorecer la adopción de otras estrategias o sistemas de mayor capacidad de secuestro de C aunque sea en superficies puntuales (ej. sistemas mixtos, agroforestales), favorecer el secuestro de C en tierras ganaderas y bajo otros usos, y a su vez combinar estas prácticas orientadas al secuestro de COS con prácticas orientadas a la reducción de emisiones agrícolas provenientes de otras fuentes (fertilizantes, fermentación entérica, quema de biomasa, entre otras).

Los futuros productos deberán concentrarse en conseguir información de otras prácticas y usos del suelo (ej. pasturas, sistemas mixtos, tierras de pastoreo, sistemas agroforestales), fortalecer la información en zonas extra-pampeanas e idealmente apuntar a la generación de una línea de base de emisiones (considerando las distintas fuentes de emisión de las actividades agrícolas, no sólo aquellas ligadas al secuestro o liberación de C del suelo) y a la estimación de cómo distintas prácticas podrían contribuir a la mitigación de estas emisiones.

Se espera que estos productos de Brechas de C sean productos “vivos”, que puedan ser actualizados (anual a bianualmente) y mejorados a medida que más productores se sumen a la iniciativa, y más y mejor información sea generada y recopilada.

A pesar de sus limitaciones, estos productos actuales y futuros podrán contribuir a identificar y priorizar áreas con mayor potencial para aumentar las reservas de COS y mitigar emisiones de GEI, paso necesario para establecer políticas, proyectos y objetivos locales y nacionales alcanzables basados en evidencia local para el secuestro de carbono y reducción de emisiones. Para esto se necesitará una estrecha colaboración entre distintas instituciones y organizaciones que hoy están trabajando en la temática (INTA, AAPRESID, AACREA, Universidades y otras).

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