Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca

El objetivo de este estudio es estimar la huella de carbono de la carne vacuna de Uruguay mediante un enfoque de análisis de ciclo de vida, utilizando datos de edad y peso de faena registrados en el sistema nacional de trazabilidad individual. El estudio, desarrollado con el apoyo del BID, incluye todos los animales faenados por año de razas carniceras y lecheras provenientes de sistemas de engorde a campo y a corral. Se calculó la huella en kg CO2-eq/ kg peso carcasa, la huella en kg de peso vivo y también la intensidad de emisiones de metano por kilo de peso vivo. En este articulo se busca dar cuenta de los aspectos metodológicos y los resultados más relevantes.

1. Introducción

La metodología más utilizada para el estudio y análisis de la contribución de la producción pecuaria al calentamiento global es el cálculo de la huella de carbono a través de un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) que analiza la producción de determinado producto dentro de un sistema definido y en términos de una unidad de medida homogénea. Este tipo de análisis permite visualizar las entradas (insumos) y salidas (producto y subproductos) e incluye las emisiones emitidas en el proceso.

La magnitud de la huella de carbono varía en función de los límites del sistema seleccionado, que definen cuáles son los procesos que se incluyen en la evaluación. Para la producción pecuaria en general, los estudios con enfoque ACV abarcan los procesos de la cuna a la puerta del establecimiento (cradle-to-gate), enfocándose principalmente la fase primaria.

En el caso de la huella de carbono del ganado vacuno, una unidad funcional común es el kilo de carne en peso vivo, que es el peso del animal en la puerta del establecimiento o en la puerta del frigorífico. Algunos estudios informan la huella por peso en canal o carcasa que es el producto intermedio industrial, previo al desosado y despostado, lo que implica contabilizar una fracción de la huella industrial de la carne (O´Bien et al. ,2019; Oliveira et al, 2020; Ridoutt et al., 2013; Nemecek y Kagi, 2007; Rotz et al., 2019, Ruviaro et al., 2014. Sykes et al.. 2019; Tsutsumi et al., 2017; Vitali et al., 2019)

El foco de este estudio es la fase primaria, de modo que se calculó una huella parcial y los límites del sistema se establecieron desde el nacimiento hasta la puerta del frigorífico. En este caso, se asume que el peso en carcasa es asimilable a la puerta del frigorífico porque no se incluyen emisiones de los procesos industriales entre la primera y la cuarta balanza.

2. Metodología

2.1 Tratamiento de los datos

Para ajustar la metodología de cálculo de emisiones se tomaron los datos de todos los vacunos faenados durante el ejercicio ganadero 2020/2021 del Sistema Nacional de Información Ganadera (SNIG). Se realizó un control de calidad de los datos aplicando los siguientes criterios:

• Se excluyeron todos los animales que aparecen en los registros de faena con  peso de faena igual a 0 o sin sexo identificado, así como los animales faenados con edades inferiores a 12 meses.
• A partir de la Declaración Jurada de existencias de DICOSE se identificó el giro   del establecimiento de donde provienen los animales faenados y se clasificaron todos los animales de acuerdo a la actividad de origen declarada en engorde a corral (E); predios lecheros (L); otros orígenes (O).
• La edad de faena se calculó, en meses, con base en la edad de nacimiento registrada en el SNIG para cada animal faenado.
• Para cada edad de faena se incluyó el 96% de las observaciones utilizando como criterio el peso medio de faena más/menos dos desvíos estándar. Las observaciones que cayeron fuera de este rango de peso de faena se excluyeron.
• Se agruparon todos los machos de otros orígenes con edad de faena igual o superior a 48 meses y con peso de carcasa igual o superior a 350 kg, los que fueron identificados como “toros”. Estos criterios permiten identificar unos 30 mil animales como toros que es el número promedio anual de toros faenados según estadísticas de faena de INAC.
• Se agruparon los machos en rangos de 12 meses con igual raza y edad de faena desde los 12 meses hasta 60 meses y más (categorías M1, M2, M3, M4 y M5) y una categoría para toros (M6).
• Se agruparon las hembras en rangos de 12 meses con igual raza y edad de faena desde los 12 meses hasta 72 meses y más (categorías H1, H2, H3, H4, H5 y H6).

• Se consideraron dos conjuntos de razas vacunas: a) “animales de razas lecheras y doble propósito remitidos a planta desde predios lecheros” y b) las demás.
• Para cada conjunto de igual raza, sexo y edad de faena, se determinaron cuartiles de la variable peso de faena, y se formaron tres grupos en cada caso: a) peso de carcasa promedio general de cada conjunto raza-sexo-edad ponderado por la cantidad de animales, b) peso medio del cuartil superior (“animales pesados”) y c) peso medio del cuartil inferior (“animales livianos”).

Como resultado, de aplicar estos criterios se generó una tabla con 75 categorías de animales, con su desviación estándar y la cantidad de animales faenados dentro de cada una que incluye 92% del total de observaciones.

Se realizó el cálculo de emisiones directas, indirectas, de actividad y de transporte para cada una de las categorías de animales comprendidas en dicha tabla de acuerdo con las siguientes consideraciones:

• Se establecieron curvas de crecimiento para cada categoría con base en desarrollos metodológicos de Bervejillo, Adam y Piperno (2021).
• A cada animal se le asignaron las emisiones derivadas de la energía requerida por su madre para su gestación y lactancia aplicando el criterio utilizado por Hietala et al. (2021).
• Dado que no se cuenta con registros de alimentación de animales con engorde a campo a cada animal se asignó una dieta que permite cubrir los requerimientos energéticos para lograr el peso de faena a la edad observada. Las dietas fueron relevadas mediante revisión bibliográfica y sometidas a consulta de expertos locales. En el caso de los animales provenientes de giro lechero las dietas se tomaron de la sistematización de la Encuesta Lechera 2019 del Instituto Nacional de la Leche.
• Para los animales faenados desde corrales de engorde se estimaron las emisiones por fermentación entérica y manejo del estiércol del período de encierro con base en los datos de dieta suministrados por la Asociación Uruguaya de Productores de Carne Intensiva Natural (AUPCIN).
• Durante el periodo de cría a las hembras adultas, se les asignó únicamente el valor de las emisiones derivadas de la energía requerida para su mantenimiento sin ganancia de peso.
• Para los animales de giro lechero se asignó alrededor del 12% de las emisiones totales de los animales durante la cría y la recría para la producción de carne. El porcentaje restante no se incluye en el estudio ya que se considera que está asociado a la producción de leche comercial. Para la etapa de engorde de animales de giro lechero se considera la totalidad de emisiones para la producción de carne.
• Se calcularon las emisiones para la producción de los alimentos de los animales incluyendo las emisiones por uso del suelo y fertilización y también las emisiones indirectas del transporte de insumos, operaciones mecánicas, transporte, distribución y refinamiento y combustión de Gasoil.
• Para las emisiones de transporte de los animales se calculó un factor de emisión por kilómetro recorrido cuya metodología se describe en el informe completo del estudio.

• Luego de poner a punto la metodología con una prueba de concepto en el ejercicio 2020/2021 se realizó el cálculo hasta 2015 que es el primer año con datos robustos de trazabilidad individual.

2.2 Representación del crecimiento de los animales

Las emisiones de un animal dependen en gran parte de su peso vivo y su ganancia de peso. La información disponible en el sistema de trazabilidad individual de Uruguay concierne únicamente a la edad y al peso al momento de la faena, de manera que se acordó una regla de imputación de peso vivo en cada mes de vida de los animales, para lo que se utilizó la metodología desarrollada por OPYPA/SNIG (Bervejillo, Adam y Piperno, 2021). La descripción detallada de la metodología se puede consultar en el informe completo del estudio “Huella de carbono de la de carne vacuna en Uruguay con enfoque de análisis de ciclo de vida” (MGAP y BID 2022).

• Para las categorías de hembras de 5 o más años, se propone un modelo ajustado a un polinomio de tercer grado, asumiendo que: 1) todo animal alcanza su peso adulto a los 30 meses de vida, 2) El peso adulto es igual a 70% del peso de faena, 3) El ciclo de engorde final se inicia 12 meses antes de la fecha de faena y 4) El peso vivo al inicio del ciclo de engorde es igual a 85% del peso de faena.
• Para los animales jóvenes se asignó una curva de crecimiento logarítmica.
• Por último, para los animales provenientes de engorde a corral, se realizó una corrección de curvas de crecimiento a la que se aplicó un crecimiento lineal con ganancia de peso igual a 1.33 kg/día durante los últimos tres meses y medio antes de la faena. Para el período de tiempo entre el nacimiento y la entrada al engorde a corral se estableció una curva logarítmica.

2.3 Asignación de dietas por categoría

La asignación se hizo con base en un conjunto de dietas pre establecidas con ganancias de peso promedio teóricas, digestibilidad y contenido de proteínas. El conjunto de dietas se validó a través de consulta a expertos, de lo que resultó el Cuadro 1.

Cuadro 1. Composición, digestibilidad y proteína en porcentaje y ganancia promedio teórica en kg/día de las dietas asignadas

Fuente: elaboración propia.

Notas: CN: campo natural, CNm: campo natural mejorado, R_L: Recría lechera, RF: Reserva forrajera, CONC: concentrados, PP: Praderas, VM: Vaca masa.

Para asignar la dieta de cada categoría se dividió la curva en hasta cuatro segmentos dependiendo de la edad de faena, la procedencia del animal y el sexo, la división se hizo curva por curva y la duración de cada segmento es propia de cada curva. En cada caso se imputó una dieta que fuese consistente con la categoría del animal, la ganancia de peso del segmento y su edad.

Con el fin de ajustar las dietas a las ganancias de peso necesarias para el peso de faena observado se conservaron algunas ganancias de peso sobreestimadas con el fin de contrarrestar el efecto de la subestimación de las edades de faena registradas.

Aunque no se conoce con precisión la suplementación en campo, la asignación buscó reflejar el uso relevado en la Encuesta Ganadera Nacional 2016 (Bervejillo et al., 2018), que determinó que el 57% de los productores hacen uso de suplementos.

​​​​​​​2.4 Cálculo de emisiones

a) Emisiones de los animales

Para estimar las emisiones de los animales y el factor de emisión de cada categoría se calcularon las emisiones de metano por fermentación entérica y por manejo del estiércol, las emisiones directas de óxido nitroso y las emisiones de óxido nitroso por lixiviación y volatilización para cada segmento en cada curva con base en las dietas asignadas.

Para todos los casos se siguieron las directrices del último refinamiento de IPCC publicado en 2019 (IPPC, 2019). La descripción detallada de los factores de emisión considerados se puede consultar en el informe completo del estudio.

Las siguientes consideraciones generales se aplicaron al cálculo del factor de emisión por categoría:

1. A las emisiones totales de las vacas de cría se les restó el correspondiente a la gestación y lactancia. Para ello se tomó el tiempo de lactancia y gestación de cada vaca de cría y se calculó un estimado de producción de terneros. Estas emisiones se dividieron por el número total de terneros producidos, obteniéndose así un valor de emisiones por ternero que se sumó a cada uno de los animales del estudio. Esto significa un gasto metabólico de nacimiento asociado para cada animal. Esta corrección se hizo con el fin de distribuir las ineficiencias de la producción de carne de las hembras que está asociada a la fase de cría entre todas las categorías.

2. Para las hembras lecheras se utilizó un factor de asignación de energía para la producción de carne a lo largo de su vida, sin incluir la etapa de invernada, el factor de asignación, cercano al 12% se tomó de los resultados de la encuesta lechera utilizada para el estudio de huella de carbono de la leche, para la etapa de invernada se asumió que el 100% de la energía se usa para la producción de carne.

b) Emisiones de actividad

Para incluir las emisiones de gases de efecto invernadero de las actividades asociadas a la producción de carne se determinaron las emisiones para la producción de 1 kg de materia seca para las dietas que se presentaron en el Cuadro 1.

Para estimar las emisiones por utilización de fertilizantes sintéticos se calcularon las emisiones directas de óxido nitroso por manejo del suelo, las emisiones por volatilización  y las emisiones por lixiviación para cada cultivo con un coeficiente técnico de aplicación de fertilizante.

Para las emisiones de CO2 derivadas de las labores mecánicas, la producción de semillas y la manufactura y transporte de fertilizantes y herbicidas, se calculó el consumo de gasoil de cada cultivo con base en una caracterización con coeficientes técnicos. Del consumo de combustible se derivan las emisiones por transporte de petróleo, refinamiento, distribución y combustión.

Una vez calculadas las emisiones directas e indirectas de N2O y las emisiones de CO2 derivadas, se hace la conversión a dióxido de carbono equivalentes (GWPAR2) y se divide por el total de materia seca de cada cultivo (kg) o por el total de semillas producidas (kg) según corresponda, obteniéndose un factor de emisión por unidad de componente de la dieta, los factores se prorratean según la composición de cada dieta y se obtiene un factor de emisión de cada dieta.

Por último, se calcula el consumo de materia seca de cada dieta conforme a la asignación para cada una de las categorías y se aplican los factores de emisión correspondientes. La asignación de emisiones de producción de carne para los animales lecheros se hizo de la misma manera que en el cálculo de emisiones de los animales.

c) Emisiones por transporte

Para el cálculo del factor de emisión por el transporte de los animales se tienen en cuenta las emisiones por combustión, transporte, distribución y refinamiento del gasoil. Se utilizaron las estimaciones de factores de emisión para transporte realizadas por Ordeig (2013) para el primer estudio de huella de carbono de la ganadería en Uruguay.

Los factores se aplicaron para un camión promedio de 18 metros de jaula, con carga promedio 1000 kg de animal por metro cuadrado (18.000 kg aproximadamente), lo que arrojó un valor de entre 35 y 40 animales (novillos y/o vacas) y con consumo de 0,4 l de gasoil por km recorrido. Los kilómetros recorridos se estimaron a partir de los datos de localización de los animales faenados y las plantas de las guías de tránsito.

Para la asignación de emisiones de cada categoría se prorratea el total de kilómetros recorridos de todos los animales y se divide por el valor total de kilos de cada categoría.

3. Resultados

​​​​​​​3.1 Emisiones totales

Los factores de emisión se procesaron para todos los animales faenados en el ejercicio ganadero 20/21 y se hizo extensivo para todos los años con información disponible, lo que permitió replicar el cálculo desde el año 2015 hasta el año 2021.

Un primer análisis del comportamiento de las emisiones del total de los animales faenados mostró una tendencia incremental entre los años 2015 y 2021 en los que el valor pasó de 13.057 a 15.564 kg de CO2-eq, lo que implica un aumento del 16%. Cambios en el sistema productivo, tales como la reducción de la edad de faena, el aumento de la tasa de extracción, el incremento en el uso de suplementos, podrían explicar este resultado.

La alimentación influye sustancialmente en el valor de las emisiones por actividad, animales con suplementación en su dieta tienen emisiones más elevadas asociadas a la producción de dicha dieta, mientras que, animales con alimentación en campo tienen menores emisiones asociadas a la dieta, por esto, resulta lógico que sea el conjunto de animales originados en engorde a corral el que incide más en las emisiones por actividad.

Con respecto a las emisiones del transporte es consistente que el conjunto de animales de “otros productores” tenga más participación debido a la poca concentración de animales en un punto geográfico en comparación con los animales de las categorías “Engorde a corral”.

En el caso de los animales de origen lechero, de acuerdo con lo descrito en la metodología, se asume que cerca de un 12% de las emisiones se asocian a la producción de carne, de manera que en el global emitido su aporte es consistentemente bajo.

Cuadro 2. Composición de las emisiones totales, por origen, ejercicio 20/21, Gg CO2-eq GWP AR2

Fuente: elaboración propia.

El metano, expresado en CO2 equivalente (métrica WGP AR2) es el gas con mayor importancia en las emisiones totales de los rumiantes y, por su origen biológico, su reducción es difícil de lograr. En este estudio se encontró que el 86% de emisiones de este gas por fermentación entérica proviene de los animales de las categorías “Otros productores”. Sin embargo, cuando se trata de las emisiones de metano por manejo del estiércol, el conjunto de categorías “Engorde a corral” gana relevancia con un porcentaje cercano al 43%.

Cuadro 3. Composición de las emisiones de los animales (20/21) En Gg de CO2 eq GWP AR2 y en Gg de cada gas

Fuente: elaboración propia.

El sexo y la edad de faena tienen repercusión sobre las emisiones de los animales, en general, animales con edad de faena más avanzada tienen mayor magnitud de emisión que los que se faenan jóvenes, y generalmente, las hembras se faenan con edades más avanzadas, destinando parte de su vida a la cría de terneros.

Cuando se analiza la participación en las emisiones totales de las categorías de los animales faenados en cada año los resultados son consistentes con la estructura de la faena nacional. Las hembras y machos originarios de los establecimientos de engorde a corral y lechero son los que tienen menos participación en las emisiones totales. Además, la mayoría de  las emisiones están asociadas a animales que provienen de establecimientos ganaderos diferente de engorde a corral y lecheros y tienen edad de faena entre 2 a 6 años.

​​​​​​​3.2 Huella de carbono de la carne faenada

Para estimar la huella de carbono, una vez calculadas las emisiones de todas las fuentes consideradas, se divide el valor de cada categoría por la producción de carne en peso carcasa. El cálculo promedio para todos los animales faenados en el período 2015 – 2021, mostró una reducción del 6% de la huella de carbono (Cuadro 4), pasó de 24,98 a 23,26    kg de CO2eq por kg de carne. Estos valores son razonables con respecto a otros cálculos  de huella recientemente publicados que fueron calculados en peso vivo (Equipo Técnico Interinstitucional de la Huella Ambiental Ganadera, 2022).

Existen dos trayectorias que disminuyen la huella de carbono de un producto: la disminución de las emisiones totales o el aumento en la producción. Este estudio muestra que las emisiones totales presentaron un aumento, por lo que la reducción de la huella se explica por un aumento en la producción de carne. Los registros mostraron que, en el período de estudio, los animales se faenan cada vez con más peso, y este aumento es proporcionalmente mucho mayor que el aumento en las emisiones.

En el Cuadro 4 se presenta también la intensidad de emisiones de metano en kg de CH4 por kg de carne en peso carcasa. El indicador pasó de 0,82 en 2015 a 0,76 en 2021, lo que significa una reducción del 7%. Este resultado se explica de forma similar al de la reducción en la huella de carbono.

Cuadro 4. Huella de carbono expresada en kg CO2eq por kilogramo de peso vivo y kilogramo de carcasa e intensidad de emisiones de metano expresado como kilogramos de metano por kilogramo de peso vivo y kilogramo de carcasa para la carne faenada en el período 2015-2021

Fuente: elaboración propia.

La huella por origen y sexo se presenta en la Gráfica 1. Se observa que la mayor huella por kg de carne en carcasa se presenta en las hembras de “otros productores”, seguida por los machos de “otros productores”. Esto es reflejo de la participación de hembras y machos de edad mayor en la faena desde predios que no son engordes a corral o lechería. Las hembras presentaron un valor de huella estable mientras que los machos de esta categoría tuvieron una reducción del 11%, derivada de una reducción en la edad promedio de los machos faenados.

En los animales provenientes de “engorde a corral” las hembras tienen un valor de huella mayor que los machos. En los dos casos se observa un comportamiento constante de la huella. Finalmente, para los animales de establecimientos lecheros los valores de huella son los más bajos. Esto se explica por la forma de imputar las emisiones del ganado lechero a la producción de leche y la producción de carne. El 88% de las emisiones del ganado lechero se imputan a la producción de leche y en este estudio se asignó el 12% de las emisiones a la producción de carne.

Gráfica 1. Huella por origen, sexo y edad. Composición de la huella y evolución. Kg CO2- eq/kg de carne carcasa, a) Engorde a corral, b) Establecimientos lecheros,

c) Otros productores

Fuente: elaboración propia.

Es importante hacer notar que este estudio considera la localización de los animales en     el momento que son enviados a faena y no toma en cuenta las localizaciones por las que pueda haber transitado en el curso de su vida.  La estimación de las emisiones tomando   en cuenta la ubicación geográfica de toda la vida del animal puede resultar en diferencias  a las emisiones entre departamentos. Los departamentos en los que hay presencia de establecimientos de engorde son los que tienen menores valores de huella, resultado de un sistema de producción de carne más intensivo caracterizado por una baja edad de faena.

Finalmente, en el Cuadro 5 se presenta la huella para cada categoría durante los años en estudio.

Cuadro 5. Huella en peso carcasa por conjunto de categorías sin desagregación por peso.

Kg CO2-eq/kg de carne carcasa

Fuente: Elaboración propia.

Nota: E=origen engorde a corral, L=origen lechero, O=origen otros productores; H1 a H6 categoría de hembras por edad en intervalos de 12 meses; M1 a M5 categorías de machos por edad en intervalos de 12 meses; M6=toros.

4. Conclusiones

Este estudio permitió un cálculo de huella de carbono de la producción de carne que considera las emisiones durante toda la vida de cada animal faenado incluyendo las emisiones asociadas a su gestación y lactancia, con base en registros administrativos del SNIG.

Las emisiones totales de cada año dependen directamente de la cantidad de animales faenados y su edad. Si bien, las emisiones por actividad y por transporte son mayores para el caso de aquellos animales que provienen de engorde a corral, las emisiones derivadas de los procesos biológicos son las que mayor importancia tienen.

La mayoría de la faena proviene de sistemas de engorde a campo. Estos establecimientos  a su vez envían a faena los animales de edad mayor porque el proceso de engorde tiende a ser más prolongado y porque remiten animales de descarte del proceso de cría vacuna. En el año 2021 el 86% de los animales faenados provino de esta categoría, adicionalmente, las hembras de esta categoría, con edad de faena de 6 años o más es la que tiene el 25% de las emisiones totales.

El conjunto de hembras faenadas tiene más emisiones que los  machos, a excepción  de  los engordes a corral, comportamiento derivado de la edad promedio de faena de esta categoría.

La huella de carbono de la carne faenada en peso vivo y en carcasa de Uruguay expresada como kg CO2eq/kg carne disminuyó entre el año 2015 y el año 2021. Esto responde a un aumento del peso de faena y una disminución del promedio de la edad de los animales faenados. Asimismo, la intensidad de emisiones de metano por kilo de carne vacuna faenada disminuyó en el período 2015 – 2021.

El presente estudio es un desarrollo metodológico innovador para el cálculo de huella de carbono de la producción de carne. Permitió obtener una serie anual de huella de carbono que puede ser actualizada anualmente de forma casi automática. Para el futuro se plantea introducir mejoras que, por ejemplo, permitan georreferenciar las emisiones durante toda la vida del animal y las emisiones de transporte durante la cría y recría. También  existe   un espacio de mejora asociado al proceso de estimación de las dietas de los animales engordados a campo. En ese sentido, mejorar la información de usos de suelo y uso de suplementos puede mejorar la representatividad de los indicadores estudiados.

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