Anuario de OPYPA 2022

Estimación de la huella de carbono de un rodeo tipo

Natalia Román Agudo

Cecilia Jones

Estela Baccino

La Huellade Carbono(HC) sehatransformadoenunindicadorreconocidointernacionalmente para comprender, con un enfoque de análisis de ciclo de vida, la dinámica de los GEI relacionados al proceso productivo y el consumo de bienes y servicios (Becoña et al, 2013). En el presente estudio se presenta la huella de carbono para un kilogramo de carne en peso vivo y un kilogramo de carne en canal, resultados de la actualización del cálculo de huella de carbono realizado por Becoña et al, publicado en 2013, en el que se parte de un rodeo ficticio de 100 vacas de cría.

  • 1. Introducción

En los últimos años se ha incrementado el interés por el estudio y análisis de la contribución de la producción pecuaria al calentamiento global, como actividad vinculada a la producción de alimentos con diversas compensaciones a nivel económico y ambiental. Los principales países y regiones productores de carne han sido evaluados en la forma de producir, considerando los efectos sobre el ambiente. Algunos mercados han aumentado o iniciado la implementación de restricciones de acceso ambientales y la gente es cada vez más consciente y exigente de productos con impacto positivo.

Como respuesta a la tendencia las organizaciones e instituciones han buscado profundizar su conocimiento sobre las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y su mitigación, y sobre cómo disminuir su intensidad y sus efectos.

Se define a la huella de carbono como “las emisiones totales de gases de efecto invernadero (expresadas en dióxido de carbono equivalente4)de un producto en  todo  su  ciclo  de vida, desde la producción de materias primas hasta la disposición final del producto. Es importante resaltar que este es un indicador temporal y geográficamente explícito y que para poder hacer comparación entre valores de diferentes lugares es necesario conocer el alcance de cada estudio.

Conocer el rango en el que se ubica la huella de carbono de los productos en el país es una herramienta valiosa de posicionamiento y una fuente de información relevante para la toma de decisiones de adaptación y mitigación, además de permitir identificar cuellos de botella en los sistemas productivos.

En el año 2013 se publicó el “Primer estudio de huella de carbono de tres cadenas agroexportadoras del Uruguay: carne vacuna, lácteos, arroz” (Oyhantcabal 2013), en el estudio se calcula la huella de carbono en peso vivo a partir de la caracterización de siete sistemas productivos que describen los recorridos más frecuentes que puede tener un animal desde su nacimiento hasta la faena, en este articulo se presenta la actualización del estudio y un análisis de las diferencias encontradas.

  • 2. Metodología

Los cálculos de emisiones se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices del IPCC y de manera consistente con los Inventarios Nacionales de Gases de Efecto Invernadero (INGEI). Con el fin de hacer comparables los resultados del cálculo de huella de 2013 y el de 2022 se utilizó en los dos casos la métrica GWP AR2.

La estimación incluyó las emisiones de la fase primaria para la unidad funcional definida:1 kg de carne en carcasa. Se siguieron las especificaciones para evaluación del análisis de ciclo de vida (ACV) de emisiones de GEI de acuerdo con la norma PAS2050 (2008) para conservar las consideraciones metodológicas del estudio publicado en 2013. Al calcularse el proceso hasta la puerta del frigorífico5, el valor obtenido corresponde a una huella de carbono parcial (HCP) que representa más del 80% de las emisiones del ciclo de vida completo de un kg de carne (Becoña et al 2013). Los aspectos metodológicos correspondientes a los límites del sistema se pueden consultar en el documento completo de la consultoría apoyada por el BID “Huella de carbono de la producción de carne vacuna en Uruguay con enfoque de análisis de ciclo de vida. ” que al momento de redacción de este articulo no se encuentra público pero se hará disponible en la página de estudios de Opypa.

2.1. Límites del sistema y sistemas evaluados

El estudio de huella de la carne vacuna publicado en 2013 definió sistemas de producción de carne con base en las etapas comúnmente usadas para definir la vida de cada animal (cría, recría y engorde). En aquel momento se definieron dos alternativas para la etapa de recría con dos duraciones diferentes y tres alternativas para engorde con dietas y manejo diferentes. Para la presente actualización se evaluaron los mismos sistemas que representan los recorridos tipo que un animal puede hacer desde su nacimiento hasta la puerta del frigorífico:

  • Cría vacuna- Recría larga novillo- engorde en campo natural
  • Cría vacuna- Recría larga novillo- engorde con pasturas sembradas y suplemento
  • Cría vacuna- Recría corta novillo- engorde en campo natural
  • Cría vacuna- Recría corta novillo- engorde con pasturas sembradas y suplemento
  • Cría vacuna- Recría corta- engorde a corral
  • Cría vacuna- Recría larga- engorde a corral
  • Vacas de refugo- engorde de vacas

En el Cuadro 1 se describe la edad, la dieta y la ganancia de peso de los animales de cada categoría que surgen de la combinación de las alternativas para las etapas de cría, recría y engorde.

Cuadro 1. Asignación de dietas y duración de sistemas

 

 

 

Sistema

Duración (meses)

 

Dieta promedio

Ganancia de peso promedio (kg PV/día)

2013

2022

 

2013

2022

 

Cría

 

12

 

6

95% Campo Natural, 5% Campo Natural mejorado

 

-----

 

-----

 

Recría corta

 

17

 

6

47% Campo Natural, 53% Campo Natural Mejorado

 

0.386

 

0.508

Recría Larga

24

18

100% Campo Natural

0.274

0.339

Engorde CN

16

18

100% Campo Natural

0.274

0.286

Engorde P+S

 

6

 

6

 

88.6% Pastura, 12.4% Suplemento

 

0.743

 

0.930

 

Engorde a corral

 

 

4

 

 

3.6

36.6% Silo de sorgo, 36.2% Maíz grano húmedo, 17.4% grano húmedo de sorgo

, 5.15% Pellets de girasol, 4.7% núcleo

 

 

1.115

 

 

1.330

Engorde de Vacas

 

4

 

4

 

100% Campo Natural Mejorado

 

0.570

 

0.500

En el Cuadro 2 se resumen los indicadores productivos considerados para los sistemas ganaderos en el estudio de 2013 y su actualización para 2022:

Cuadro 2. Indicadores productivos de la Ganadería

Indicador

2013

2022

Dato

Período

Fuente

Dato

Período

Fuente

Porcentaje           de procreo (%)

65

1998-

2007

DIEA

68

2016-2020

Diagnóstic o preñez INIA

Edad de entore vaquillonas (meses)

20 a

28

2007-

2010

DICOSE

20 a

28

2007-2010

DICOSE

Peso          terneros destete (kg)

150

2008-

2010

Remates por pantalla

169

2016-2020

Lote 21 y Plaza rural

Peso               vacas descarte (kg)

345

2008-

2010

Remates por pantalla

398

2016-2020

Lote 21 y Plaza rural

Peso faena novillos (kg)

486

2000-

2007

INAC

517

2016-2020

INAC

Peso faena vacas (kg)

414

2000-

2007

INAC

466

2016-2020

INAC

Faena novillos (%)

58

2008-

2010

INAC

686

2020/2021

SNIG

Faena vacas (%)

42

2008-

2010

INAC

327

2020/2021

SNIG

Rendimiento cultivos

2009-

2010

DIEA

2016-2020

DIEA

Se incorporó información sobre la participación en la faena de cada sistema de producción tipo con base en información de edad, peso y sexo a la faena de INAC para el ejercicio ganadero 2020/2021, adicionalmente, se incorporó el número real de animales promedio por establecimiento de engorde a corral.

2.2. Factores de emisión y cálculo de emisiones

Se utilizaron los factores de emisión por defecto con base en la metodología de IPCC 2006, se incluyeron los valores actualizados de la última corrección, publicada en el año 2019:

  • Emisiones de origen ruminal: Las emisiones de metano a partir de fermentación entérica se calcularon a partir de la energía bruta (EB) consumida, multiplicada por la proporción de esta energía que es perdida como metano de acuerdo con las directrices de IPCC 2019, los factores de emisión de metano se presentan en el Cuadro 3.
  • La producción de heces se calculó con base en los requerimientos de EB y digestibilidad del alimento, en este caso se consideró una temperatura promedio de 15ºC y para el caso de engorde a corral se consideró estiércol líquido.
  • Las emisiones directas de óxido nitroso de los suelos, derivadas de las aplicaciones de nitrógeno, se calcularon con base en los factores de emisión (FE) por defecto del IPCC según el refinamiento de 2019 en los casos en los que fue posible, los factores se presentan en el Cuadro 4.
  • Para las emisiones indirectas de óxido nitroso se consideran las pérdidas de nitrógeno y emisiones de óxido nitroso que producen volatilización del amoniaco y la lixiviación de nitratos por aplicaciones de fertilizantes orgánicos y sintéticos en campo. Se calcularon con base en los valores del refinamiento de IPCC 2019.

Cuadro 3. Factores de emisión para CH4 por fermentación entérica

Calidad alimento

Valor por defecto según dieta

Fuente

Pastura buena calidad

6.3

Tabla 10.12 IPCC 2019

Pastura mala calidad

7

Tabla 10.12 IPCC 2019

Concentrados

3

Tabla 10.12 IPCC 2019

Cuadro 4. Factor de conversión para metano según manejo del estiércol animal en la región climática templada (15ºC) (IPCC 2019)

Factor de conversión según sistema

Valor por defecto según sistema

Animales en pastoreo

0.5

Estiércol líquido (Confinamiento)

29

Promedio para animales lecheros8

13.7

Laguna anaeróbica

75

Corral seco (Dry lot)

1.5

Almacenamiento sólido

4

Cuadro 5. Factores de  emisión  para  N2O  (kg  N2O-N/kg  nitrógeno)  y  para  pérdidas de nitrógeno (proporción. del nitrógeno aplicado) producto de la excreción animal y fertilizante aplicado

Factores de emisión N2O (kg N2O -N/kg nitrógeno)

Valor

Fuente

Volatilización de nitrógeno y re deposición

0.010

Tabla 11.1 IPCC 2019

Lixiviación de nitrógeno

0.011

Tabla 11.1 IPCC 2019

Fracción de nitrógeno volatilizado de fertilizantes sintéticos

0.11

Tabla 11.3 IPCC 2019

Fracción de nitrógeno volatilizado de aplicaciones de bosta y orina

0.21

Tabla 11.3 IPCC 2019

Factor de emisión por defecto para emisiones directas de manejo de suelos

0.02

Tabla 11.1 IPCC 2006

Nitrógeno volatilizado del estiércol depositado

0.21

Tabla 11.3 IPCC 2019

Nitrógeno lixiviado del estiércol depositado

0.21

Tabla 11.3 IPCC 2019

2.2.1. Emisiones de actividad derivadas de la producción y distribución de alimentos.
  • Energía y combustibles: factores de emisión nacional para transporte, refinamiento, distribución y combustión de petróleo, se utilizaron los mismos valores que en 2013.
  • Insumos de la fase primaria: Manufactura fertilizante (Legard, 2010), manufactura herbicidas e insecticidas (Green, 1987), se utilizaron los mismos valores que en 2013.
  • Residuos y efluentes de la fase primaria: se utilizaron los mismos valores que en 2013.
  • Transporte en la fase primaria: factor de emisión de combustible nacional (com. pers. Legard, 2010 con base en Ecoinvent): se actualizó el rendimiento de gasoil y el tamaño de los camiones tipo.
  • 3. Resultados

3.1. Emisiones directas por sistema y por gas

La actualización de indicadores y factores descriptos anteriormente resultó en un total mayor de emisiones directas para cada uno de los gases con respecto a los valores obtenidos en 2013 (Cuadro 6). Las emisiones de metano por fermentación entérica aumentaron en un 5%, las emisiones de metano por manejo del estiércol permanecieron relativamente estables y las emisiones de óxido nitroso aumentaron 9.5%.

El aumento puede ser un efecto del incremento en el número de terneros por la actualización de la tasa de procreo y del incremento en la producción de carne del sistema en general. De acuerdo a los registros de INAC en el período se pasó de faenar animales con un promedio de peso de 484 kg en 2013 a 520 kg en 2022.

Cuadro 6. Emisiones directas totales por gas

 

Emisiones metano entérico kg CH4 /año

Emisiones metano estiércol por año Kg CH4/año

Emisiones. Directas N2O Bosta y Orina kg N2O kg/año

Emisiones indirectas volatilización kgN2O/año

Emisiones indirectas Lixiviación kgN2O/año

Emisiones Indirectas bosta y orina kgN2O/año

 

2022

11009.

22

 

215.48

 

251.48

 

26.41

 

33.20

 

59.60

 

2013

10491.

76

 

216.81

 

229.79

 

24.13

 

30.33

 

54.46

Analizando la composición de las emisiones totales de cada subsistema en base 100 (Gráfica

1) se puede observar que el sistema de cría resulta entre el 93% y el 96% de las emisiones totales por gas. Esto refleja la forma en que está modelado el sistema en el que se asigna  a esta fase el total de las emisiones para la gestación y lactancia de terneros y se incluyen las emisiones de animales de reemplazo y los toros para la reproducción que no están produciendo carne.

Es de hacer notar que el factor de emisión de metano por manejo del estiércol para sistemas de invernada en corral9, resulta en una participación mucho mayor de esa fuente de emisiones con respecto a las otras fuentes de emisiones para el mismo sistema.

Gráfica 1. Composición de las emisiones totales por gas y por sub sistema

La variación porcentual de las emisiones de cada subsistema en el período 2013 – 2022 se puede ver en la Gráfica 2. Las emisiones de los sistemas de engorde mostraron un aumento con respecto a 2013 mientras que las emisiones de los sistemas recriadores mostraron una reducción en las emisiones totales. Esto en parte es resultado de que para todos los sistemas de engorde las emisiones de metano proveniente de la fermentación entérica aumentaron y en los sistemas de recría disminuyeron.

Este comportamiento corresponde a un traslado de producción de carne desde la fase de recría a la fase de invernada resultado de una reducción en la edad de faena promedio y un aumento en el peso de faena. Es decir que con respecto a 2013 en los sistemas de invernada actualmente se produce más kilos de carne y los sistemas de recría producen menos carne, aunque en un período más corto.

Para  el engorde de animales en campo natural y en corral, el aumento de las emisiones  de metano entérico podría explicarse como resultado de un incremento del consumo de alimento para obtener la energía bruta requerida para la mayor producción de carne. Para esos sistemas la reducción observada de las emisiones de metano por manejo del estiércol y las emisiones de óxido nitroso pueden interpretarse como el resultado de un aumento simultáneo de digestibilidad y proteína de las dietas consumidas.

Gráfica 2. Variación (%) de 2013 a 2022 en las emisiones directas por subsistema

3.2. Emisiones totales en CO2-eq:

Las emisiones totales se calcularon a partir de la suma de las emisiones biogénicas, y emisiones de actividad y transporte para cada sistema y se sumó el valor de emisiones   por ternero derivado de las emisiones totales del sistema de cría. Los valores obtenidos de cada sistema tipo se ponderaron de acuerdo con la participación por origen de los animales faenados.

El total de las emisiones por subsistema, expresado en unidades de CO2-eq GWP AR2, se presenta en la Gráfica 3. Las emisiones totales pasaron de 6.603 a 7.496 kg de CO2-eq entre 2013 y 2022, Los sistemas con mayor duración y mayor participación en la faena tienen emisiones más altas. Estos son: el sistema más largo que realiza la recría y engorde en campo natural, también el sistema con mayor participación en la faena que se realiza la recría y engorde con base en pasturas sembradas con suministro de suplementos.

Gráfica 3. Emisiones totales para los años 2013 y 2022, ponderadas por participación en la faena en kg CO2 eq (GWP AR2)

Se observa en la gráfica que las emisiones totales del sistema que realiza una recría Corta y engorde en pasturas sembradas con utilización de suplementos son menores en comparación con los resultados del estudio de 2013, el resultado se explica por una reducción del 48% del tiempo de la duración del sistema que pasó de 35 meses a 18 meses.

Para el sistema de recría larga con engorde a corral el valor de emisiones disminuye con respecto a 2013 debido a la baja participación de este tipo de sistema en la faena (0.4%). Por otra parte, en la recría corta con engorde a corral, el valor aumenta con una participación en la faena 2022 de 13% de los animales faenados.

3.3. Huella de carbono calculada para la carne de rodeo tipo

Una vez calculadas las emisiones totales y su ponderación por la participación en la faena, se puede calcular la intensidad de emisiones por kg de carne producida en peso vivo y en carcasa para cada sistema. De esa manera obtiene un valor nacional de huella de carbono para la carne y un valor de huella para cada uno de los subsistemas.

La huella de carbono promedio nacional pasó de 38.98 kg CO2 eq/kg carne en carcasa en 2013 a 37.36 kg CO2 eq/ kg carne en carcasa en 2022, la variación representa una reducción del 4.1 %. En el caso de la huella por kilogramo de carne en peso vivo el valor pasó de 20.28 a 19.59 kg CO2 eq/kg, lo que representa una reducción del 3.4%, estos resultados reflejan un aumento en la eficiencia de producción de carne del sistema en su conjunto. Los valores de huella de carbono hasta la puerta de frigorífico para un kilogramo de carne en peso vivo, para un kilogramo de carne en carcasa, y los valores de huella porteras adentro, se muestran en el Cuadro 7.

Cuadro 7. Huella de carbono 2013 y 2022 calculada a nivel nacional

 

2013

2022

Variación

Huella en peso vivo (kg CO2 eq /kg peso vivo)

20.28

19.59

-3.4%

Huella en peso carcasa (kg CO2 eq /kg carcasa)

38.98

37.36

-4.1%

Huella de emisiones directas (kg CO2 eq /kg peso vivo)

19.625

19.073

-3%

Huella de emisiones directas (kg CO2 eq/kg carcasa)

37.682

36.645

-4.1%

La recría larga con invernada en campo natural y la recría larga con invernada en pasturas sembradas con suplementación son los sistemas de los que proviene más del 50% de la huella nacional calculada, los sistemas con recría más corta y los procesos de terminación más intensivos, con ganancias de peso mayores, presentan valores de huella más bajos (Gráfica 4).

Las estadísticas de faena muestran un aumento en el peso de faena y una reducción de la edad de faena promedio a nivel nacional. Esto permite inferir una intensificación de la etapa de invernada por lo que para la actualización del estudio 2013 se modificaron los pesos de entrada y salida de los sistemas, con permanencias menores en la cría y mayores aumentos de peso en las fases de engorde, bien sea con campo natural, pastura y suplementación, o engorde a corral.

Gráfica 4. Huella de carbono por sistema 2013 y 2022, ponderada por participación en la faena (kg CO2-eq / kg carne)

R: Recría, RL: recría larga, RC: recría corta, Eng: engorde.

  • 4. Conclusiones

El estudio mostró un aumento de las emisiones totales asociadas a un rodeo tipo de 100 vacas de cría, sin embargo, los resultados de análisis de ciclo de vida por kilogramo de carne en peso vivo y en carcasa presentaron reducciones del 4 y del 5%.

Se observó un desplazamiento de la intensificación de la producción de carne desde los sistemas de recría hacia los sistemas de engorde, además de una reducción en la edad promedio de la faena y un aumento en el peso promedio de faena.

La mayor producción de carne con pasturas sembradas y suplementación tiene menor huella. Sin embargo, tiene un impacto en las emisiones asociadas a la producción de alimentos para el consumo animal.

Las emisiones biogénicas representan la mayoría del total de emisiones para todos los sistemas evaluados, de manera consistente con lo esperado, la participación de las emisiones por alimentación y transporte aumenta en los sistemas con suplementación en campo y en los sistemas de engorde a corral.

Esta metodología de cálculo de huella, en la que se asigna un rodeo tipo y luego se pondera por la participación de cada subsistema en la faena, asigna todas las emisiones de los reemplazos de hembras, la gestación y lactancia de machos y hembras y las ineficiencias derivadas de los índices reproductivos nacionales al sistema a la cría, lo que deriva en un valor de huella más alto al incluirse emisiones de animales que no producen carne. Se recomienda distribuir las fallas del sistema asignando las emisiones por gestación y lactancia a cada animal y no a las vacas de cría.

La metodología del estudio presenta limitaciones con respecto a la representatividad de la ganadería en Uruguay, aunque se incluyen modelos de producción que pretenden reflejar realidades de sistemas productivos, dichos modelos son arbitrarios. La ponderación de los modelos en el total nacional es difícil de establecer, aunque se realiza una aproximación con base en la participación de la faena por edades, origen y sexo, no es necesariamente un reflejo de la realidad del rodeo nacional.

  • 5. Referencias

Becoña, G., Astigarraga, L., & Picasso, V. (2014). Greenhouse Gas Emissions of Beef Cow-Calf Grazing Systems in Uruguay. Sustainable Agriculture Research.

Instituto Nacional de Carnes (2021), Anuario Estadístico, Montevideo, INAC IPCC, 2006a. Guideliness for national Greenhouse Gas Inventories- Volume 4.

Agriculture, Forestry, and Other Land Use, Emissions from Livestock and Manure Management (Chapter 10).

IPCC,  2019.  Refinement  Guideliness  for  national  Greenhouse  Gas  Inventories- Volume

4 Agriculture, Forestry, and Other Land Use, Emissions from Livestock and Manure Management (Chapter 10).

Montossi, F.; et al (2000), Selectividad animal y valor nutritivo de la dieta de ovinos y vacunos en sistemas ganaderos, Serie técnica INIA 113.

Oyhantcabal, W., Becoña, G., Astigarraga, L., Roel, A., & Saizar, C. (2013). Primer estudio de la huella de carbono de tres cadenas agroexportadoras del Uruguay.

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