El primer valor que necesitamos para analizar los datos son las emisiones resultantes de la producción. La 'producción' comprende todos los pasos necesarios para producir café verde listo para la exportación, incluido el cultivo, el procesamiento y la molienda. En los próximos lesson, compararemos algunas fuentes diferentes de datos e identificaremos las principales contribuciones a las emisiones en esta etapa, comenzando con el cultivo del café.

Fertilizantes

En la finca, el principal insumo, desde el punto de vista de la huella de carbono, es el fertilizante. Según el estudio de Killian et al. En Costa Rica, representa alrededor de 94% de la huella de carbono de esta etapa de la producción de café (B. Killian et al., 2013). Por el contrario, la quema de combustibles fósiles solo representa alrededor de 3% de emisiones en la granja, principalmente durante el transporte de cerezas al molino húmedo.

Algunas de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del uso de fertilizantes provienen de la fabricación de fertilizantes químicos, pero los fertilizantes son la principal fuente de emisiones incluso en las granjas orgánicas. Esto se debe a que el nitrógeno en los fertilizantes que se agrega al suelo y no es absorbido por las plantas se convierte en N2O, un poderoso GEI, por bacterias en el suelo.

Las granjas orgánicas no usan fertilizantes químicos, pero pueden usar estiércol o desechos de pulpa de café como fertilizante, que puede liberar grandes cantidades de N2O en el suelo. Por lo tanto, el café cultivado orgánicamente puede reducir las emisiones generadas por los fertilizantes, pero no las eliminará por completo.

Un estudio que comparó diferentes sistemas agrícolas orgánicos y convencionales en Nicaragua y Costa Rica encontró que la elección entre agricultura convencional u orgánica tuvo un efecto significativo en las emisiones de GEI (MRA Noponen et al., 2012). Los autores calculan que la agricultura convencional liberó de 0,26 a 0,67 kg de CO2-eq por kilo de cereza fresca, mientras que los sistemas orgánicos liberaron de 0,12 a 0,52 kg. Sin embargo, en ambos sistemas, la cantidad de fertilizante utilizada tuvo un gran impacto en las emisiones. De hecho, los sistemas orgánicos más intensivos produjeron más emisiones que la agricultura convencional moderadamente intensiva.

Una cantidad significativa de N2O también se libera como resultado de la poda. Cuando se podan los árboles de café o de sombra, los residuos de la poda generalmente se dejan en su lugar para que se descompongan y devuelvan sus nutrientes al suelo. Al hacerlo, liberan una cantidad significativa de N2O - suficiente para compensar entre 7% y 42% de la huella de carbono de una granja, según Noponen et al. (2012).

La importancia de N2O a la huella de carbono del cultivo del café sugiere que tanto en las granjas convencionales como en las orgánicas, el uso eficiente del nitrógeno sería una forma eficaz para que los agricultores reduzcan las emisiones y ahorren dinero. Si los agricultores aplican fertilizante solo cuando las plantas lo necesitan, la planta absorberá más, dejando menos para descomponer en el suelo y formar N2O. Desafortunadamente, sin embargo, las técnicas estándar de análisis del ciclo de vida (LCA) no incluyen una forma de calcular la eficiencia del uso del nitrógeno, y poca investigación ha abordado cómo los productores de café pueden usar los fertilizantes de manera más prudente.

Incluso si la elección del cultivo orgánico no elimina las emisiones de fertilizantes, aún puede reducirlas en gran medida. Noponen y col. descubrió que el 45-50% de la huella de carbono de la agricultura convencional provenía de la fabricación de fertilizantes. Una LCA separada llevada a cabo en dos fincas en Tanzania encontró que la producción y el transporte de agroquímicos constituían 79% de la huella de carbono del café verde y 44% de la huella de carbono de una taza de café (PCF Pilotprojekt Deutschland, 2008). Otro estudio de granjas de robusta en Vietnam encontró que los fertilizantes representan 85% de emisiones en una granja convencional, en comparación con 68% para sistemas orgánicos (LTK Trinh et al., 2019).

También es importante qué fertilizante se utiliza en un sistema orgánico. El estiércol de aves de corral genera emisiones mucho más altas que el compost, y casi tanto como los fertilizantes químicos, debido a la cantidad de N2O liberado (LD Vera-Acevedo et al., 2016). Cuando el compost se utiliza como fertilizante orgánico, una gran parte de las emisiones provienen de la producción del compost y no de su aplicación. En este caso, los sistemas de compostaje mejorados, como los biodigestores, podrían reducir las emisiones totales de la producción hasta en 38%, según un estudio de granjas orgánicas en Nicaragua (E Rahn y col., 2012).

Rendimiento y uso de fertilizantes

Estos estudios sugieren que el cambio a sistemas orgánicos o una agricultura menos intensiva podría reducir las emisiones del cultivo de café. Sin embargo, Noponen et al. (2012) advierten que debido a que los sistemas orgánicos son menos productivos, el cambio a la agricultura orgánica puede resultar en la necesidad de más tierra para el cultivo de café. Si la tierra que se entregaba a la producción de café era anteriormente bosque o pastizal, el cambio de uso de la tierra daría lugar a emisiones adicionales, que no se incluyen en estos cálculos.

También es importante tener en cuenta que la agricultura menos intensiva no siempre significa usos menos eficientes de los recursos. Un estudio de 116 fincas cafetaleras en México, Guatemala, Nicaragua, El Salvador y Colombia encontró que las emisiones relacionadas con los fertilizantes de las fincas de bajo rendimiento eran muy variables, lo que sugiere que el uso más eficiente de fertilizantes en estas fincas podría aumentar el rendimiento y reducir la huella de carbono por kilogramo de café (H van Rikxoort y col., 2014). `` Nuestros datos sugieren que los fertilizantes a menudo se desperdiciaban en las fincas de nuestra muestra porque se aplicaron a sistemas cuya productividad estaba limitada por otros factores, como la luz, el agua o la edad y el estado de las plantas de café '', escriben los autores.

En un estudio de pequeños agricultores en Kenia (JJ Maina y otros, 2015), las fincas de menor rendimiento produjeron las mayores emisiones por kilo de café, a pesar de que utilizaron menos fertilizantes. Las emisiones medias de este estudio oscilaron entre 3,24 kg de CO2-eq por kilo de café verde para las fincas de menor rendimiento, hasta 0,3 CO2-eq para las granjas de mayor rendimiento. De hecho, algunas de las granjas de alto rendimiento eran tan eficientes en la producción de biomasa que en realidad capturaban carbono. Volveremos a la importancia del secuestro de carbono en la Lección 2.03.

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