Las emisiones de nitrógeno en Latinoamérica deben monitorearse, afirman expertos

Pese a que los países de la región y el grupo BRICS son los mayores usuarios de fertilizantes nitrogenados, no se han analizado los impactos de las emanaciones de este gas en sus formas reactivas

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Los países de América Latina, junto a China, Rusia, la India y Sudáfrica –que junto a Brasil conforman el grupo BRICS–, son actualmente los mayores emisores de nitrógeno reactivo, es decir, amoníaco y óxido de nitrógeno.

Sin embargo, no se han monitoreado los impactos sobre el ambiente, el clima y la salud humana de las emisiones de nitrógeno en ésas y otras formas reactivas derivadas de la quema de combustibles fósiles, del uso de fertilizantes nitrogenados y de los desagües no tratados en esos países.

Esta advertencia fue lanzada por expertos durante la “School of Advanced Science on Nitrogen Cycling, Environmental Sustainability and Climate Change”, financiada por la FAPESP en el marco del programa Escuela São Paulo de Ciencia Avanzada (ESPCA), que tuvo lugar entre los días 31 de julio y 10 de agosto en la localidad de São Pedro, en el interior de São Paulo.

El evento, cuya realización estuvo a cargo del Cena-USP y del Inter-American Institute for Global Change Research (IAI), reunió a 100 estudiantes de grado y posgrado –de ellos eran 50 de Brasil y 50 del exterior– para discutir la distribución desigual de nitrógeno en el mundo y su impacto sobre la sostenibilidad ambiental en un escenario de cambios climáticos globales.

“Es necesario conformar una red de monitoreo permanente, con series temporales de 20 años, por ejemplo, para evaluar de qué modo han impactado el aumento de la urbanización y el uso de fertilizantes nitrogenados a gran escala sobre los ecosistemas de Latinoamérica y de los países del BRICS”, declaró Tibisay Pérez, docente del Centro de Ciencias Atmosféricas y Biogeoquímica del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), a Agência FAPESP.

“De este modo, sería posible establecer políticas públicas mejor orientadas hacia las necesidades de los países de ambos bloques”, sostuvo Pérez.

De acuerdo con la investigadora, los países miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), por ejemplo, donde ya existe ese monitoreo, han llegado al límite máximo de uso de fertilizantes nitrogenados en su agricultura.

Mediante una combinación de tecnologías con políticas públicas tales como el fin de los subsidios a la producción de fertilizantes en la década de 1990, los países de la Unión Europea –en donde alrededor del 60% de las emisiones de nitrógeno reactivo proviene de la agricultura– lograron disminuir sus emisiones de óxido de nitrógeno un 49% en 2009 en comparación con 1990, según datos presentados por Jan Willen Erisman, docente de la Vrije Universiteit, con sede en Ámsterdam, Holanda, durante el evento.

En la actualidad, los países europeos están debatiendo estrategias tendientes a disminuir las emisiones de nitrógeno reactivo, y han venido trabajando con conceptos tales como el de “huella de nitrógeno”, que indica la cantidad de nitrógeno reactivo liberada hacia el medio ambiente como consecuencia del consumo de recursos tales como alimentos y combustibles fósiles.

En tanto, los países que integran el grupo BRICS y los de América Latina, los mayores usuarios de fertilizantes nitrogenados actualmente, atraviesan un proceso de urbanización descontrolado, que tiene un impacto sobre el aumento de las emisiones de nitrógeno reactivo debido a la quema de combustibles fósiles y a causa de los efluentes que salen de esas regiones urbanas.

En Latinoamérica, por ejemplo, tan sólo un 20% de los desagües doméstico es tratado, y el 17% de la población no tiene acceso al saneamiento básico, según apuntó Jean Pierre Ometto, jefe del Centro de Ciencia del Sistema Terrestre (CCST) del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe, por sus siglas en portugués) durante una conferencia dictada en el evento.

Como los países latinoamericanos están situados en regiones tropicales y subtropicales, que concentran hotspots de biodiversidad, sus ecosistemas pueden verse fuertemente amenazados por los impactos de la deposición de nitrógeno, según sospechan los investigadores que tomaron parte en la Escuela.

“Latinoamérica ha pasado por un rápido proceso de urbanización y de sustitución de sistemas tradicionales de producción agrícola por una agricultura mecanizada y con un alto uso de fertilizantes nitrogenados, sin tener en cuenta la cuestión de las emisiones de nitrógeno reactivo”, dijo Mercedes Bustamante, docente de la Universidad de Brasilia (UnB).

Según la investigadora, el aumento de la deposición de nitrógeno reactivo en la atmósfera constituye reconocidamente hoy en día uno de los principales factores contribuyentes para la disminución de la diversidad de plantas en ecosistemas naturales y seminaturales, debido a que acidifica el suelo y lo vuelve tóxico, entre otros impactos.

Con todo, los datos disponibles sobre los impactos de la deposición de nitrógeno sobre la diversidad de plantas se obtuvieron casi que exclusivamente con base en estudios realizados en el norte de Europa y en América del Norte, ponderó Bustamente.

“Resulta sumamente importante recabar datos en regiones donde este problema empezó a cobrar relieve recientemente o que crecerá en un futuro cercano, tales como América Latina y los países componen el grupo BRICS”, apuntó.

China, por ejemplo, utiliza en algunas áreas destinadas a la horticultura 400 kilogramos de nitrógeno por hectárea. En tanto, Brasil y Sudáfrica suelen fertilizar cultivos como el maíz con 120 kilogramos por hectárea.

En el otro extremo, en el África Subsahariana, se suele fertilizar los cultivos con 8 kilogramos por hectárea, comparó Bustamante. “Mientras que existen regiones en el mundo donde se registra un exceso de uso de fertilizantes, en otras se detecta un problema de déficit”, ponderó.

“Existen diferencias regionales significativas. Y los países que deben aumentar el nivel de uso fertilizantes nitrogenados, a su vez deben evitar seguir los caminos de las naciones contaminantes, y buscar formas más sostenibles de incrementar la fertilidad del suelo”, señaló.

Según la investigadora, esta recomendación vale también para el carbono. Los expertos están sugiriendo que los países en desarrollo o menos desarrollados opten por rutas de desarrollo de bajo carbono y no sigan la trayectoria convencional de desarrollo.

Una alianza internacional

Con base en la constatación de que las emisiones de nitrógeno reactivo representan hoy en día un problema global, pero que exhiben disparidades regionales, la investigadora y un grupo de científicos de distintos países empezaron a articular, a comienzos de los años 2000, la creación de una iniciativa internacional con miras a poner en evidencia este problema.

Esta red global de científicos, que lleva el nombre de International Initiative Nitrogen (INI), se fundó formalmente a comienzos del año 2003, y cuenta con el patrocinio del Comité Científico para Problemas del Medio Ambiente (Scope, por sus siglas en inglés) –una agencia intergubernamental asociada a la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco)– y del International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP).

La INI interactúa con tomadores de decisiones con el fin de identificar alternativas tendientes a optimizar el uso de fertilizantes nitrogenados y minimizar los efectos negativos de las emisiones de nitrógeno reactivo. Esta red cuenta con centros regionales en Europa, América del Norte y América Latina, Sudáfrica y el Este Asiático, comentó Bustamante.

“La idea consiste no solamente en alertar a los tomadores de decisiones acerca de los impactos ambientales, sobre el clima y sobre la salud causados por el aumento de las emisiones de nitrógeno reactivo en la atmósfera, sino también en llamar la atención con respecto a la necesidad de crear una red de monitoreo y estimular la realización de nuevos estudios en determinadas regiones del mundo, en América Latina inclusive”, explicó.

Los efectos de la deposición de nitrógeno reactivo en los ecosistemas son acumulativos y ocurren en el transcurso del tiempo: pueden tardar décadas en manifestarse. Asimismo, los niveles críticos de deposición en diferentes biomas varían, ponderó Bustamante.

“El nivel crítico en el Bosque Atlántico, por ejemplo, no es el mismo que en la Amazonia, en el Cerrado o en la Caatinga. Por eso es necesario monitorearlo”, justificó.

Fertilizantes sintéticos

El nitrógeno es un nutriente esencial, vital para la supervivencia de los humanos y de todos los otros organismos vivos. Está presente abundantemente en la atmósfera, pero en forma no reactiva o inerte, por eso la mayoría de los organismos –las plantas inclusive– son incapaces de utilizarlo químicamente como nutriente.

Sin embargo, en 1909 el químico alemán Fritz Haber (1868-1934) desarrolló un método para transformar ese gas no reactivo en una forma reactiva: el amoníaco, un ingrediente activo de los fertilizantes sintéticos, que constituye un recurso relativamente escaso en la mayoría de los ecosistemas naturales y en los cultivos en el mundo.

El desarrollo y la implementación de procesos de producción y uso de fertilizantes sintéticos derivaron en un aumento dramático de la productividad agrícola, y se estima que actualmente el 48% de la población mundial se alimenta a causa de los fertilizantes.

No obstante, debido a la escasa eficiencia en la utilización de los fertilizantes sintéticos nitrogenados en la agricultura, en la actualidad se liberan grandes cantidades de nitrógeno reactivo en la biósfera, explicó Bustamante.