Emissão de gases de efeito estufa e suas consequências na pastagem

Por Ricardo A. Reis e Andre L. S. Valente – Unesp – Jaboticabal/SP.

Introdução

A agropecuária nacional ocupa atualmente uma posição de destaque frente ao cenário mundial. O Brasil possui o maior rebanho bovino comercial do mundo, com cerca de 210 milhões de cabeça (MAPA, 2013), somado a isso, uma área de 210 milhões de hectares de pastagem disponíveis para pecuária, nos permite ter o sistema de criação de bovinos mais eficiente em termos econômico do mundo, sendo o rebanho nacional criado quase que em sua totalidade em pastagens.

Alem do baixo custo, o ecossistema pastagem, quando manejado de forma adequada, apresenta a vantagem de atuar como sequestrador de carbono da atmosfera, o qual é utilizado para os processos vitais da planta (fotossíntese). No entanto, pastagens mal manejadas e consequentemente degradadas resultam em baixa produtividade por animal e por área, devido à perda de matéria orgânica (MO) e da diminuição da atividade de microrganismos do solo o que resulta em maior emissão de CO2, metano e oxido nitroso para atmosfera, alem de serem responsáveis pelos processos erosivos.

Estima-se que hoje no Brasil, 28% dos seus solos estejam degradados ou em processo de degradação, aproximadamente cento e oitenta milhões de hectares, devido ao desmatamento associado ao manejo inadequado do solo (FAO, 2008) e deste total tem-se por volta de 60 milhões de hectares de pastagens degradadas. Desta forma, a pecuária de corte brasileira, constantemente é questionada, em decorrência dos impactos ambientais oriundos da atividade e sua correlação com o aquecimento global.

Segundo o IPCC (2007), a concentração de dióxido de carbono sofreu um aumento a partir da Revolução Industrial de 280 ppm para 400 ppm em 2013, ultrapassando as taxas naturais dos últimos 650 anos (180 a 300 ppm). Este aumento foi provocado pela utilização de petróleo, gás, carvão e a destruição das florestas para o cultivo agrícola, necessários para alimentar uma população que hoje ultrapassa os sete bilhões de pessoas e chegará a 9 bilhões nos próximos 40 anos (FAO, 2009).

Os baixos índices zootécnicos verificados em sistemas de exploração animal com base em pastagens degradadas (Machado et al., 2011), colocam a pecuária nacional, uma importante atividade econômica, numa posição negativa perante a opinião publica. Dessa forma, a ineficiência desse modelo de exploração, tem gerado maiores quantidades de gases de efeito estufa (GEE) por quilo de carne e/ou leite produzidos (IPCC, 2007).

Mitigação de gases de efeito estufa

O correto manejo das pastagens representa uma das formas mais seguras de se elevar a produtividade e reduzir os impactos ambientais da pecuária (Lopes et al., 2000). As plantas forrageiras são extremamente responsivas às variações ambientais, componentes do clima, solo e ao manejo a elas imposto. Sendo assim, apesar dos órgãos internacionais rotularem a pecuária como vilã do aquecimento global, o Brasil é o país com maior capacidade para contribuir na mitigação de gases de efeito estufa através do sequestro biológico de carbono.

De acordo com o relatório da FAO (2006), as pastagens (nativas e cultivadas) representam a segunda maior fonte potencial global de sequestro de carbono (C), com capacidade de drenar da atmosfera 1,7 bilhão de toneladas por ano, ficando atrás somente das florestas, cuja capacidade estimada chega a 2 bilhões de toneladas de C por ano. O uso de práticas de manejo adequadas em pastagens, sobretudo de reposição da fertilidade do solo, possibilita o acúmulo de C no solo a uma taxa de 0,3 t de C/ha/ano, o que corresponde, aproximadamente, à mitigação de 1,1 t de CO2 equivalente/ha/ano. Esse valor, bastante conservador, seria suficiente para anular cerca de 80% da emissão anual de metano de um bovino de corte adulto, estimada em 57 kg, que equivale a 1,42t de CO2 (57 kg de CH4/ano x 25 potencial de aquecimento global do gás = 1,42 t de CO2-Eq) (Machado et al., 2011).

Estudos tem demonstrado que as práticas de manejo da fertilização do solo em pastagens podem aumentar de 50 a 150 kg/ha/ano a quantidade de carbono sequestrada. Por outro lado, a baixa aplicação de N e a utilização menos frequente do pasto resultam em perda para a atmosfera de 57 g C/m2 por ano. A conversão de terras agricultáveis em pastagens perenes tem efeito positivo sobre o balanço de C no sistema. Posto isso, o correto manejo da pastagem, visando à manutenção da matéria orgânica do solo e o aparato fotossintético da planta (folha), se tornam uma ferramenta importante no controle da emissão dos gases de efeito estufa.

O aumento de produtividade agrícola aliada à qualidade ambiental se torna fundamental e ressalta o papel da matéria orgânica do solo (MOS) na sustentabilidade agrícola em agroecossistemas, pois, de acordo com conceitos recentes, o manejo eficiente da matéria orgânica do solo constitui o método mais efetivo para melhorar a qualidade do solo (USDA-NRCS, 2011). Nesta ótica, a recuperação das pastagens é fundamental para a manutenção da pecuária, permitindo a retomada da produtividade animal, alem de manter a integridade física e química do solo. Com aumento da eficiência do uso da terra é possível mitigar até 6 bilhões de toneladas de gás carbônico-equivalente com a agropecuária, dos quais 70% é negociável no mercado de carbono a preço de U$ 100.00 a tonelada (IPCC, 2007). A recuperação pode ser realizada de diversas formas: integração lavoura pecuária (ILP), integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), entre outros. Esses sistemas tem se mostrado altamente eficaz no aumento da produtividade sem necessidade de abertura de novas áreas.

A recuperação de pastagens degradadas pela ILP trás benefícios econômicos e produtivos devido à melhora no valor nutritivo da forragem. O sistema do plantio direto utilizado na ILP tem uma capacidade muito maior que outros sistemas para estocar carbono no solo. O plantio direto estoca carbono em uma taxa de 1,4 Mg.ha-1.ano-1, considerando um período de 15 anos, e a pastagem 0,9 Mg.ha-1.ano-1, considerando um período de 18 anos. Por armazenar a matéria orgânica no solo, evitar a erosão, e assim evitar a liberação de gases para a atmosfera, o plantio direto pode representar um importante fator de sequestro de carbono no setor agrícola. Além disso, no sistema de plantio direto há uma considerável redução no consumo de energia representado pelos combustíveis fósseis e de energia contida nos insumos e equipamentos. No Brasil, em cerca de 18 milhões de hectares de pastagens são adotados sistemas de recuperação das pastagens.

A adoção dessas tecnologias tem aumentado e o Brasil assumiu o compromisso internacional de recuperar 15 milhões de hectares de pastagens degradadas até 2020 e com isso reduzir entre 83 milhões a 104 milhões de toneladas de CO2 equivalente. A meta faz parte do Programa Agricultura de Baixo Carbono (ABC), que tem como objetivo ampliar a produção de alimentos e bioenergia com a redução dos gases de efeito estufa.

Pastagens bem manejadas além de incorporarem carbono no solo podem suportar taxas de lotação de 3,0 a 6,0 UA/ha/ano (Casagrande, 2010; Vieira, 2010) com baixo risco de degradação, apresentando ganhos médios diários variando de 0,5 kg/dia a 1,2 kg/dia em bovinos Nelore com o uso da suplementação como estratégia de corrigir os nutrientes deficientes dos pastos.

O uso de tecnologia de forma adequada permite ao Brasil, aumentar a atual produção de carne que é de 0,04 t/ha/ano para 0,09 t/ha/ano, e com isso cerca de 0,12 Gt C/ha/ano serão sequestrado de C, o que no cenário atual compensaria cerca de 3,6% do acúmulo anual de C na atmosfera (3,3 Gt C/ha/ano) (Braga, 2010). Alem disso, aumentando a eficiência produtiva, a quantidade de CO2 emitida por animal é reduzida drasticamente. Normalmente um bovino adulto é responsável pela emissão de aproximadamente 1,5 toneladas e equivalente CO2 por ano.

No Brasil são abatidos em torno de 40 milhões de cabeça por ano. Se metade do rebanho for criado de maneira mais intensiva e os animais diminuírem em um ano sua idade de abate, estima-se uma redução na emissão de 30 milhões de toneladas de equivalente CO2 por ano, apenas com a redução da idade de abate, sem considerar por exemplo, a fixação de carbono no solo pelo sistema (Paulino & Teixeira, 2009)

Como ser mais eficiente

Considerando a extensão de áreas já disponíveis para agropecuária no Brasil, as estratégias de mitigação incluem primeiramente o fim do desmatamento, seguidas pela conservação de estoques de carbono na biota e nos solos de áreas de vegetação nativa, a utilização adequada de áreas já desmatadas, a implantação de sistemas agrosilvopastoris, a recuperação e utilização de áreas degradadas e abandonadas. A adoção de práticas e tecnologias ainda são desafios a serem vencidos. Em sistemas ainda não degradados, os custos iniciais do sistema melhorado podem ser insignificantes, com apenas ajustes na lotação animal e reposição de nutrientes.

Porém, se a área já estiver com avançado estágio de degradação, sendo necessária uma intervenção drástica, os custos serão mais altos, com risco de a recuperação não atingir o potencial anterior de uso da terra. Daí a importância do manejo adequado e da tomada de decisão de recuperação em estágios iniciais de degradação. O uso de variedades de gramíneas cultivadas como as Brachiarias, segundo Thornton e Herrero (2010), são benéficas do ponto de vista de redução na emissão de GEE por unidade de produto produzido, visto que, além de permitir aumento no número de animais, são capazes de sequestrar carbono atmosférico, incorporando-o ao solo, pela abundância do sistema radicular. A conversão de vegetação nativa em pastagem pode causar a remoção de CO2 atmosférico, mas a magnitude desta remoção ocorre de maneira diferente dependendo da fertilidade do solo e uso ou não de insumos.

As pastagens cultivadas não degradadas, mantidas em solos férteis apontam um acúmulo de carbono (acúmulo de 0,46 Mg C ha−1 ano−1), enquanto as pastagens implantadas em solos de baixa fertilidade natural perdem carbono, dependendo do estágio de degradação da mesma (perda de 0,15 a 1,53 Mg C ha−1 ano−1,referente a não degradadas e degradadas, respectivamente). Por outro lado, a conversão de pastagens não degradadas em agricultura (soja ou sorgo) promovem a liberação, em média, de 1,44 Mg C ha−1ano−1 para a atmosfera.

O sistema de integração lavoura-pecuária, entretanto, promove o sequestro de C atmosférico, com taxa de acúmulo variando de 0,82 a 2,58 Mg ha−1 ano−1, sendo a quantidade acumulada dependente do tipo de cultura, condições climáticas, e tempo em que a área já está inserida no sistema. Comparando à produção de carne bovina em 1977 com sistemas de criação modernos, tendo como base o ano de 2007, é possível observar que sistemas mais intensivos utilizam 19% menos alimento, 12% menos água, 33% menos terra e apresentam uma redução de 16% na emissão de carbono por unidade de carne bovina (Capper, 2011). As melhorias na eficiência conferidas por modernas práticas de manejo e de tecnologia facilita a produção de carne bovina economicamente acessível (Capper, 2012). Desta forma, sistemas que utilizam recuperação e correto manejo das pastagens, usualmente agregam também outras melhorias, como gestão e controle sistematizado, melhoria da genética animal, suplementação mineral correta e terminação mais rápida dos animais, bem como educação e treinamento da mão de obra.

No aspecto de sistemas agrícolas, os sistemas intensivos, que têm a produção animal como um componente, utilizam plantio direto e consequentemente melhoram a conservação de água e solo, com maior tolerância a variações climáticas e menor incidência de plantas daninhas, pragas e doenças. Finalmente, o que se busca com a recuperação de pastagens degradadas e sistemas de integração é um uso muito mais eficiente dos recursos produtivos, com menor gasto de insumos e energia, melhorando o balanço do sistema como um todo. Como ferramenta disponível ao produtor visando à melhora nos índices zootécnicos e a mitigação de gases de efeito estufa tem-se a suplementação da dieta de bovinos em pastejo. Esta, além de corrigir os nutrientes da dieta tornar-se importante técnica nutricional na manipulação do rúmen e redução na emissão de metano.

A redução de CO2 a metano no rúmen desempenha importante função, agindo na remoção contínua do H2 resultante da fermentação da matéria orgânica. Dessa forma, a redução da metanogênese exige o estabelecimento de rotas alternativas para evitar o acúmulo de H2 (Weimer, 1998) ou decréscimo no suprimento de H2 às metanogênicas, que pode ser obtido com o favorecimento da produção de propionato e/ou diminuição no número de protozoários, que são produtores de H2 (Morgavi et al., 2010). Dentre as estratégias utilizadas para mitigação da emissão do metano entérico, Hook et al. (2009), destacaram a composição da dieta (níveis mais elevados de carboidratos não estruturais favorecem a produção de propionato em detrimento de acetato); defaunação; utilização de ionóforos; imunização; e inclusão de ácidos graxos, ácidos orgânicos, taninos e saponinas na dieta, que alem de manipularam o ambiente ruminal refletiram em maiores ganhos e consequente diminuição do tempo para que os animais sejam abatidos.

Neste tocante, trabalhos têm sido desenvolvidos na UNESP/Jaboticabal, e demonstrado que melhorando o manejo da pastagem com uso estratégico da suplementação é possível aumentar o ganho de peso dos animais e a taxa de lotação, refletindo em ganhos ótimos por animal e por área (Casagrande, 2010; Vieira, 2011). O fornecimento de energia e proteína na dieta de bovinos em pastejo via suplementos torna-se importante para aumentar a eficiência de utilização de nutrientes, principalmente o nitrogênio que ao ser excretado nas fezes e urina contribuem na emissão de N2O. Segundo Poppi e Mclennan (1995), quando a relação entre o teor de proteína bruta (PB) do alimento e quantidade de matéria orgânica digestível (MOD) é inferior a 160 g de PB/ por kg MOD, a transferência da proteína ingerida para o intestino acontece com grande eficiência. Por outro lado, perdas e/ou transferência incompleta de proteína ocorrem quando a relação entre o teor de proteína bruta e valor energético da forragem excede 210 g de PB/ kg de MOD. Valente, (2011) e Carvalho, (2012) trabalharam com diferentes fontes lipídicas na suplementação de bovinos em pastejo, observaram ganhos adicionais no desempenho dos animais quando suplementados e diminuição na produção de metano em relação à quantidade de carne produzida, bem como redução no tempo de abate.

Berchielli et al, (2013) em analises a diferentes trabalhos realizados em Jaboticabal mostraram que a emissão de metano entérico em novilhos Nelore suplementados mantidos em pastagem de Brachiaria brizantha cv. Xaraés foi menor, apresentando valor médio de 119,4 g CH4/dia (Carvalho, 2012; San Vito et al. 2013), em relação aos animais confinados, média de 142,6 g CH4/dia (Lage et al., 2012; Fiorentini, 2013; Ribeiro et al., 2013; Silva et al., 2013). O emprego da suplementação tem se apresentado como uma estratégia promissora para melhoras no sistema.

Além do maior desempenho e adequação ruminal o uso suplementos concentrados torna-se uma importante ferramenta de manejo por permitir manejar pastos em alturas menores, quando comparado com animais recebendo apenas mistura mineral. Reis et al. (2011) analisaram os dados de Casagrande (2010) e constataram que independente da altura de manejo do pasto, o numero de animais na área pode ser aumentado em 9,5%, quando se utilizou suplementos proteicos energeticos. Assim, observou-se que a capacidade suporte ótima foi obtida quando a lotação e a altura do pasto foram de 5,0 UA/ha e 23 cm, respectivamente, utilizando suplementação de 0,3% do PC/dia.

O uso de animais de alto potencial genético visando maximizar o ganho de peso e reduzir a emissão de metano por kg de peso vivo deve ser utilizado concomitante ao melhor manejo nutricional dos animais. Animais abatidos precocemente requerem menos alimento para mantença e as emissões totais de metano ao longo do ciclo de vida também serão reduzidas, resultando em menos CH4 por kg de peso vivo, ou por kg de carne bovina produzida. A redução da idade ao abate de 38 para 29 meses proporcionaria uma redução de produção de metano de 1,49 milhões de toneladas se considerado como base de cálculo os 44 milhões de cabeças abatidas em 2005 e uma produção média ao longo da vida do animal de 45,6 kg/ano (Berchielli et al., 2010).

Considerações Finais

Ações que visam promover o sequestro de carbono em áreas de pastagens são as mesmas que irão promover o aumento da produtividade e da sustentabilidade dos sistemas de produção agrícola ou florestal. Essa convergência nas ações garante ao produtor rural aumento da renda e da produtividade, e, além disso, possibilita ao país o aumento da produção agropecuária sem a necessidade de avançar sobre importantes biomas como a Mata Atlântica, o Cerrado e a Amazônia.

A recuperação de áreas degradadas tem um papel crucial no restabelecimento do solo, protegendo-o contra processos erosivos e de perda de fertilidade, permitindo que este possa novamente tornar-se produtivo e utilizável de forma racional gerando riqueza e benefícios para a sociedade.

O correto manejo da pastagem visando à produção de forragem, a eficiência de uso da forragem, o desempenho animal, a produção animal por hectare e o retorno econômico se torna uma estratégia viável e extremamente interessante na ótica de mitigação de gases de efeito estufa e melhora dos índices zootécnicos da propriedade.

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