PRODUCTOS ANALÍTICOS PARA APOYAR LA TOMA DE DECISIONES SOBRE ACCIONES DE MITIGACIÓN A NIVEL SECTORIAL
SECTOR AGROPECUARIO Reporte final
Preparado para Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo en Colombia Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible
Director Eduardo Behrentz Co-Investigadores Mónica Espinosa, Mario Londoño, Ramón Rosales Investigadores Armando Corredor, Luz C. Montoya, Juan F. Pérez, Ana M. Rojas
Grupo de Estudios en Sostenibilidad Urbana y Regional Universidad de los Andes Bogotá, Colombia Febrero 2014
Tabla de contenido 1.
Aspectos generales ...................................................................................................................... 1
2.
Resumen ...................................................................................................................................... 2
3.
Contexto sectorial........................................................................................................................ 3
4.
Metodología ................................................................................................................................ 4 4.1. 4.2. 4.3.
5.
Línea base de emisiones: año 2010 y escenarios de proyección.......................................... 4 Opciones de mitigación para el contexto nacional ............................................................ 10 Análisis de costo efectividad y elaboración de curva de abatimiento................................ 10
Resultados ................................................................................................................................. 13 5.1. 5.2. 5.3.
Línea base de emisiones: año 2010 y escenarios de proyección........................................ 13 Opciones de mitigación para el contexto nacional ............................................................ 17 Análisis de costo efectividad y curva de abatimiento ........................................................ 20
6.
Conclusiones ............................................................................................................................. 25
7.
Recomendaciones ...................................................................................................................... 26
8.
Referencias ................................................................................................................................ 27
Anexo 1. Talleres con expertos Anexo 2. Análisis macroeconómico y demográfico Anexo 3. Indicadores de productividad de la actividad ganadera Anexo 4. Medidas de mitigación Anexo 5. Aspectos adicionales sobre las medidas analizadas Anexo 6. Fuentes de información Anexo 7. Medidas de mitigación para reducir emisiones por fermentación entérica Anexo 8. Resultados adicionales del análisis de costo efectividad Anexo 9. Efecto de las medidas de mitigación en la reducción del conflicto del uso del suelo Anexo 10. Medidas complementarias para lograr la carbono eficiencia en el sector agropecuario
Índice de tablas Tabla 1. Vocación del suelo en Colombia........................................................................................... 3 Tabla 2. Tasa de crecimiento del hato bovino en Colombia 2010 - 2019 ........................................... 7 Tabla 3. Tasa de crecimiento anual del área sembrada en arroz en el escenario de referencia ......... 10 Tabla 4. Emisiones anuales del sector agropecuario por categorías en el escenario de referencia ... 14 Tabla 5. Tasa de crecimiento de las emisiones de CO 2-eq en el escenario de referencia ................... 14 Tabla 6. Participación de las subcategorías en las emisiones anuales de suelos agrícolas................ 16 Tabla 7. Resumen del análisis de costo efectividad .......................................................................... 21
1. Aspectos generales Este documento constituye la Sección 1 (Análisis del sector agropecuario) del reporte final del estudio “Productos analíticos para apoyar la toma de decisiones sobre acciones de mitigación a nivel sectorial”. Dicho trabajo se enmarca en el contrato de servicios profesionales número 0000018768 de 2013, celebrado entre el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo en Colombia y la Universidad de los Andes, con supervisión del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Los potenciales de mitigación encontrados en este estudio son producto de un proceso de consulta a expertos sectoriales, y reflejan el alcance, las velocidades de implementación y las áreas potenciales de aplicación, sugeridas por los mismos. Los resultados son muy sensibles a dichos supuestos. Este análisis requiere de un esfuerzo continuo en donde se vaya incorporando la mejor información disponible a medida que se cuente con datos de mayor calidad en los sectores involucrados.
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2. Resumen Las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) del sector agropecuario a nivel global, incluyendo cambios en el uso del suelo (v.g., deforestación) representan cerca del 24% de las emisiones totales. El aporte de este sector en Colombia es cercano al 52% de las emisiones nacionales. De acuerdo con el Inventario Nacional de Emisiones de GEI (Ideam, 2009), entre todos los sectores económicos, el sector agropecuario (sin cambios en el uso del suelo) es el principal emisor, aportando el 38% de las emisiones totales del año 2004. Los aportes en emisiones GEI de las diferentes actividades dentro de dicho sector en el país son los siguientes: la fermentación entérica es responsable del 48% de las emisiones, la gestión de suelos agrícolas genera un 47%, el cultivo de arroz aporta un 2%, el manejo del estiércol un 1.7% y el restante 0.2% corresponde a la quema de sabanas y residuos agrícolas. En el presente estudio se contabilizaron las emisiones generadas por la fermentación entérica del ganado, la gestión de suelos agrícolas y la oxidación anaerobia de material orgánico en cultivos, durante el periodo 2010-2040 y se evaluaron diferentes opciones de mitigación de emisiones mediante un análisis de costo efectividad. Todo esto con el fin de aportar insumos técnicos acerca de la carbono eficiencia del sector y para entender los efectos de la implementación de opciones de reducción de emisiones. El alto aporte relativo de emisiones de GEI por parte del sector agropecuario, su capacidad de actuar como sumidero de dichos gases y los objetivos nacionales de desarrollo productivo en torno a la ganadería y agricultura, hacen que este sector sea de la mayor importancia al interior de las políticas nacionales de desarrollo en bajo carbono. Los resultados indican que el subsector ganadero aportará el 90% de las emisiones de GEI del sector agropecuario en las próximas décadas, siendo al mismo tiempo el renglón que presenta el mayor potencial de reducción de emisiones. Para el subsector agrícola, se identificó que mejorar las prácticas de fertilización de los diferentes cultivos presenta un alto potencial de mitigación respecto a otras medidas para esta misma categoría, pero que a su vez se necesita un gran esfuerzo para definir a nivel de cada cultivo y localización agroecológica, cuáles son las prácticas óptimas de fertilización. Para el sector agropecuario se estimó un potencial de mitigación de 344 millones de toneladas de CO 2-eq acumuladas hasta el año 2040, con un costo negativo de 4,800 millones de USD en todo el periodo de análisis. Para lograr la carbono eficiencia del sector agropecuario es necesario cambiar algunas de las prácticas productivas actuales del campo colombiano, lo cual solo será posible mediante una política clara de apoyo para la introducción de tecnologías carbono eficientes, que a su vez se encuentre soportada en programas de capacitación y financiación.
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3. Contexto sectorial La participación del sector agropecuario en el PIB nacional durante la última década se ha caracterizado por su disminución progresiva sobre el agregado nacional. En el año 2001 el PIB agropecuario representaba el 8.3% del total nacional. En el 2012 su participación fue cercana al 6% (DANE, 2013). Este sector generó alrededor de 5 millones de empleos en el año 2012 (MADR, 2013). El área sembrada en Colombia cubrió 5 millones de hectáreas en el año 2012. 30% de dicha área estuvo destinada a cultivos transitorios, 60% a cultivos permanentes y 9% fue ocupado por plantaciones forestales. Los rendimientos obtenidos fueron superiores a los 25 millones de toneladas, 67% de éstos correspondientes a cultivos permanentes (MADR, 2013). La ganadería bovina en Colombia cuenta con 22 millones de cabezas (Fedegán, 2009), de las cuales 15 millones son hembras. Los principales departamentos ganaderos ordenados según su aporte son Antioquia, Córdoba, Casanare Cesar y Meta. Éstos representan más del 45% del inventario bovino del país. El área aproximada dedicada a esta actividad es de 40 millones de hectáreas (DANE, 2012), lo que indica una baja productividad ganadera (0.6 cabezas por hectárea). En lo que respecta a la vocación y conflictos por uso del suelo, el caso colombiano presenta claras tendencias de sobreutilización del suelo por parte de la actividad ganadera, un sub-uso por parte de la actividad agrícola y una notable incorporación de áreas boscosas y naturales a usos agropecuarios (Cabrera et.al., 2011) (ver Tabla 1). Tabla 1. Vocación del suelo en Colombia Vocación de uso Conservación + protección Forestal producción + silvoagrícola Agrícola Ganadería + silvopastoril + agrosilvopastoril
Área (millones hectáreas) Vocación 70 12 10 21
Uso actual 69 0.5 5 39
Las cifras se presentan aproximadas.
Fuentes: (IGAC & CORPOICA, 2002) (DANE, 2012) (MADR, 2013)
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4. Metodología El análisis de las emisiones de GEI generadas en el sector agropecuario incluyó el proceso de fermentación entérica del ganado bovino, la gestión de suelos agrícolas1 y la oxidación anaerobia de la materia orgánica en el cultivo de arroz. Se seleccionaron estas categorías dado que las mismas aportan cerca 98% de las emisiones del sector en referencia (Ideam, 2009). Para la estimación de emisiones se utilizó la metodología establecida por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) en sus directrices de 1996 y 2006 (IPCC, 2006) (IPCC, 2006). La Figura 1 presenta un diagrama de la metodología utilizada, en donde se inicia por la estimación de emisiones sectoriales bajo diferentes escenarios para el periodo 2010-2040, para luego evaluar sobre los mismos, posibles opciones de mitigación de emisiones. 1. Línea base de emisiones: año 2010 y escenarios de proyección -
Identificación de variables determinantes en las emisiones. Consecución y validación de información histórica. Estimación de emisiones para el año 2010. Diseño de los escenarios de proyección 2010-2040 y estimación de emisiones.
2. Opciones de mitigación para el contexto nacional - Revisión de casos nacionales e internacionales en mitigación de GEI. - Validación de opciones con expertos sectoriales. - Definición de los supuestos que definen cada medida (v.g., tiempos de implementación, metas, tecnologías).
3. Análisis de costo efectividad y elaboración de curva de abatimiento - Estimación del costo incremental con la aplicación de cada medida y cálculo del cambio en emisiones. - Elaboración de la curva de abatimiento. - Estimación del escenario de mitigación.
Figura 1. Metodología de análisis sectorial
Durante el desarrollo del estudio se realizaron talleres con expertos, en los cuales se discutieron las perspectivas de desarrollo económico y sectorial para las próximas décadas, se acordaron supuestos para la construcción de los escenarios de proyección de la actividad del sector y se priorizaron las alternativas de mitigación de GEI. La metodología de los talleres se basó en el enfoque de Intervenciones de Grandes Grupos e incluyó las metodologías de Tecnología de Espacio Abierto y Café del Mundo (Anexo 1). 1
Esta categoría hace referencia al aporte de emisiones por el aporte de fertilizantes naturales y sintéticos y al cultivo sobre histosoles.
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4.1. Línea base de emisiones: año 2010 y escenarios de proyección Tal como fue mencionado la estimación de las emisiones se centró en las categorías de fermentación entérica (48% del total nacional del sector agropecuario), gestión de suelos agrícolas (47%) y oxidación anaerobia en cultivos de arroz (2%). El cálculo se realizó usando las directrices del IPCC, y con la información más reciente sobre el sector a nivel nacional. Se estimaron las emisiones para el año 2010, que constituye el año base del estudio. Se calcularon las emisiones de GEI para el periodo de análisis comprendido entre 2010-2040, según las proyecciones de las variables que las determinan. Dicha proyección se hizo para los diferentes subsectores relevantes. Aunque es bien conocido que el sector agropecuario también actúa como sumidero de carbono, por limitaciones en información local, no se incluyó en la línea base un balance entre la captura y emisión de gases efecto invernadero. En las medidas de mitigación como se presenta más adelante, éste aspecto sí fue considerado. 4.1.1. Escenarios de proyección de emisiones Al igual que para otros sectores económicos, los modelos de emisiones asociados con actividad agropecuaria dependen de variables macroeconómicas y demográficas. La proyección de estas fue resultado de un trabajo conjunto entre el equipo de la Universidad y el Departamento Nacional de Planeación (DNP) (ver Anexo 2). Según el escenario de crecimiento económico seleccionado para el estudio el PIB total crece alrededor del 4% anual durante el periodo 2010-2040, con una tasa correspondiente del 3.1% anual en el crecimiento del PIB per cápita. El aumento demográfico al igual que la dinámica de crecimiento económico, implica un aumento en la demanda de bienes y servicios, con un efecto consecuente en las emisiones GEI. En el escenario utilizado en este estudio, la población total del país inicia en 45.5 millones de habitantes en el año 2010 y alcanza 60 millones en el 2040, con el 80% de la población ubicada en zonas urbanas. Esto significa un aumento en 14 millones de habitantes urbanos. La población rural mantendrá su tamaño en 12 millones de habitantes. Se utilizaron dos enfoques para establecer la línea base. El primero es un escenario inercial, en donde se supuso que las condiciones que afectan la actividad agropecuaria en el periodo 2010-2040 se mantienen similares a las observadas hoy en día. El segundo es el escenario de referencia, en donde se contemplaron el cumplimiento de metas y políticas sectoriales ya establecidas por el sector (v.g., Plan Estratégico de la Ganadería Colombiana). Asimismo, en el escenario de referencia, se incorporaron los cambios que a juicio de los expertos se darán en el país en las próximas décadas y que afectan las dinámicas de crecimiento del sector agropecuario.
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4.1.2. Cálculo de emisiones por subsector Fermentación entérica. Las emisiones por fermentación entérica pueden verse afectadas por las especies forrajeras de las que se alimenta el ganado, el estado fenológico de las mismas, la ubicación geográfica del animal, la raza, la edad y su genética individual. Debido a que en el país no se cuenta con factores de emisión específicos para todas las categorías de ganado que resultan relevantes, se optó por utilizar factores por defecto propuestos en las directrices del IPCC para América Latina. Las emisiones se estimaron a partir de la siguiente ecuación: ECH4 = � Poblacióni.j ∙ FEj ∙ FC i
En donde: ECH4 : emisiones totales de metano (CH 4 ); Población i,j : población de ganado, i hace referencia al año y j hace referencia al tipo de ganado (lechero o de carne); FE j : factor de emisión de CH 4 del tipo de ganado j , de acuerdo a los valores establecidos por el IPCC; FC: factor de corrección de unidades.
El cálculo de emisiones de la categoría se realizó a partir del ganado bovino, ya que este representa el 94% de las emisiones por fermentación entérica de nuestro país (Ideam, 2009). Las emisiones se estimaron partiendo del número total de animales del hato ganadero nacional. El inventario de ganado se obtuvo a través del Censo Nacional de Vacunación de Fiebre Aftosa, realizado semestralmente por la Federación Nacional de Ganaderos (Fedegán) y que tiene una cobertura de más del 98% del hato ganadero del país 2. A partir de la información de dicho censo y de la tasa anual de crecimiento obtenida entre los años 2001 y 2009 se proyectó el número de animales. Posteriormente se clasificó el hato ganadero colombiano en lechero y de carne, en donde las hembras doble propósito fueron clasificadas como ganado lechero. Lo anterior con el fin de emplear los factores de emisión existentes en las directrices del IPCC para las categorías mencionadas. Para el escenario inercial, a partir del Censo de Vacunación de Fiebre Aftosa, se obtuvo una tasa anual de crecimiento del 1.55% del hato. Los supuestos del escenario de referencia se construyeron considerando el Plan Estratégico de la Ganadería Colombiana 2019 (PEGA), teniendo en cuenta la revisión del mismo PEGA 2019 realizada por Fedegán en 2012, así como según la opinión de los expertos que participaron en los diferentes talleres realizados durante el estudio. Las tasas anuales de crecimiento para la proyección del hato bovino se presentan en la Tabla 2. Según los expertos sectoriales, estas tasas de crecimiento implican la intensificación productiva, lo cual repercute en la liberación de 11 millones de hectáreas en el periodo de análisis. Esto se da principalmente por la demanda de tierras por parte de la agroindustria, industrias extractivas y por la mejora de las prácticas productivas de la ganadería.
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No se consideró la Encuesta Nacional Agropecuaria, que representa la fuente oficial, dado que no tiene cobertura en todos los departamentos del país y por lo tanto es una aproximación estadística. Por esta razón se consideró que los datos ofrecidos por los ciclos de vacunación de fiebre aftosa podrían ser más precisos.
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Tabla 2. Tasa de crecimiento del hato bovino en Colombia 2010 - 2019
Periodo 2010 - 2019 2020 - 2040
Tasa de crecimiento anual 1.65% 1.33%
Uso de fertilizantes nitrogenados. Las emisiones del año base para esta subcategoría se estimaron utilizando la información estadística registrada por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) sobre producción y ventas de fertilizantes a nivel nacional en la serie histórica 2001-2010. Se determinó el contenido de nitrógeno de los diferentes tipos de fertilizantes comercializados (en consulta con expertos agropecuarios), para posteriormente estimar la emisión de nitrógeno emitido según las directrices del IPCC. Los escenarios de proyección de emisiones para esta subcategoría se llevaron a cabo en una escala gruesa de análisis, dado que en el país no se cuenta con información detallada sobre aplicación de fertilizantes por tipo de cultivo: EN2O = ���Ki,j ∙ CNj � - �F lixi,j ∙ CNj ��∙ FE i,j
En donde: EN2O : emisiones totales de óxido nitroso (N 2 O); K i,j : cantidad total de fertilizante empleado; i hace referencia al año y j hace referencia al tipo de fertilizante; CN j : contenido de nitrógeno de cada tipo de fertilizante j; F lixi,j : fracción de la cantidad total del fertilizante empleado que es lixiviado; i se refiere al año y j al tipo de fertilizante; FE j : factor de emisión de N 2 O, de acuerdo a los valores establecidos por el IPCC.
Se supuso que todo el fertilizante vendido en el país es utilizado el mismo año de venta. La proyección en las ventas de fertilizantes se realizó bajo el supuesto de que éste crecería con la misma tasa de los rendimientos históricos por hectárea de los cultivos transitorios y permanentes, siendo esta equivalente a 1.34% anual para el periodo 2001-2010. No hay diferencias entre el escenario inercial y de referencia para esta categoría, debido a que no se identificó información relevante y representativa sobre posibles cambios en el uso de fertilizantes o en los rendimientos de los cultivos transitorios y permanentes para las próximas décadas. Estiércol en praderas. Partiendo del inventario bovino provisto por los ciclos de vacunación de fiebre aftosa, se estimó la equivalencia de dicho inventario en Unidades de Ganado Mayor (1 UGM = 500 kg de peso vivo) a partir de los datos de edades y pesos provistos en la Subasta Ganadera del Casanare. Se calculó la cantidad de nitrógeno excretado por cada 1,000 kg de peso vivo según lo establecido en las directrices del IPCC. En esta estimación se consideró el nitrógeno lixiviado. El nitrógeno restante se multiplicó por el factor de emisión dado en la metodología del IPCC. Aunque esta subcategoría se encuentra contabilizada en suelos agrícolas de acuerdo con la metodología en referencia, es importante tener en cuenta que las emisiones resultantes son igualmente consecuencia de la actividad ganadera. Asimismo se considera relevante resaltar el papel benéfico que conlleva la incorporación de estiércol al suelo en los procesos biológicos y ecológicos que impactan positivamente su fertilidad. 7
Para la proyección de emisiones en el escenario inercial se usó la tasa de crecimiento del número de cabezas del hato colombiano utilizada en la subcategoría de fermentación entérica que ya fue discutida. Las emisiones se estimaron utilizando la ecuación que se presenta a continuación: EN2O = � Kg peso vivoi ∙ i
N ∙ FE ∙ FC 1000 kg peso vivo
En donde: EN2O : emisiones totales de N 2 O; Kg peso vivo i : total de kilogramos de peso vivo del hato ganadero colombiano en el año i; N/1000 kg peso vivo: nitrógeno excretado por cada 1,000 kg de peso vivo; FE: factor de emisión de N 2 O según el valor establecido por el IPCC; FC: factor de corrección de unidades. Por su parte, el peso vivo se estimó según la siguiente ecuación: Peso vivoi = � Poblacióne . pesoe e
En donde: Peso vivo i : total de peso vivo de la población del hato ganadero en el año i. Población e : población total por grupo de edad e. Peso e : peso promedio de cada cabeza de ganado para el grupo etareao (e).
Desechos agrícolas incluyendo cultivos fijadores de nitrógeno. Para la estimación de las emisiones provenientes de desechos agrícolas se tuvieron en cuenta los rendimientos para cultivos transitorios obtenidos en la Encuesta Nacional Agropecuaria (ENA), en su serie histórica 2001-2010, con el fin de estimar el peso seco de los rendimientos y determinar la relación entre rendimientos y desechos aéreos y subterráneos de cada cultivo. Se estimó el contenido de nitrógeno por medio de las directrices del IPCC. Para las emisiones por cultivos fijadores de nitrógeno se consideraron la arveja, el frijol, el haba y la soya a partir de la información de la ENA. Se supuso que el 100% de los desechos es dejado en campo. Finalmente, se estimaron las emisiones a partir del contenido de nitrógeno y los factores de emisión dados en las directrices del IPCC: EN2O = ���Pi,j ∙ Praj ∙ CNj �+�Pi,j ∙ Prsj ∙ CNj � �∙ FE i,j
En donde: EN2O : emisiones totales de N 2 O; P i,j : producción (en materia seca); i hace referencia al año y j al tipo de cultivo; Pra j : proporción de residuos aéreos del cultivo j; Prs j : proporción de residuos subterráneos del cultivo j; CN j : contenido de nitrógeno del cultivo j; FE: factor de emisión, de acuerdo a los valores establecidos por el IPCC.
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El escenario inercial se proyectó con la tasa histórica obtenida para el periodo 2001-2010, correspondiente al 1.34% anual. No se consideraron diferencias entre el escenario inercial y el de referencia para esta subcategoría. Cultivos sobre histosoles. Se estimaron las emisiones procedentes de la oxidación de la materia orgánica en suelos con altos contenidos de la misma, de acuerdo con los criterios establecidos por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) (FAO, 1988). Dichas estimaciones se llevaron a cabo utilizando los datos registrados en el inventario nacional de GEI (Ideam, 2009), en el cual se presenta el área de histosoles sujeta a uso agrícola. De acuerdo con el concepto de los expertos sectoriales, dicha área (389,138 ha) se mantiene constante en todo el periodo de análisis. Las emisiones se estimaron bajo las directrices del IPCC, según las cuales se emiten 10 kg de N 2 O al año por hectárea. Para esta subcategoría no se consideraron diferencias entre el escenario inercial y el de referencia. Cultivos de arroz. Las emisiones de metano procedentes de la oxidación anaerobia de material orgánico en el cultivo de arroz se estimaron a partir del área cultivada de arroz bajo el sistema de arroz riego y arroz secano, y utilizando los factores de emisión establecidos en las directrices del IPCC. El escenario inercial se estimó con la misma tasa histórica de crecimiento del periodo 2000-2010, correspondiente a - 0.31% anual. Para el escenario de referencia se realizaron dos aproximaciones (Tabla 3), según consultas con la Federación de Productores de Arroz (Fedearroz) sobre sus proyecciones y el efecto de la entrada en vigencia del tratado de libre comercio con los Estados Unidos, en conjunto con la entrada en vigencia del programa de adopción masiva de tecnología (AMTEC) 3: • Primer escenario: supone que el AMTEC no entra en vigencia. El área sembrada en arroz riego se reduce en 10% y el área de arroz secano disminuye 20%. • Segundo escenario: supone la implementación del programa AMTEC, con lo cual Fedearroz supone una reducción del 15% en el área sembrada de arroz secano para el año 2031. En este escenario se supone que el área en arroz riego permanece constante.
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El Programa AMTEC propuesto por Fedearroz tiene como finalidad incrementar la productividad del sector. Según Fedearroz, en el contexto de los TLC, si el programa entra en vigencia se tendría un decrecimiento en el área del 15%. De lo contrario la reducción podría ser hasta del 30%.
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Tabla 3. Tasa de crecimiento anual del área sembrada en arroz en el escenario de referencia Escenario de referencia sin AMTEC Periodo
Tasa de crecimiento anual
2010 - 2019
- 0.69%
2020 - 2040
- 0.78%
Escenario de referencia con AMTEC Periodo
Tasa de crecimiento anual
2010 - 2019
- 0.36%
2020 - 2040
- 0.33%
Las emisiones generadas por los cultivos de arroz se estimaron según la ecuación que se presenta a continuación: ECH4 = � Ai,j ∙ FEj i,j
En donde: ECH4 : emisiones totales de metano; A i,j ; área sembrada en el año i, para cada tipo de cultivo j (riego o secano); FE j : factor de emisión para cada tipo de cultivo j, establecido por el IPCC.
4.2. Opciones de mitigación para el contexto nacional Se adelantó una revisión de literatura científica nacional e internacional sobre opciones de mitigación en los sectores de interés, así como consultas a investigadores y expertos sectoriales sobre dichas opciones. Asimismo, la línea base de emisiones proporcionó criterios técnicos que permitieron seleccionar entre el universo de medidas posibles opciones aplicables al contexto nacional. La lista de medidas definitivas del sector se validó de forma iterativa con los expertos y su análisis se realizó con base en información nacional. Para cada medida se diseñó un escenario de aplicación en el que se definieron componentes tales como: año de inicio de la medida, gradualidad de implementación, magnitud de la medida (v.g., en qué regiones o categorías se aplicará), periodo de aplicación, entre otros. 4.3. Análisis de costo efectividad y elaboración de curva de abatimiento Las medidas se evaluaron sobre el escenario de referencia. Se realizó un análisis de costo efectividad de la lista definitiva de opciones según la siguiente ecuación: Costoi CostoER - CostoEi = CO2-eq,i CO2-eq, ER - CO2-eq, Ei En donde:
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Costo i : es el costo incremental entre el escenario de referencia (ER) y el escenario con aplicación de la medida i (Ei); CO2-eq,i : se refiere a la diferencia entre las emisiones dióxido de carbono equivalente (CO 2- eq) 4 del escenario de referencia y el escenario con aplicación de la medida i. De la relación Costoi/CO2-eq,i se obtiene el costo de reducir una tonelada de CO 2- eq. El costo de cada medida, es el valor presente neto del flujo de caja a lo largo de la vida útil del proyecto. Se consideran costos de inversión, gastos en operación y mantenimiento, costos de salvamento y los ingresos que genere la medida (ver Figura 2). En el análisis de costo efectividad se utilizó una tasa del 10% (en USD) para descontar el flujo de costos en pesos. Esta es la misma tasa que se ha utilizado en otros estudios nacionales de opciones de mitigación (Uniandes, 2010) (WorldBank, 2012). Todos los costos se presentan en dólares constantes del 2010. Costos Ingresos
0 Tiempo Inversión inicial
Gastos en operación y mantenimiento
Figura 2. Esquema del flujo de caja de las medidas de mitigación
A partir de las opciones analizadas se construyó la curva de costo marginal de abatimiento (MACC por sus siglas en inglés) y se estimó el escenario de mitigación para el periodo 2010-2040. Este último es la trayectoria de las emisiones del sector con la aplicación de todas las medidas. La MACC representa la relación entre la costo efectividad de diferentes opciones de mitigación y la cantidad total de CO 2-eq reducido. Refleja el costo adicional de reducir la última unidad de carbono (el costo marginal aumenta con el aumento en el esfuerzo por mitigar las emisiones). Existen diferentes tipos de curvas de costo marginal de abatimiento, en este estudio se presenta una curva incremental. Esta curva muestra el costo y el potencial de mitigación de cada medida (Figura 3). Cada barra representa una opción de mitigación, el ancho de la barra muestra el potencial de reducción de emisiones, la altura de la barra es el costo unitario (costo por reducir una tonelada de CO 2-eq ) de la medida y el área de cada barra representa el costo total de la medida. El ancho total de la MACC representa el potencial de mitigación de todas las medidas, y la suma del área de todas las barras es el costo total de todas las medidas de mitigación. Una explicación detallada de las curvas marginales de abatimiento, las metodologías de construcción de las curvas y las ventajas y desventajas de este tipo de análisis se puede consultar en los artículos del autor Kesicki (Kesicki, 2011) (Fabian Kesicki & Neil Strachan, 2011) y la FAO (FAO, 2012).
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El CO2-eq es una unidad de medida que permite estimar en unidades equivalentes el aporte de las emisiones de diferentes gases de efecto invernadero (v.g., dióxido de carbono, metano y óxido nitroso). Para obtener el CO2-eq se hace uso del potencial de calentamiento global de cada contaminante (GWP por sus siglas en inglés).
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Costo marginal de abatimiento (USD/ t CO2-eq)
Medida 5 Medida 4 Medida 3
0 Medida 2 Medida 1 Potencial de mitigación (millones toneladas CO2-eq)
Figura 3. Ejemplo curva marginal de abatimiento
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5. Resultados 5.1. Línea base de emisiones: año 2010 y escenarios de proyección
100
90
80
70
60
Inercial
2040
2035
2030
2025
2020
2015
2010
50 2005
Emisiones CO2-eq (millones de toneladas/año)
En el año base (2010) las emisiones del sector agropecuario fueron de alrededor de 62 millones de toneladas de CO 2-eq . Bajo el escenario de referencia dichas emisiones crecen a una tasa anual equivalente del 1.4% en el periodo 2010-2040. En el escenario inercial el crecimiento se presenta a una tasa anual equivalente de 1.5%. La diferencia entre estos dos escenarios es de 11 millones de toneladas de CO 2-eq acumuladas durante el periodo de análisis (Figura 4).
Referencia
Figura 4. Línea base de emisiones del sector agropecuario periodo 2010 - 2040
La participación relativa de las diferentes subcategorías en las emisiones GEI del sector se mantiene constante durante el periodo de análisis (Tabla 4). La fermentación entérica predomina en su aporte a las emisiones de GEI, representando el 55% del total. Las emisiones de los suelos agrícolas representan el 42% de las emisiones, y los cultivos de arroz el 3% restante 5. El crecimiento anual equivalente de cada categoría durante el periodo 2010-2040 se presenta en la Tabla 5.
5
Es importante aclarar que por la metodología empleada y el menor número de categorías empleadas, las emisiones del sector para el año 2010 son inferiores a las publicadas en por el IDEAM en 2009.
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Tabla 4. Emisiones anuales del sector agropecuario por categorías en el escenario de referencia Año
Emisiones CO 2-eq (millones toneladas/año) Fermentación entérica
Suelos agrícolas
Cultivos de arroz
2010
34
26
2
2020
40
30
2
2030
46
34
2
2040
52
39
2
*
*Escenario de referencia sin la implementación del programa AMTEC.
Tabla 5. Tasa de crecimiento de las emisiones de CO 2-eq en el escenario de referencia Categoría Fermentación entérica
Tasa de crecimiento anual equivalente 1.4%
Suelos agrícolas
1.4%
Cultivos de arroz
-0.8%
Total sector agropecuario
1.4%
Estos resultados muestran que las emisiones del sector se encuentran dominadas por la actividad ganadera. Esto no solo por los aportes de la fermentación entérica sino también por las emisiones asociadas con estiércol en praderas, las cuales aportan más del 85% del total de la subcategoría de suelos agrícolas. Considerando estas dos fuentes, el aporte de la actividad ganadera es superior al 90% de las emisiones totales del sector agropecuario. 5.1.1. Emisiones por subsector Fermentación entérica. Las emisiones resultantes para el periodo de análisis se muestran en la Figura 5. En el escenario inercial se emiten 6.5 millones de toneladas de CO 2-eq adicionales respecto al escenario de referencia. Aunque en emisiones por fermentación entérica los dos escenarios son similares, en el escenario de referencia se logra una reducción en área de 11 millones de hectáreas liberadas para otros usos. Adicionalmente, el escenario de referencia presenta una mejoría significativa frente al inercial con respecto a los indicadores de productividad de la actividad ganadera (ver Anexo 3). El aporte del ganado de carne es del 66% de las emisiones del año 2010 y la proporción restante la aporta el ganado lechero. La participación de ambas categorías se mantiene constante durante el periodo de análisis (Figura 6).
14
50
45
40
35
Referencia
2038
2033
2028
2023
2018
2013
2008
30 2003
Emisiones CO2-eq (millones de toneladas/año)
55
Inercial
60 50 40 30 20 10
Ganado de carne
2040
2030
2020
0 2010
Emisiones CO2-eq (millones de toneladas/año)
Figura 5. Emisiones de CO 2-eq por fermentación entérica del ganado bovino en el periodo 2010-2040
Ganado lechero
Figura 6. Aporte en las emisiones por tipo de ganado
Suelos agrícolas. Las emisiones de los suelos agrícolas aumentan desde 25.8 millones de toneladas de CO 2-eq en el año 2010, a 40 millones en el escenario inercial y 39 en el de referencia, hacia el final del periodo de análisis (Figura 7). La diferencia en emisiones acumuladas entre ambos escenarios es de 2.2 millones de toneladas de CO 2-eq . Las emisiones de los suelos agrícolas están conformadas por las siguientes categorías: fertilización sintética, estiércol en praderas, desechos 15
40
36
32
28
Inercial
2040
2035
2030
2025
2020
2015
2010
24 2005
Emisiones CO2-eq (millones de toneladas/año)
agrícolas y cultivos en histosoles. La única diferencia entre el escenario inercial y el de referencia, está dada por las emisiones por fermentación entérica, que obedece al número de cabezas del hato ganadero de cada escenario.
Referencia
Figura 7. Línea base de emisiones de los suelos agrícolas
El aporte de cada categoría bajo el escenario de referencia se presenta en la Tabla 6. La descomposición del estiércol en praderas es el factor con mayor aporte en las emisiones, seguido por el cultivo en histosoles y la fertilización sintética. Tabla 6. Participación de las subcategorías en las emisiones anuales de suelos agrícolas Categoría
Participación (%) 2010
2020
2030
2040
Estiércol en praderas
87
88
88
89
Cultivo en histosoles
7
6
6
5
Fertilización sintética
6
6
5
6
Residuos de las cosechas
