Un estudio publicado en Nature Food estima que las emisiones de gases de efecto invernadero de los arrozales casi se duplicaron desde la década de 1960 y promedian 1.100 millones de toneladas de CO₂ equivalente al año
Redactor: Luis Ortega
Editor: Karem Díaz S.
El arroz sostiene la alimentación diaria de más de la mitad de la población mundial. Desde los arrozales en terrazas del sudeste asiático hasta los campos irrigados de China e India, este cultivo forma parte de la seguridad alimentaria de miles de millones de personas. Pero los mismos suelos inundados que permiten su producción también crean condiciones favorables para la liberación de gases que calientan el planeta.
Un nuevo estudio publicado en Nature Food, desarrollado por un equipo de científicos ambientales y agrícolas integrado por Hanqin Tian, Jingting Zhang, Pep Canadell y Shufen Pan, estimó que las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de los arrozales del mundo casi se duplicaron desde la década de 1960. En la década de 2010, el promedio anual fue de aproximadamente 1.100 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente, una cifra similar a las emisiones anuales de 239 millones de automóviles.
El mayor foco agrícola de emisiones después del ganado
El cultivo de arroz aparece como la mayor fuente de emisiones agrícolas fuera de la ganadería. Esta condición lo coloca en un punto especialmente sensible: es un alimento básico irremplazable para grandes regiones del planeta, pero al mismo tiempo forma parte del problema climático que amenaza los sistemas alimentarios.
El aumento de emisiones responde a dos motores principales. El primero es la expansión de la superficie cultivada con arroz. El segundo es la intensificación de las prácticas de manejo agrícola, incluyendo más fertilizantes, más enmiendas orgánicas, variedades más productivas y mayor densidad de plantas.
El trabajo recuerda que los arrozales emiten principalmente metano y óxido nitroso desde suelos húmedos o inundados. Ambos gases tienen un fuerte impacto climático, aunque se comportan de manera distinta en la atmósfera. La relevancia del metano ya ha sido señalada en análisis recientes sobre cómo las emisiones de metano aumentaron a principios de la década de 2020 y cómo los humedales, las aguas continentales y los sistemas de cultivo de arroz pueden influir cada vez más en el calentamiento de corto plazo.
Por qué aumentaron las emisiones del arroz
La expansión de las áreas arroceras explica algo más de la mitad del aumento global. En África, por ejemplo, la superficie dedicada al arroz aproximadamente se duplicó desde la década de 1960, lo que ayudó a impulsar un incremento de dos veces en las emisiones de metano de la región.
La intensificación agrícola completa el cuadro. Los productores utilizan más fertilizantes y más enmiendas orgánicas como paja y estiércol, además de sembrar variedades más productivas y cultivar con mayor densidad. El resultado es más arroz disponible, pero también más emisiones asociadas al suelo.
Una práctica destaca dentro del balance: dejar los tallos de arroz en el campo después de la cosecha e incorporarlos al suelo para mejorar la fertilidad. El estudio estimó que esa práctica fue responsable de aproximadamente el 18% del aumento de las emisiones netas totales del arroz desde la década de 1960. La explicación es directa: al aumentar la materia orgánica del suelo, los microbios la descomponen y generan más emisiones de metano.
Fertilizantes, riego y gases distintos
El uso de fertilizantes también contribuyó de forma importante. El empleo de nitrógeno sintético aumentó alrededor de 76% después del año 2000, lo que elevó las emisiones de óxido nitroso, otro gas de efecto invernadero potente. De acuerdo con el estudio, este factor aportó cerca del 9% del incremento total de emisiones netas globales derivadas de actividades humanas.
El manejo del riego también modifica el balance climático del arroz. Durante años, muchos arrozales irrigados se mantuvieron inundados durante todo el ciclo de crecimiento, favoreciendo emisiones constantes generadas por microbios que prosperan en ambientes húmedos y con poco oxígeno.
En las últimas dos décadas, más agricultores han adoptado inundación intermitente, una práctica que consiste en drenar periódicamente los campos. Esa medida reduce las emisiones de metano frente a la inundación permanente, pero el análisis encontró un ligero aumento de las emisiones de óxido nitroso cuando los suelos alternan entre condiciones húmedas y secas.
Este equilibrio muestra por qué medir una sola fuente no basta. Los inventarios agrícolas necesitan datos finos y transparentes para distinguir entre gases, prácticas y regiones, como se ha discutido en trabajos sobre la calidad de los datos para rastrear las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura.
Cómo se midió el impacto climático
Calcular el peso climático completo de la producción de arroz exige más que sumar metano y óxido nitroso. Los arrozales también capturan dióxido de carbono mientras crece la planta y pierden carbono del suelo entre temporadas. Por eso, el equipo combinó tres métodos para estimar el presupuesto neto total de gases de efecto invernadero de los arrozales mundiales entre 1961 y 2020.
El primer método fue un modelo informático de ecosistemas, utilizado para simular crecimiento del cultivo, condiciones de agua y procesos del suelo. El segundo fue un modelo de aprendizaje automático impulsado por inteligencia artificial, aplicado para mejorar estimaciones en regiones con pocas mediciones y cubrir todas las áreas arroceras del mundo.
El tercer método fue un metaanálisis de más de 1.200 sitios de experimentación de campo. Esa revisión aportó evidencia directa sobre cómo prácticas como riego, fertilización y manejo de residuos afectan las emisiones. En conjunto, las tres aproximaciones permitieron cuantificar emisiones, identificar sus causas y evaluar el potencial de técnicas de mitigación bajo condiciones climáticas futuras.
Opciones climáticamente inteligentes, pero con límites
El estudio encontró que existen formas de reducir emisiones sin sacrificar rendimiento. La reducción del uso de fertilizantes y de aplicaciones excesivas de residuos, el manejo del riego con periodos secos entre inundaciones y la disminución de la labranza podrían reducir las emisiones globales del arroz alrededor de 10% hacia mediados de siglo.
Ese potencial es importante, pero limitado. Los autores señalan que se requieren estrategias adicionales y más eficaces para alcanzar reducciones mayores. También advierten que sustituir fertilizantes químicos por alternativas orgánicas no siempre mejora el balance de gases de efecto invernadero, aunque sea una práctica valorada dentro de la agricultura orgánica.
El manejo de la paja y otros residuos exige precisión. Mantener cantidades moderadas puede mejorar la fertilidad del suelo, pero el exceso puede elevar las emisiones de metano y acelerar la pérdida de carbono del suelo. Una alternativa es transformar parte de los residuos en biocarbón mediante combustión en condiciones de bajo oxígeno y luego incorporarlo a suelos inundados, lo que puede ayudar a estabilizar carbono y reducir metano.
La discusión conecta con el papel de los suelos agrícolas dentro de la mitigación climática. En otros sistemas, se ha evaluado cómo las tierras agrícolas pueden atrapar gases de efecto invernadero, aunque los resultados dependen siempre del tipo de suelo, el clima, el manejo y el cultivo.
No hay una única práctica válida para todos los arrozales
El manejo del agua aparece como una herramienta poderosa, especialmente en regiones con infraestructura de riego confiable, incluyendo grandes zonas de Asia. Drenar periódicamente los campos reduce la producción de metano, aunque exige controlar el posible aumento de óxido nitroso.
La gestión del nitrógeno también es clave en sistemas altamente fertilizados, como algunas regiones de China y el sur de Asia. El exceso de nitrógeno eleva el óxido nitroso sin aportar necesariamente más rendimiento, además de aumentar la contaminación del agua. Reducir la sobrefertilización puede bajar emisiones, disminuir contaminación y ahorrar dinero a los agricultores.
La labranza presenta diferencias regionales marcadas. Reducirla suele promoverse como medida favorable para el clima, pero no siempre minimiza las emisiones netas en sistemas inundados. En arrozales de zonas templadas, como partes de Estados Unidos y China, las condiciones más frías pueden limitar la producción de metano y permitir que el beneficio de conservar carbono en el suelo compense el riesgo. En sistemas cálidos y permanentemente inundados, en cambio, la baja presencia de oxígeno puede aumentar la actividad microbiana, elevar el metano y acelerar la pérdida de carbono del suelo.
Seguridad alimentaria y mitigación deben avanzar juntas
El mensaje del estudio es doble. Por un lado, las prácticas optimizadas pueden recortar emisiones de forma significativa sin reducir cosechas. Por otro, la reducción global posible con las opciones actuales sigue siendo modesta frente a la magnitud del problema climático.
Esta tensión es especialmente delicada porque la demanda de arroz continuará creciendo y porque el cambio climático ya actúa como multiplicador de riesgos sobre la producción de alimentos. En ese marco, análisis sobre cómo el cambio climático y los conflictos agravan el hambre global muestran que la estabilidad alimentaria depende cada vez más de sistemas capaces de producir sin aumentar la presión climática.
Para reducir más las emisiones del arroz será necesario mejorar la orientación técnica a los productores, definir dosis adecuadas de paja, biocarbón y otros aportes orgánicos, ajustar el riego por región y desarrollar nuevas estrategias que reduzcan gases sin comprometer la producción.
El arroz seguirá siendo un alimento central para miles de millones de personas. La pregunta abierta ya no es si puede producirse más, sino cómo producirlo con menos metano, menos óxido nitroso y una gestión del suelo capaz de sostener la seguridad alimentaria sin intensificar el calentamiento global.
Fuente(s) referenciales
Phys.org – Rice feeds billions of people—but its role in fueling climate change is growing
