Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
CARRERA DE INGENIERIA AGRONÓMICA
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN A LA
HUELLA DE CARBONO EN LA ZONA URBANA.
TESIS DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO
AGRÓNOMO
EDWIN GABRIEL MONTEROS VARELA
QUITO-ECUADOR
2015
ii
DEDICATORIA
A Dios.
Por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud para lograr mis objetivos,
además de su infinita bondad y amor.
A mi madre
Por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la
motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, pero más que nada, por su
amor.
A mi padre
Por los ejemplos de perseverancia y constancia que lo caracterizan y que me ha
infundado siempre, por el valor mostrado para salir adelante y por su amor.
A mis familiares.
Por su confianza, buenos ánimos y apoyo demostrado ente mí, ¡Gracias a ustedes!
A mis amigos.
Que nos apoyamos mutuamente en nuestra formación profesional y que hasta ahora, seguimos
siendo amigos
A mis maestros.
Profesionales los cuales me formaron profesional, intelectual y socialmente
A quienes sin escatimar esfuerzo alguno han sacrificado gran parte de su vida para formarme y
educarme,
A quienes la ilusión de su vida ha sido convertirme en una persona de provecho.
A quienes nunca podré pagar todos sus desvelos ni aun con la riqueza más grande del mundo.
iii
AGRADECIMIENTO
A mis queridos padres y abuelos; por brindarme su cariño, amor sin condición alguna y por el
esfuerzo económico que realizaron para la culminación de mi carrera.
A mis hermanas y primos por la confianza y cariño brindado en todo momento de mi vida.
A la Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas, en especial a la Carrera de
Ingeniería Agronómica y sus docentes, por brindarme todo el conocimiento y la formación
adquirida para lograr culminar mis estudios superiores.
Al Ing. Jaime Hidrobo, por su amistad y ayuda incondicional en la redacción y revisión de la Tesis.
Al Ing. Valdano Tafur; director de tesis, por su valiosa aportación a la realización de este trabajo.
Al Ing. Pablo Chiriboga; amigo y colaborador, quien, con sus ideas de un mundo mejor, impulso el
tema de este trabajo.
Al proyecto AGRUPAR perteneciente al Municipio del Distrito Metropolitano de Quito y en
especial al Ing. Javier Agualongo e Ing. Pablo Garófalo
A mis profesores, amigos y compañeros de la Facultad de Ciencias Agrícolas por compartir tantos
momentos de risas y preocupaciones durante la vida universitaria.
A todas las personas que formaron parte de mi vida durante la carrera universitaria, mismas que
sin conocerme me dieron su amistad y apoyo.
Por esto y más gracias.
iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, EDWIN GABRIEL MONTEROS VARELA, en calidad de autor del trabajo de
investigación o tesis realizada sobre: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE
MITIGACIÓN A LA HUELLA DE CARBONO EN LA ZONA URBANA. DESING AND
IMPLEMENTATION OF A SYSTEM TO MITIGATE THE CARBON PRINT IN THE URBAN
ZONE, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso
de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de los que contiene esta obra,
con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Quito, 04 de diciembre de 2015
C.I. 1003821376 1 [email protected]
v
CERTIFICACIÓN
En calidad de tutor del trabajo de graduación cuyo título es: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN
DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN A LA HUELLA DE CARBONO EN LA ZONA URBANA.
presentado por el señor EDWIN GABRIEL MONTEROS VARELA previo a la obtención del
Título de Ingeniero Agrónomo, considero que el proyecto reúne los requisitos necesarios.
Tumbaco, 04 de diciembre de 2015
vi
Tumbaco, 04 de diciembre de 2015
Ingeniero Carlos Alberto Ortega, M.Sc. DIRECTOR DE CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA Presente
Señor Director:
Luego de las revisiones técnicas realizadas por mi persona de trabajo de graduación
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN A LA HUELLA DE
CARBONO EN LA ZONA URBANA., llevado a cabo por el señor EDWIN GABRIEL
MONTEROS VARELA de la Carrera Ingeniería Agronómica, ha concluido de manera
exitosa, consecuentemente el indicado estudiante podrá continuar con los trámites de
graduación correspondientes de acuerdo a lo que estipula las normativas y disposiciones
legales.
Por la atención que se digne dar a la presente, reitero mi agradecimiento.
Atentamente,
vii
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN A LA HUELLA
DE CARBONO EN LA ZONA URBANA.
APROBADO POR:
Ing. Agr. Valdano Tafur, Esp. _______________________ TUTOR
Lcdo. Diego Salazar V.,M.Sc. _______________________ PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Dr. Jaime Hidrobo, PhD. _______________________ PRIMER VOCAL DEL TRIBUNAL
Ing. Agr. Juan Borja, M.Sc. ______________________ EGUNDO VOCAL DEL TRIBUNAL
2015
viii
CONTENIDO
CAPÍTULO PÁGINAS
1. INTRODUCCIÓN 1
1.1. Objetivo 3
1.1.1. Objetivo general 3
1.1.2. Objetivos específicos 3
1.2. Hipótesis 3
2 REVISIÓN DE LITERATURA 4
2.1 Cambio climático global 4
2.1.1 El Protocolo de Kioto 6
2.1.2 Cambio Climático en los Próximos Años 8
2.2 Huella de Carbono 9
2.2.1 Generalidades 9
2.2.2 Huella de Carbono a Nivel Mundial 12
2.2.3 Huella de Carbono en Ecuador 13
2.3 Cálculo de los Gases de Efecto Invernadero 14
2.3.1 Cuantificación de la Huella del Carbono 16
2.4 Captura y almacenamiento de CO2 18
2.4.1 Secuestro de CO2 en Sistemas Mecánicos 19
2.4.2 Fijación de CO2 en biomasa vegetal 21
2.4.2.1 La composición de la biomasa 23
2.4.2.2 Secuestro de CO2 en Sistemas Forestales 23
2.4.2.3 Secuestro de CO2 en Hortalizas 25
2.5 Agricultura urbana 33
2.5.1 Manejo Internacional 33
2.5.2 Agricultura Urbana en Sudamérica 34
2.5.3 Agricultura Urbana en el Distrito Metropolitano de Quito 42
2.6 Sistema organopónico 43
2.6.1 Descripción 43
2.6.2 Factibilidad del cultivo organopónico 44
ix
CAPÍTULO PÁGINAS
2.6.3 Metodología 45
3. MATERIALES Y MÉTODOS 51
3.1 Ubicación del ensayo 51
3.1.2 Ubicación política 51
3.1.3 Ubicación geográfica 51
3.1.4 Condiciones ambientales 51
3.2 Materiales 51
3.2.1 Equipos 51
3.2.2 Materiales de oficina 52
3.2.3 Materiales de campo 52
3.2.4 Insumos agrícolas 52
3.2.5 Programa para análisis de datos 52
3.3 Métodos 52
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 55
4.1 Emisiones de CO2 a la atmosfera como parte de las actividades realizadas por
los habitantes del inmueble en estudio 55
4.2 Análisis de materia fresca y seca de las plantas muestra 56
4.2.1 Acelga (Beta vulgaris. Var. Cicla) 56
4.2.2 Albahaca (Ocimum basilicum L.) 57
4.2.3 Orégano (Origanum vulgare) 58
4.2.4 Lechuga (Lactuca sativa) 58
4.2.5 Rábano (Raphanus sativus) 59
4.2.6 Remolacha (Beta vulgaris) 60
4.3 Análisis estadístico de los datos obtenidos de las plantas muestra. 61
4.3.1 Acelga (Beta vulgaris. Var. Cicla) 61
4.3.2 Albahaca (Ocimum basilicum L.) 62
4.3.3 Orégano (Origanum vulgare) 62
4.3.4 Lechuga (Lactuca sativa) 63
4.3.5 Rábano (Raphanus sativus.) 63
4.3.6 Remolacha (Beta vulgaris) 64
4.4 Estimación total de captura de CO2 por la población de hortalizas cultivadas 64
x
CAPÍTULO PÁGINAS
4.5 Análisis del sistema de mitigación frente a las emisiones de las actividades
realizadas por los habitantes del inmueble en estudio 66
5. CONCLUSIONES 68
6. RECOMENDACIÓNES 69
7. RESUMEN 70
SUMMARY 71
8. REFERENCIAS 72
10. ANEXOS 75
xi
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO PÁG.
1. Datos recolectados y analizados para el cálculo de la huella de carbono obtenidos del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, DMQ, Pichincha, Junio y Julio 2015 75
2. Distribución de emisiones resultantes del cálculo de la huella de carbono obtenidos del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, DMQ, Pichincha, Junio y Julio del 2015. 76
3. Distribución de emisiones para el cálculo de la huella de carbono obtenidos del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, DMQ, Pichincha, Junio y Julio del 2015. 77
4. Emisión de CO2 por las actividades en el hogar determinado del cálculo de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, DMQ, Pichincha, Junio y Julio del 2015. 78
5. Emisión de CO2 por el transporte para el cálculo de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, DMQ, Pichincha, Junio y Julio del 2015. 79
6. Construcción de un invernadero de 5 metros de ancho por 7 metros de fondo y 3 metros de alto para hortalizas y plantas aromáticas cultivadas en la fase de campo de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, Ecuador 2015. 80
7. Construcción de un invernadero de 5 metros de ancho por 7 metros de fondo y 3 metros de alto para hortalizas y plantas aromáticas cultivadas en la fase de campo de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, Ecuador 2015. 81
8. Limpieza de las muestras vegetales para pesaje en fresco y posterior deshidratación cultivadas en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha. 82
9. Peso de materia fresca de ejemplares de Acelga cultivadas en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha. 83
10. Peso de materia fresca de ejemplares de Rábano cultivados en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha. 84
11. Peso de materia fresca de ejemplares de Remolacha cultivadas en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, Ecuador 2015. 85
xii
ANEXO PÁG.
12. Peso de materia fresca de ejemplares de Albahaca cultivadas en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, Ecuador 2015. 86
13. Deshidratación de muestras de hortalizas y hierbas aromáticas, cultivadas en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, en la estufa del laboratorio de Nutrición Animal de la Universidad Central del Ecuador, 2015 87
14. Pesos de materia seca obtenidos de las muestras deshidratadas de hortalizas y hierbas aromáticas, cultivadas en el sistema organopónico de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, Ecuador y disecadas en la estufa del laboratorio de Nutrición Animal de la Universidad Central del Ecuador, 2015 88
15. Determinación de la mitigación indirecta de las hortalizas y plantas aromáticas cultivadas en la fase de campo de la mitigación de la huella de carbono obtenido del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, 89
xiii
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO PÁG.
1. Métodos más relevantes para la determinación de la huella de carbono. 17
2. Tipos de disociación de CO2 de procesos mecánicos. 19
3. Secuestro de CO2 en hortalizas de ciclo cortó 26
4. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Albahaca (Ocimum basilicum). 27
5. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Orégano (Origanum comunis). 28
6. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Rábano (Raphanus sativus). 31
7. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Remolacha (Beta vulgaris var. conditiva). 32
8. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Acelga (Beta vulgaris. Var. Cicla). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ. 57
9. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Albahaca (Ocimum basilicum L.). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 58
10. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Orégano (Origanum vulgare). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 58
11. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Lechuga (Lactuca sativa). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 59
12. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Rábano (Raphanus sativus). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 60
13. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Remolacha (Beta vulgaris). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 61
14. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Acelga (Beta vulgaris Var. Cicla). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ. 61
15. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Albahaca (Ocimum basilicum L.) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ. 62
16. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Orégano (Origanum vulgare). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ. 63
xiv
CUADRO PÁG.
17. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Lechuga (Lactuca sativa). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ. 63
18. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Rábano (Raphanus sativus). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 64
19. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Remolacha (Beta vulgaris). Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 2015. 64
20. Estimación total de secuestro de CO2, en la biomasa de las hortalizas obtenidas en la tesis “Diseño e implementación un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ, 2015. 65
xv
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
ILUSTRACIÓN PÁG.
1. Cambios estimados en precipitaciones en el mundo para fines del Siglo XXI. 4
2. Concentración de dióxido de carbono (CO2) Atmosférico. 5
3. Aumento de la concentración de CO2 en ppm. 6
4. Producción de gases de efecto invernadero. 10
5. Composición de los Gases de Efecto Invernadero GEI. 10
6. Flujo grama de la Huella de Carbono de la cuna a la tumba. 18
7. Flujograma de producción de CO2 mediante procesos mecánicos. 20
8. Ciclo de Calcinación – Carbonatación 21
9. Diagrama esquemático de los posibles sistemas de CAC. En él se indican las fuentes para las que la CAC podría ser de utilidad, así como las opciones de trasporte y almacenamiento del CO2. 24
10. Práctica de agricultura urbana en las principales ciudades de los Países en vías de desarrollo. 33
11. Fotografía aérea del centro de la Habana, Cuba 2014 34
12. En un parque municipal, los agricultores urbanos crían cabras La Habana, Cuba. 35
13. Fotografía aérea del Distrito Federal de México, México 2014 35
14.Fotografía del Huerto Romita hay actividades de formación, México 36
15. Fotografía de un huerto doméstico en el norte de Saint John, Antigua y Barbuda, 2014 36
16. Fotografía cultivo de hortalizas en botellas plásticas usadas, Tegucigalpa, Honduras 2014. 37
17. Fotografía centros de producción de hortalizas orgánicas Ciudad Sandino, Managua, Nicaragua, 2014. 37
18. Fotografía del Huerto comunitario en El Chillo, al este de Quito, Ecuador 2014. 38
19. Fotografía Lima, Perú, 2014. 39
20. Fotografía de invernaderos de adobe en el Alto, Bolivia, 2014. 40
21. Fotografía de un huertos escolares de Belo Horizonte, Brasil, 2014. 40
Ilustración 22. El Rosario, Argentina, 2014 41
xvi
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN A LA HUELLA DE CARBONO EN LA ZONA URBANA. RESUMEN El Distrito Metropolitano de Quito, debido a su constante crecimiento demográfico, demanda día
a día más bienes y servicios, los mismos que generan CO2 y otros gases que provocan el
calentamiento global, motivo por el cual se decidió calcular de manera científica la huella de
carbono de un edificio ubicado en un área socioeconómica de clase media-alta, mediante la
adaptación del método compuesto de las cuentas contables (MC3) a las condiciones y variables
del Ecuador, con lo cual se obtuvo un total 2.829,57 kgCO2 para los meses de Junio y Julio del
2015, el sistema de mitigación a estas emisiones se basó en el cultivo de hortalizas y hierbas
aromáticas, bajo los parámetros de la organoponía con lo cual se logró una mitigación total de
429.542 kg de CO2 dando una eficiencia al sistema de secuestro de CO2 del 15.18 %, en relación a
la emisión total, concluyendo así que se logró alcanzar los objetivos planteados para la
investigación.
PALABRAS CLAVE: CO2, ORGANOPONÍA, HUELLA DE CARBONO, MITIGACIÓN, CALENTAMIENTO
GLOBAL, EDIFICIO.
xvii
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A SYSTEM TO MITIGATE THE CARBON
PRINT IN THE URBAN ZONE
ABSTRACT
The Metropolitan District of Quito, due to the permanent demographic growth, requires for more
goods and services day after day, which generate CO2 and other gases that cause global heating.
That was the ground for the decision to scientifically calculate the carbon print of a building
located in a medium-high socioeconomic area, by adapting the compound method of countable
accounts (MC3) to Ecuador conditions and variables. A total of 2,829.57 kg CO2 was obtained for
June and July, 2015. The system to mitigate such emissions consisted in the cultivation of
vegetables and aromatic herbs, under organoponics parameters, which obtained a total mitigation of
429.542 kg CO2, with efficiency to the CO2 seizure system of 15.18%, in comparison to the total
emission. It was concluded that objects proposed for the investigation were reached.
KEYWORDS: CO2, ORGANOPONICS, CARBON PRINT, MITIGATION, GLOBAL
HEATING, BUILDING.
xviii
1
1. INTRODUCCIÓN
Mediante la investigación científica plasmada en el presente documento se cuantificó el consumo de energías y recursos en un edificio modelo del área residencial de economía media-alta, ubicado en una zona de concentración de actividades culturales, educativas y sociales del Distrito Metropolitano de Quito, provincia de Pichincha; tomando en cuenta el nivel de contaminación y polución allí presentes, además de la predisposición local a poner en marcha un programa de remediación ambiental. El cambio climático es uno de los principales retos ambientales que se le plantean a medio y largo plazo a la mayor parte de los países para alcanzar un desarrollo sostenible. Las causas que originan la alteración del clima principalmente son los gases de efecto invernadero (GEI). (EPA, 2012) Los gases de la atmósfera son prácticamente transparentes a la radiación de onda corta, la más energética de la radiación solar. Una vez que ésta atraviesa la atmósfera calienta la superficie terrestre. Durante la noche la tierra se enfría irradiando esa energía, pero ya en forma de radiaciones con longitud de onda más larga para las que no son tan transparentes determinados gases (son los llamados gases de efecto invernadero, GEI, que constituyen el 1% de los gases que componen la atmósfera, entre ellos el CO2 y el metano) y reflejan de nuevo la energía hacia la superficie terrestre (Global Climate Change, 2013) Este efecto invernadero ha aumentado considerablemente en las últimas décadas, debido al incremento en la atmósfera de estos gases como consecuencia de la actividad humana. Fundamentalmente por la quema de combustibles fósiles y el cambio de uso del suelo (la eliminación de superficie vegetal que actúa removiendo o retirando CO2 de la atmósfera).La mayor parte de la capacidad de efecto invernadero de la atmósfera (un 53%) es provocada por el dióxido de carbono. La concentración de CO2 en la atmósfera ha pasado de 280 ppm en 1750 (etapa preindustrial) a 387 ppm en 2009 (FAO, 2011) Los gases de efecto invernadero se dispersan homogéneamente en la atmósfera y crean una alteración en la composición de la misma de carácter global. Los impactos derivados de dicha alteración tienen, en consecuencia, un alcance mundial, afectando a la humanidad en su conjunto y a la totalidad de los ecosistemas y biodiversidad de la Tierra. Este carácter global hace que los sumideros que capturan y almacenan CO2 en cualquier lugar desempeñen un importante papel al retirar de la atmósfera parte de las emisiones procedentes de cualquier otro lugar. La agricultura es un sector estratégico básico para la producción de alimentos, pero al mismo tiempo es un sector multifuncional que, gracias a sus activos, contribuye al desarrollo sostenible en el medio rural y aporta destacados beneficios ambientales (Guzmán, 2014) Los árboles y cultivos agrícolas, y la vegetación en general, por su capacidad fotosintética, remueven o retiran CO2 de la atmósfera, almacenándolo y actuando así como sumideros. Gracias al CO2 fijado se producen los alimentos y subproductos agrícolas (Guzmán, 2014) Muchas especies de interés agrícola se caracterizan por poseer una alta velocidad de crecimiento, incluso superior a la de numerosas especies de vegetación de tipo natural, lo que se traduce en una mayor tasa de fijación de CO2 (Polanco, 2000)
2
Basándonos principalmente en el corto ciclo de vida de las hortalizas, además de su fisiología reducida, hemos optado como la alternativa perfecta para la absorción de CO2 en el experimento, además de la fijación directa, las hortalizas serán consumidas en el área de estudio disminuyendo aún más la huella de carbono que genera transportar los vegetales desde el campo a las ciudad.
3
1.1. Objetivo
1.1.1. Objetivo general
- Diseñar un sistema de captura de Dióxido de Carbono en la biomasa de hortalizas
organopónicas con los componentes de Agricultura Urbana, en una zona del DMQ.
1.1.2. Objetivos específicos
- Medir la huella de Carbono que genera el área del experimento. - Implementar un sistema de secuestro de CO2 mediante el cultivo de hortalizas. - Cuantificar la biomasa hortícola para determinar la cantidad de CO2 fijado.
1.2. Hipótesis
H1: El sistema de captura de CO2 diseñado, reduce porcentualmente la Huella de Carbono
determinada. Ho: No existe diferencia entre la Huella de Carbono calculada, con el secuestro de CO2 diseñado.
4
2 REVISIÓN DE LITERATURA
2.1 Cambio climático global
La evidencia científica del cambio climático es indiscutible, esto según lo planteado por el IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) organización internacional líder sobre el tema del cambio climático. O como lo plantea la EPA (Agencia de Protección del Ambiente de EE.UU.), El cambio climático está sucediendo y la evidencia es clara.
Ilustración 1. Cambios estimados en precipitaciones en el mundo para fines del Siglo XXI. Fuente: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
El cambio climático es definido como un cambio estable y durable en la distribución de los patrones de clima en periodos de tiempo que van desde décadas hasta millones de años. Pudiera ser un cambio en las condiciones climáticas promedio o la distribución de eventos en torno a ese promedio. El término, a veces se refiere específicamente al cambio climático causado por la actividad humana, a diferencia de aquellos causados por procesos naturales de la Tierra y el Sistema Solar. En este sentido, especialmente en el contexto de la política ambiental, el término “cambio climático” ha llegado a ser sinónimo de “calentamiento global antropogénico“, o sea un aumento de las temperaturas por acción de los humanos (FAO, 2011).
5
Ilustración 2. Concentración de dióxido de carbono (CO2) Atmosférico. Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación
En las revistas científicas mencionan que el calentamiento global se refiere a aumentos de temperaturas superficiales, mientras que cambio climático incluye al calentamiento global y todos los otros aspectos sobre los que influye un aumento de los gases de efecto invernadero. La evidencia se basa en observaciones de los aumentos de temperatura del aire y de los océanos, el derretimiento de hielos y glaciares en todo el mundo y el aumento de los niveles de mar a nivel mundial y otras señales claras de cambio. (Global Climate Change, 2013). Hechos indiscutibles:
Aumento de las temperaturas a nivel mundial, 11 de los últimos 12 años han sido de los años más calurosos que se tienen en registro desde 1850. El aumento de temperatura promedio en los últimos 50 años es casi el doble del de los últimos 100 años. La temperatura global promedio aumentó 0.74ºC durante el siglo XX.
Hay más CO2 en la atmósfera, el dióxido de carbono es el contribuidor principal y dominante al cambio climático actual y su concentración atmosférica ha aumentado desde un valor de 278 partes por millón en la era preindustrial hasta 397 ppm en la actualidad. (Ilustración 3)
6
Ilustración 3. Aumento de la concentración de CO2 en ppm. Fuente: Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. Los científicos mundiales han determinado que el aumento de la temperatura global debería limitarse a 2ºC para evitar daños irreversibles al planeta y posteriores efectos desastrosos sobre la sociedad humana. Para lograr evitar este cambio irreversible y sus efectos, las emisiones de gases de efecto invernadero deberían alcanzar su máximo en el 2015 y disminuir progresivamente después de esa fecha hasta alcanzar una disminución del 50% para el año 2050. (EPA, 2012)
2.1.1 El Protocolo de Kioto
El 11 de diciembre de 1997 los países industrializados se comprometieron, en Kioto, a ejecutar un conjunto de medidas para reducir los gases de efecto invernadero. Los gobiernos signatarios de dichos países pactaron reducir en al menos un 5 % en promedio las emisiones contaminantes entre 2008 y 2012, tomando como referencia los niveles de 1990. El acuerdo entró en vigor el 16 de febrero de 2005, después de la ratificación por parte de Rusia el 18 de noviembre de 2004. (ONU, 2006) El objetivo principal es disminuir el cambio climático antropogénico cuya base es el incremento forzado del efecto invernadero. Según las cifras de la ONU, se prevé que la temperatura media de la superficie del planeta aumente entre 1,4 y 5,8 °C de aquí a 2100, a pesar que los inviernos son más fríos y violentos. Esto se conoce como calentamiento global. «Estos cambios repercutirán gravemente en el ecosistema y en nuestras economías», (Comisión Europea para el Cambio Climático, 2009) El Protocolo de Kioto sobre el cambio climático es un protocolo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), y un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global: dióxido de carbono (CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), y los otros tres son gases industriales fluorados: hidrofluorocarburos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro
7
de azufre (SF6), en un porcentaje aproximado de al menos un 5 %, dentro del periodo que va de 2008 a 2012, en comparación a las emisiones a 1990. (CMNUCC, 2009) De acuerdo con el Protocolo de Kioto, los 'contaminantes' son países que han aceptado unos objetivos para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero durante un período de tiempo predeterminado. Estos países son los que más contaminan, es decir, los que se suelen conocer como “desarrollados”. Estos países reciben entonces una serie de 'permisos de derechos de emisión', que serían equivalentes a sus niveles de emisión en 1990 más/menos su compromiso de reducción de emisiones. Estos permisos se calculan en unidades de dióxido de carbono, uno de los principales gases de efecto invernadero. Una tonelada de dióxido de carbono equivaldría a un permiso. Los permisos, en realidad, no son otra cosa que licencias para poder contaminar hasta los límites fijados por los acuerdos de Kioto. Los países, posteriormente, asignan los permisos a las industrias más contaminantes de su territorio nacional, normalmente de forma gratuita. Con este sistema, el que contamina es recompensado. Una vez disponen de los permisos, las industrias pueden utilizarlos de varias formas: 1. Si la industria contaminante no utiliza toda su asignación, puede guardarse los permisos para el próximo período o vendérselos a otra industria contaminante en el mercado. 2. Si la industria contaminante utiliza toda su asignación durante el período de tiempo fijado, pero contamina más, debe comprar permisos a otra industria que no haya utilizado toda su asignación. 3. La industria contaminante puede invertir en programas para reducir la contaminación en otros países o regiones y, de este modo, 'generar' créditos que después puede vender, depositar o utilizar para compensar el déficit de la asignación original. Los proyectos de generación de créditos que se despliegan en un país que no tiene un objetivo para reducir emisiones, que suelen ser países del llamado 'mundo en vías de desarrollo', están cubiertos por el polémico Mecanismo para un desarrollo limpio (MDL) Los proyectos que se ejecutan en países que sí cuentan con objetivos de reducción se realizan según lo dispuesto por lo que se conoce como Aplicación conjunta (AC) Los proyectos MDL y AC pueden ser de muy diversos tipos: plantaciones con monocultivo de árboles para absorber dióxido de carbono; proyectos con energías renovables, con fuentes solares o eólicas, por ejemplo; mejoras tecnológicas en la generación de energía; captura de metano de vertederos; mejoras básicas en fábricas contaminantes, etcétera. La cantidad de créditos generados por cada proyecto se obtiene calculando la diferencia entre el nivel de emisiones con el proyecto y el nivel de emisiones que se produciría en un hipotético futuro alternativo sin el proyecto. Partiendo de este futuro imaginario, la industria contaminante puede elaborar un cuadro catastrófico de las emisiones que supuestamente se habrían producido sin el proyecto MDL o AC de la empresa. Este sistema fomenta que se hagan suposiciones sobre lo que habría sucedido en el futuro sin el proyecto y en el peor de los escenarios posibles. Cuanto mayor sean las emisiones hipotéticas, mayores serán las supuestas reducciones y mayor será también el número de créditos que se podrá vender. Sin embargo, es imposible saber cuántas emisiones se habrían generado sin el proyecto. (CMNUCC, 2009)
8
2.1.2 Cambio Climático en los Próximos Años
GreenFacts, (2009) menciona en su publicación que, son numerosas las consecuencias que el cambio climático está teniendo y va a tener sobre nuestro planeta. Dichos efectos no inciden por igual en todas las regiones del mundo, siendo las más desfavorecidas y densamente pobladas las más vulnerables.
1. Aumento de la temperatura terrestre. La principal consecuencia del cambio climático es el aumento de la temperatura de la Tierra. La tendencia de calentamiento de los últimos 50 años ha sido de 0,13 °C, casi el doble que para los últimos cien años. El incremento total desde 1850-1899 hasta 2001-2005 ha sido de 0,76 ºC. De continuar con la tendencia actual de emisiones de gases de efecto invernadero se prevé que la temperatura media global pueda llegar a aumentar hasta 4 ºC para 2050.
2. Cambios en la capa de nieve, hielo y suelo helado. Los polos cada vez se están
derritiendo a mayor velocidad, lo que está produciendo una inestabilidad del suelo y de las avalanchas rocosas. Según nuevos datos científicos, las pérdidas en las placas de hielo de Groenlandia y la Antártida han hecho que el nivel del mar aumente considerablemente en los últimos años.
3. Aumento del nivel y de la temperatura del mar. El nivel medio de crecida ha sido de
1,8mm/año entre 1961 y 2003. Hecho que está poniendo en peligro a una serie de ciudades que se encuentran situadas a orillas de los ríos o de los propios océanos. Sería el caso del propio Santander y de todos los municipios cántabros que se encuentran en primera línea de mar.
La temperatura del agua de los océanos también ha aumentado lo que ha dado como resultado la acidificación de los mismos, poniendo en peligro a numerosas especies animales y vegetales que en ellos habitan.
4. Aumento de la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos.
Fuertes olas de calor, precipitaciones, inundaciones, sequías, etc. son algunos de los fenómenos que ya se han dejado notar en nuestro planeta y que estarán presentes con más frecuencia si no se logran reducir considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo.
5. Peligro de extinción de numerosas especies animales y vegetales. Entre un 20 % y un 30
% de las especies vegetales y animales podrían verse en peligro de extinción si la temperatura global de la Tierra supera los 1,5-2,5 ºC. Los diferentes ecosistemas podrían verse gravemente afectados en su estructura y funcionamiento por las consecuencias del cambio climático, teniendo que adaptarse a condiciones contrarias a su hábitat normal.
6. Efectos sobre la agricultura y el sector forestal. Los cultivos situados en las zonas bajas
pueden perder la mayoría de su productividad haciendo que aumente el riesgo de hambre de las personas que sobreviven gracias a dichas tierras.
7. Incremento en el número de incendios. Hará que las zonas forestales, grandes sumideros de carbono, desaparezcan y dejen de ejercer dicha actividad, importantísima para reducir los impactos del cambio climático.
9
8. Impactos sobre la salud humana. En función de la localización y de la capacidad de
adaptación de las regiones, las consecuencias que el cambio climático pueda tener sobre la salud humana pueden ser muy negativas.
El número de personas en situación de malnutrición aumentará, así como el de fallecidos y enfermos, debido a las olas de calor, inundaciones, tormentas, incendios o sequías.
Los impactos principales, según las diferentes proyecciones realizadas, estarán relacionados con las precipitaciones, temperaturas, velocidad del viento y la elevación del nivel del mar, siendo estos dos últimos los más destacados. A continuación se realizará un repaso por las principales consecuencias esperadas.
1. La temperatura media anual podrá llegar a aumentar hasta 4ºC para finales de este siglo.
2. Los ecosistemas más vulnerables serán las lagunas, ríos y arroyos de alta montaña, así como bosques caducifolios, tipo hayedos y robledales.
3. En el caso de los ecosistemas marinos el aumento del nivel del mar, las variaciones en la altura e intensidad del oleaje, así como el ascenso de la temperatura del agua afectarán considerablemente. Según el mareógrafo de Santander en un periodo de 55 años, entre 1945 y 1999, el nivel del mar ha aumentado en 2 mm por año.
Este hecho, puede hacer que un 40 % de las playas mundiales puedan llegar a desaparecer si no se incrementa la alimentación de la arena artificial de las playas. El incremento de la temperatura del agua puede llegar a generar cambios en las redes tróficas y variaciones en la distribución de las especies, haciendo incluso que alguna de ellas lleguen a desaparecer.
4. Además de la fauna marina, la terrestre también podría verse amenazada, como es el caso del oso pardo, el cual puede llegar a extinguirse si la temperatura global se eleva rápidamente y no consiguen adaptarse.
5. El total de precipitaciones anuales descenderá en torno al 5 % para el período 2011-2040. Por el contrario, serán habituales fuertes tormentas que causen grandes inundaciones.
6. El riesgo de incendios en las zonas montañosas y de meseta, así como los deslizamientos por la inestabilidad de las laderas serán otras de las consecuencias que se incrementarán debido a los efectos del cambio climático. (GreenFacts, 2009)
2.2 Huella de Carbono
2.2.1 Generalidades
Todos los productos que se consumen y los servicios que se prestan tienen un impacto sobre el clima y producen gases de efecto invernadero durante su producción, transporte, almacenamiento, uso y disposición final. La Huella de Carbono (HC), ha surgido como una medida de la cuantificación del efecto de estos Gases de Efecto Invernadero (GEI)
10
Ilustración 4. Producción de gases de efecto invernadero.
Se denominan Gases de Efecto Invernadero (GEI) o Gases de Invernadero a todos aquellos gases, cuya presencia en la atmósfera contribuye al aumento del efecto invernadero Algunos de ellos como por ejemplo el Dióxido de Carbono (CO2) están presentes en la atmósfera de forma natural. También entran en juego las emisiones producidas por algunas actividades humanas, como las agropecuarias. (Peters y Hertwich, 2008) Otros gases de efecto invernadero como los gases fluorados son creados y emitidos únicamente por las actividades humanas. En resumidas cuentas, son siempre las actividades humanas las que crean la mayoría de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los principales gases implicados en el efecto invernadero son:
Dióxido de Carbono (CO2) Metano (CH4) Óxido de Nitrógeno (N2O) Gases Fluorados
Ilustración 5. Composición de los Gases de Efecto Invernadero GEI. Fuente: Inventory of U.S. Greenhouse gas emissions and sinks (2008), EPA.
11
En este contexto, la Huella de Carbono se ha convertido en un lema en el debate público sobre el cambio climático, atrayendo la atención de los consumidores, negocios, gobiernos, organizaciones no-gubernamentales, e instituciones internacionales (Peters y Hertwich, 2008) A pesar de su amplio uso, la literatura reconoce la ausencia de una clara definición que sea comúnmente aceptada (Wiedmann y Minx, 2008) La Huella de Carbono, sólo ha surgido en el dominio público en los últimos años como una descripción bastante general de la emisión de gases de efecto invernadero totales asociados con la actividad humana. Impulsado por un uso generalizado en los medios de comunicación y el público en general, la Huella de carbono se ha convertido en un sinónimo de los efectos del cambio climático de los individuos, comunidades, naciones, empresas o productos. Según Wiedmann y Minx, (2008), el mundo académico debe ponerse al día con este despliegue rápido de una expresión de la cual todavía se está debatiendo una definición precisa. Dado el reciente interés en el concepto de Huella de carbono, no es sorprendente que muchas personas piensen que el concepto Huella de carbono es algo nuevo. Sin embargo, se encuentran antecedentes de los marcos metodológicos utilizados para cálculo de Huella de carbono desde hace ya bastante tiempo (Minx et al., 2010) Desde fines de los años 80 del siglo pasado se encuentran aplicaciones de la Huella de Carbono en la literatura, aunque bajo nombres diferentes, como carbono emitido, CO2 equivalente, totalidad de gases de efecto invernadero (Minx et al., 2010) El debate sobre la Huella de Carbono no sólo alcanza a su origen sino también al enfoque metodológico empleado en su análisis. Uno de los cuestionamientos más fuertes es que huella debe, por su naturaleza, abarcar todas las huellas que deja tras de sí una actividad. En el caso de la Huella de carbono se debe incluir todas las emisiones de gases de efecto invernadero que se pueden asociar directa e indirectamente con una actividad, proceso o elaboración de productos y servicios. Frente a la atención internacional sin precedentes que ha captado en los últimos años, el problema del cambio climático la huella de carbono surge, entonces, como un indicador capaz de sintetizar en forma más o menos fidedigna los impactos provocados por las actividades del hombre en el entorno, medido en términos de emisiones de GEI y se perfila como una herramienta eficaz de gestión empresarial (Wittneben y Kiyar, 2009) El uso de la Huella de carbono ha encontrado un importante campo de aplicación como herramienta para cuantificar la eficiencia energética y su impacto en los costos operacionales de la empresa, situación que puede mejorar el margen de beneficios de la empresa contribuyendo no sólo a la sustentabilidad ambiental sino también a la rentabilidad económica de la misma. Sin embargo, los tomadores de decisiones deben ser conscientes de la incertidumbre que rodea a todo cálculo de la Huella de carbono. De lo contrario, pueden llegar a interpretaciones incorrectas de los resultados y a conclusiones erróneas (Plasmann et al., 2010) A pesar de estas incertidumbres, la Huella de carbono se perfila como un indicador capaz de sintetizar los impactos provocados por las actividades del hombre en el entorno, medido en términos de emisiones de GEI y se presenta como una poderosa herramienta de gestión y un estímulo para adoptar una estrategia proactiva en el logro de la sustentabilidad de las organizaciones (Boiral, 2006; Wiedmann y Minx, 2008; Wittneben y Kiyar, 2009)
12
Si existieran estándares comparables, que no los hay aún, la Huella de carbono podría ayudar a una empresa en varios frentes: i) Crear transparencia en la cadena de valor en relación a los procesos y los actores involucrados; ii) Aumentar la conciencia sobre la emisión de gases de efecto invernadero e identificar procesos particulares de emisiones extremas identificando a la persona que es responsable del mismo; iii) Identificar áreas donde hay potencial para reducir emisiones, y optimizar operaciones y costos; iv) Contar con una herramienta eficaz para la gestión energética y ambiental de la compañía, mediante el adecuado manejo de sus emisiones de CO2e; v) Poseer una base de información para anticiparse a futuras regulaciones; vi) analizar y evaluar que tan relevantes son las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación a otros impactos que tiene el producto en el medio ambiente; y vii) Fortalecer la posición competitiva a través de la comunicación, por medio de etiquetados o de informes de sustentabilidad corporativa, dirigida .a los grupos de interés: empleados, clientes, proveedores, accionistas, bancos, ambientalistas, gobierno u otros grupos que puedan ayudar o dañar a la corporación. (Wittneben y Kiyar, 2009)
2.2.2 Huella de Carbono a Nivel Mundial
A nivel mundial, los expertos han calculado que cada persona excede en aproximadamente un 30% la superficie productiva que le corresponde, siendo la media de la huella de 2,85 hectáreas por persona. (GreenFacts, 2005)
A escala global, la huella ecológica ha superado la capacidad de generación de recursos del planeta desde la década de los 80. En la actualidad la humanidad está consumiendo el 120% de lo que produce el planeta. Así, mientras la huella de un ciudadano de Bangladesh es de 0,5 hectáreas, la de un estadounidense medio es de 9,6 hectáreas. Esto significa que si todos los habitantes de la Tierra consumieran como un norteamericano, se necesitarían al menos tres planetas como la Tierra, lo que desencadenaría una crisis mundial de primer orden. Los diez países con una mayor huella ecológica, es decir más contaminantes, son, en este orden, Estados Unidos, Australia, Kuwait, Suecia, Finlandia, Canadá, Dinamarca, Irlanda, Noruega y Francia. (GreenFacts, 2005)
El 20% de la población que vive en ciudades ricas consume más del 60% del producto económico mundial y genera el 60% del total de los desechos. Su elevada huella energética las hace excesivamente dependientes del exterior. Así, por ejemplo, Londres supera en 125 veces la extensión de su región de referencia, Múnich en 145 y Toronto en 287. En definitiva, el concepto de huella ecológica deja en evidencia que el modo de vida de los países más ricos no puede extenderse al resto del planeta, por lo que una economía mundial sostenible exige una reducción del consumo de dichos países. (GreenFacts, 2005)
Desde un punto de vista global, se ha estimado en 1,8 hectáreas la biocapacidad del planeta por cada habitante, o lo que es lo mismo, si tuviéramos que repartir el terreno productivo de la tierra en partes iguales, a cada uno de los más de seis mil millones de habitantes en el planeta, les corresponderían 1,8 hectáreas para satisfacer todas sus necesidades durante un año. Hoy el consumo medio por habitante y año es de 2,7 hectáreas, por lo que, a nivel global, estamos consumiendo más recursos y generando más residuos de los que el planeta puede generar y admitir. Estamos destruyendo los recursos a una velocidad superior a su ritmo de regeneración natural. (GreenFacts, 2005)
Por otra parte, se ha llegado a la conclusión de que serían necesarios otros dos planetas como éste para que los 6.000 millones de seres humanos actuales pudieran vivir todos de la manera en
13
que, por ejemplo, vive un ciudadano francés medio, es decir, en una sociedad industrial basada en la disponibilidad de combustibles fósiles. (GreenFacts, 2005)
Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera por la actividad humana son uno de las principales causantes del cambio climático. Cada consumidor emite de media al año casi 10.000 kilogramos, con actividades tan cotidianas como viajar, encender la luz o la calefacción.
La huella de carbono es un concepto similar al de huella ecológica. Se centra en concienciar a los ciudadanos sobre el impacto que tienen sus emisiones de dióxido de carbono (CO2) en el cambio climático y recalcar las diferencias entre países. Mientras un habitante de Mali apenas emite una media de 50 kilos de CO2 al año respectivamente, un estadounidense llega a los 21.000 kilos. Argentina está por encima de los 5.000 kilogramos por persona y por año. La media de los países más industrializados es de 12.000 kilogramos. (GreenFacts, 2005)
El propio concepto de huella de carbono también es puesto en entredicho. Todavía no hay un acuerdo mundial sobre su significado, y por lo tanto, menos aún sobre cómo calcularlo.
En este sentido, asumir las tres erres (reducir, reutilizar y reciclar) la huella de un consumidor responsable es mucho menor, ya que sólo compra lo imprescindible, evita las bolsas de plástico y los productos de usar y tirar. (GreenFacts, 2005)
En base a todo esto, los países desarrollados quieren que los productos que se compren tengan un valor que indique cuanto se gastó en energía, en transporte, que envase en más económico y no contaminante y por eso cada país está trabajando en la huella de carbono de cada producto y no falta mucho para que se exija en las etiquetas de los mismos.
Esto puede ser una medida ecológica pero también proteccionista de los productos locales contra los que viajan miles de kilómetros para llegar a las góndolas. Este tema es otro palo en la rueda para los productos fruto-hortícolas del Hemisferio Sur. Mientras tanto, no hay que perder tiempo y hay que ponerse a trabajar. (GreenFacts, 2005)
2.2.3 Huella de Carbono en Ecuador
Según el (MAE 2013), a partir de noviembre de 2011, el Ministerio del Ambiente, a través de la Dirección de Información, Seguimiento y Evaluación, ejecuta, el proyecto Identificación, Cálculo y Mitigación de la Huella Ecológica del Sector Público y Productivo del Ecuador; mismo que se encuentra priorizado por SENPLADES y que tiene como objetivo impulsar el consumo sustentable de recursos en el Ecuador a través de la identificación, cálculo y mitigación de la Huella Ecológica. En este sentido, el Ministerio del Ambiente firmó, en agosto de 2012, un Convenio de Cooperación Técnica Interinstitucional con la Organización Global Footprint Network, misma que viene trabajando en el cálculo de la Huella Ecológica a nivel mundial. En el marco de ejecución de este convenio, se ha obtenido:
- La metodología de cálculo del indicador,
- Asistencia técnica para el cálculo del indicador a nivel nacional; y,
- Capacitación técnica para internalizar la metodología de cálculo.
El proyecto se desarrolla en tres ejes estratégicos que son: Huella Ecológica Nacional, Huella Ecológica Sectorial y Huella Ecológica Institucional.
14
- Huella Ecológica Nacional, que busca generar un indicador macro que sirva como herramienta para la planificación, seguimiento y evaluación de políticas públicas encaminadas al manejo eficiente de recursos y por lo tanto la reducción de la Huella Ecológica a escala nacional.
- Huella Ecológica Sectorial, a través de la cual se obtendrán resultados de Huella Ecológica por categoría de consumo en tres sectores de demanda final: hogares, gobierno y formación bruta de capital fijo. Este cálculo servirá para la generación de políticas públicas encaminadas al uso adecuado de recursos en los sectores antes mencionados.
- Huella Ecológica Institucional, a través de la cual se medirá el impacto del consumo de recursos de una determinada institución u organización y se propondrán medidas encaminadas a su reducción mediante el desarrollo y aplicación de Buenas Prácticas Ambientales.
A los tres ejes descritos anteriormente, se suman dos proyectos que buscan generar cambios en los patrones de consumo de la sociedad. Las iniciativas que han surgido para promover el interés y conocimiento del indicador en la ciudadanía son:
- “Construcción Participativa e Incluyente de Buenas Prácticas Ambientales en Universidades y Escuelas Politécnicas” conocido como “Universidades Verdes”; busca fortalecer la gestión ambiental institucional para crear responsabilidad personal y colectiva sobre el uso adecuado de los recursos en instituciones de Educación Superior.
- “Nuestra Huella sobre el Planeta” conocido como “Barrios Verdes”; tiene como objetivo desarrollar una cultura de consumo responsable y uso adecuado de recursos a nivel barrial, a través de cálculo de la Huella Ecológica y aplicación de Buenas Prácticas Ambientales que permitan a los barrios participantes obtener el Reconocimiento Ecuatoriano Ambiental “Punto Verde”.
2.3 Cálculo de los Gases de Efecto Invernadero
El efecto invernadero se origina porque la energía que llega del sol está formada por ondas de frecuencias altas que traspasan la atmósfera, sin mucha resistencia. La energía remitida hacia el exterior, desde la Tierra está formada por ondas de frecuencias más bajas, y es absorbida por los gases, produciendo el efecto invernadero. Esta retención de la energía hace que la temperatura aumente. En forma simple el efecto invernadero provoca que la energía que llega a la Tierra sea devuelta más lentamente, por lo que es mantenida más tiempo junto a la superficie elevando la temperatura (Bolin et al., 1986)
El rápido incremento de la temperatura global es producto del "efecto invernadero debido a la liberación de GEI (Gases de Efecto Invernadero) de origen antropogénico a la atmósfera. No todos los GEI tienen la misma capacidad de provocar calentamiento global, pero su intensidad depende de su poder de radiación y el tiempo promedio que la molécula del gas permanece en la atmósfera. Si estos dos factores se consideran juntos, al promedio de calentamiento que pueden causar, se le conoce como. Potencial de Calentamiento Global o PCG por sus siglas en inglés, el cual es obtenido matemáticamente y es expresado en relación con el nivel de (CO2 ), es decir, el PCG tiene por unidad al dióxido de carbono equivalente (CO2 -e)
15
Como se menciona más arriba, la HdC (Huella de Carbono) sólo ha surgido en el dominio público en los últimos años como una descripción bastante general de la emisión de gases de efecto invernadero totales asociados con la actividad humana. L a literatura reconoce la ausencia de una clara definición que sea comúnmente aceptada (Wiedmann y Minx, 2008)
Sin embargo, se encuentran antecedentes de marcos metodológicos utilizados para cálculo de la HdC desde los años 70 del siglo pasado (Daly, 1968; Leontief, 1970; Leontief y Ford, 1971; Victor, 1972) Desde fines de los años 1980 se encuentran en la literatura aplicaciones de la HdC, aunque bajo nombres diferentes (Minx et al., 2010)
Desde entonces, el debate sobre la Huella del Carbono no sólo alcanza a su origen sino también al enfoque metodológico empleado en su análisis. En la academia el tema ha experimentado también un notable desarrollo. Desde unas pocas publicaciones a fines del siglo pasado la literatura relacionada con la HdC ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos 3 años (Valderrama et al., 2011)
A juicio de Carballo et al. (2009) la HdC nace huérfana, sin un concepto claro ni una metodología definida, lo que ha posibilitado que surjan diferentes interpretaciones del indicador. Una de estas diferencias se relacionan con los gases incluidos en el análisis Algunos estudios optan porque la HdC incluya varios gases de efecto invernadero, expresando la huella del carbono en toneladas equivalentes de CO2 (Dómenech, 2004; CT, 2007; POST 2008; BSI, 2008) Otros prefieren limitarse exclusivamente a un único gas, el CO2 (Wiedmann y Minx, 2008) Los GEI considerados usualmente son los establecidos en el Protocolo de Kioto del año 1997 y consideran los siguientes: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4 ), óxido nitroso (N2O), hidrofluorocarbonos (HFC), hidrocarburos perfluorados (PFC), y hexafluoruro de azufre (SF6)
Esto no significa que no haya otros gases contaminantes, pero éstos son los criterios actuales; incluso hay criterios de cálculo que no consideran todos estos gases, y esto es también parte del debate.
Todos esto asuntos propician que las definiciones de la HdC propuestas difieran sustancialmente. Global Footprint Network, por ejemplo, define la HdC como "la demanda de biocapacidad precisa para secuestrar, mediante fotosíntesis las emisiones de CO2 procedentes de la combustión de combustibles fósiles" (GFN, 2006)
La definición de Carbón Trust es mucho más amplia, al incluir "las emisiones totales de gases de efecto invernadero en toneladas equivalentes de un producto a lo largo de su ciclo de vida desde la producción de las materias primas empleadas en su producción, incluso la eliminación del producto acabado" (CT, 2007) Para la aplicación de la HdC a las empresas, algunos estudios recomiendan que la HdC de bienes y servicios se limite a la estimación de las emisiones directas realizadas por la empresa que los produce. En otros casos, se consideran también las generadas indirectamente, considerando las emisiones producidas en la cadena de proveedores de los que se abastece la empresa para obtener sus insumos (Wiedmann y Minx, 2008) Como se mencionó, uno de los principales obstáculos para avanzar en la implantación de la HdC como parámetro de medición del nivel de contaminación de un proceso productivo, de un producto o de un servicio, es la incertidumbre respecto a su cálculo y la discusión sobre los factores que deben considerarse en su determinación.
Las diversas interpretaciones del concepto de HdC ha llevado al desarrollo de metodologías de cálculo muy diferentes, situación que genera una excesiva controversia frente a un índice que ya goza de bastante popularidad (Carballo et al., 2009)
16
Algunos autores sostienen que una “huella”, por el significado del concepto, debe abarcar todos los efectos que deja tras de sí una actividad. En el caso de una HdC, debe incluir todas las emisiones de gases de efecto invernadero que se pueden asociar directa e indirectamente con una actividad, y por lo tanto el análisis debe abarcar todo el ciclo de vida de un producto o servicio, desde las materias primas e insumos hasta el producto o servicio final.
Metodológicamente, esta perspectiva de "todo el ciclo de vida" se ha abordado desde dos direcciones: enfoque de arriba hacia abajo o enfoque corporativo (top-down) y enfoque de abajo hacia arriba o enfoque de producto (bottom-up) El enfoque de arriba hacia abajo parte desde una visión global de una organización, para la obtención de una o más magnitudes específicas de HdC (Minx et al., 2010)
El enfoque de abajo hacia arriba realiza un análisis específico de la magnitud de las unidades constituyentes de una organización, evento o proceso y va agregando magnitudes parciales, para obtener una magnitud global de HdC para la unidad en estudio, generalmente un producto o un servicio (Wiedmann, 2009, Minx et al., 2010)
2.3.1 Cuantificación de la Huella del Carbono
El Protocolo de Gases Efecto Invernadero (Protocolo GEI), fue implementado en el 2001 por el Consejo Mundial de Negocios por el Desarrollo Sustentable (World Business Council for Sustainable Development, WBCSD) y por el Instituto de Recursos Mundiales (World Resources Institute, WRI) que tiene como meta el establecimiento de bases para la contabilización de emisiones de los GEI. Es fruto de una colaboración multilateral entre empresas, organizaciones no-gubernamentales y gobiernos. Esta iniciativa cuenta con el apoyo de la Agencia para el Desarrollo Internacional de los Estados Unidos (United States Agency for International Development, USAID) y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (United States Environmental Protection Agency, USEPA) El Protocolo GEI es un marco metodológico general que de pautas de trabajo para el desarrollo de herramientas de cálculo de emisiones (software) Existen cuatro métodos principales presentados en la literatura para el cálculo de la huella de carbono en empresas, organizaciones, servicios, procesos y productos. Estos métodos utilizan un acercamiento muy similar para la obtención de datos como es el análisis de ciclo de vida del producto. Una vez que se esquematiza el ciclo de vida del producto, desde que se extraen las materias primas necesarias para su fabricación hasta el lugar de su disposición final, cada método usa un enfoque diferente. La primera diferencia tiene lugar en la limitación del alcance de la empresa, es decir hasta dónde las emisiones de otros procesos influyen en el proceso en estudio.
17
Cuadro 1. Métodos más relevantes para la determinación de la huella de carbono.
Metodologías Enfoque Escala Unidades Actividades Referencia
Protocolo de Gases Efecto Invernadero
Corporativo Empresa kg CO2 eq/año todas las actividades de una organización
Protocolo GEI, 2005
Balance de Carbono
Corporativo Empresa, Territorio y Producto:
kg CO2 eq/año kg CO2 eq/Unidad funcional
todas las actividades de una organización
BC,2011
Especificaciones Públicamente Disponibles PAS 2050
Producto Producto: kg CO2 eq/Unidad funcional
todas las actividades productivas
BSI, 2008
Método Compuesto de las Cuentas Contables MC3
Corporativo+ Producto
Empresa: y Producto:
tCO2 eq/año Ton CO2 eq/ton prod. Ha Globales (Gha)
todas las actividades de una organización
Dómenech 2004a; 2004b
- La metodología Balance de Carbono, conocida internacionalmente como Bilan Carbone (BC, 2011), fue desarrollada por la Agencia del Medio Ambiente y Energía de Francia (ADEME), en el año 2002. La herramienta fue elaborada específicamente para convertir datos relativos a las actividades productivas en emisiones, de forma rápida, usando factores de emisión (por ejemplo, el consumo de energía de diversos tipos, la cantidad de camiones y la distancia recorrida, el consumo de agua, entre otras). El Bilan Carbone se caracteriza por una visión generalista muy completa, por lo que, a través de sus distintos módulos, permite trabajar a nivel de empresas y eventos pero también de territorios y productos.
- El método de las Especificaciones Públicamente Disponibles (Publicly Available Specification), llamado PAS 2050, fue elaborado en el año 2007 por el Instituto Británico de Estandarización (BSI, 2008), con el apoyo del Consorcio del Carbono (Carbon Trust) y el Depto. para el Ambiente, la Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA), ambos organismos del gobierno inglés. El método está enfocado al cálculo de las emisiones de productos y servicios y responde a las normativas ISO y a las del Protocolo GEI. La metodología PAS 2050 define inicialmente las fuentes de emisiones consideradas, además de cinco grandes bloques de actividades, cuyas emisiones deben ser consideradas en la estimación del ciclo de vida de bienes y servicios. Con la enumeración de las fuentes de emisiones consideradas, se realiza una acotación general del ámbito al que se aplica el indicador.
- El Método Compuesto de las Cuentas Contables (MC3, Método de las 3 C) fue propuesto por Dómenech (2004a) y desarrollado desde entonces por su grupo de investigación. La información necesaria para estimar la huella de carbono es obtenida principalmente, de documentos contables como el balance y la cuenta de pérdidas y ganancias, lo que permite una clara delimitación de las actividades que están asociadas a cada organización. El MC3 estima la huella de todos los bienes y servicios recogidos en las cuentas contables, los residuos generados debido a la adquisición de estos bienes y el espacio ocupado por todas las instalaciones de la empresa que recogen las cuentas contables. De esta forma el método MC3 determina la huella de carbono corporativa y la asocia a los productos.
18
Puesto de una manera simple la huella de carbono en cualquiera de los métodos descritos arriba es calculada adicionando mediante algún modelo matemático los varios factores que inciden en la producción de GEI. Un modelo simple, para explicar la forma de cálculo, es la suma ponderada de los diversos factores, como se describe en la ecuación.
HC = Σ xiyiFi (1) En esta ecuación general, xi e yi son factores de conversión y equivalencia que dependerán del tipo aplicación (huella de carbono del producto, de una empresa, de un servicio, de una vivienda) y de la influencia de la variable Fi (transporte en avión, o auto, uso de carbón o gas natural, emisiones directas o indirectas, kilómetros recorridos, entre muchos otros). Es justamente en los valores de los factores de conversión y equivalencia y cuales variables Fi considerar en el cálculo en lo que los métodos difieren y en lo que las instituciones y las empresas discrepan, Esto ha llevado a que no se tenga aún un método aceptable y general para determinar y comparar la huella de carbono productos, servicios, viviendas, y empresas. La solución a estas diferencias y cuestionamientos a la utilidad de la huella de carbono como indicador de sustentabilidad ambiental, cuando se trata de productos, podría tener alguna solución con la aprobación del estándar ISO 14067 y sus normas ISO 14067-1 Huella de Carbono de Productos, Cuantificación e ISO 14067-2 Huella de Carbono de Productos.
Ilustración 6. Flujo grama de la Huella de Carbono de la cuna a la tumba.
2.4 Captura y almacenamiento de CO2
La captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CO₂) es un proceso que consiste en separar dicho compuesto de fuentes industriales y energéticas, transportarlo a una localización en la que será almacenado, y aislarlo a largo plazo ya sea en formaciones geológicas del subsuelo, en océanos o en otros materiales (Ramos, 2005). El proceso consiste en tres etapas principales:
19
1. Capturar el CO2 en su fuente, separándolo de los otros gases que se generan en los procesos industriales.
2. Transportar el CO2 capturado a un lugar de almacenamiento apropiado (normalmente de forma comprimida).
3. Almacenar el CO2 fuera de la atmósfera durante un largo periodo de tiempo, por ejemplo en formaciones geológicas subterráneas, en las profundidades oceánicas o dentro de ciertos compuestos minerales.
2.4.1 Secuestro de CO2 en Sistemas Mecánicos
Para capturar el dióxido de carbono (CO2) primero debe separarse de los demás gases resultantes de la combustión o del tratamiento. Luego se comprime y se purifica para facilitar su transporte y almacenamiento (GreenFacts, 2005). Cada uno de los tres sistemas siguientes permite capturar el dióxido de carbono resultante de la combustión, especialmente en el sector eléctrico: Cuadro 2. Tipos de disociación de CO2 de procesos mecánicos.
Sistema Avance Importe neto de CO2 “evitado”
Post-combustión Uso comercial hace décadas en otras aplicaciones relacionadas
80-90%
Pre-combustión
Oxicombustión Fase de demostración 90%
- Post-combustión En los sistemas de post-combustión, los gases resultantes de la combustión del carburante en el aire (gases de combustión) tan sólo contienen pequeñas fracciones de CO2. Éste se captura por la inyección de los gases de combustión en un líquido que absorbe únicamente el CO2 (como un solvente orgánico enfriado o comprimido) El CO2 casi puro puede entonces ser liberado del líquido, al calentarlo o liberar la presión. Ya se están utilizando similares procesos de separación a gran escala para eliminar el CO2 del gas natural (GreenFacts, 2005).
20
Ilustración 7. Flujograma de producción de CO2 mediante procesos mecánicos.
- Pre-combustión
En los sistemas de pre-combustión, el combustible primario se transforma primero en gas mediante su calentamiento con vapor y aire u oxígeno. Esta transformación produce un gas compuesto esencialmente de hidrógeno y de CO2, que pueden ser fácilmente separados. El hidrógeno puede entonces utilizarse para la producción de energía o calefacción. En este sistema, el CO₂ se ha separado de los gases de escape producidos durante la combustión (principalmente N2) con aire de un combustible (carbón, gas natural etc.) Para su captura posterior, entre los procesos más viables se encuentran el ciclo de Calcinación – Carbonatación y la absorción química con aminas. El resto de las opciones es menos utilizado ya sea por su bajo desarrollo o por los altos costos que implican. Dentro de ellas se encuentran la adsorción física, la destilación criogénica y las membranas (Morales & Torres, 2008) Las etapas del sistema son las siguientes:
1. El gas que contiene el CO₂ se pone en contacto con un absorbente líquido capaz de capturar el CO₂.
2. El absorbente cargado con CO₂ se transporta a otra torre donde se regenera mediante cambios de temperatura o presión y libera el CO₂.
3. El absorbente regenerado se envía de nuevo el proceso de captura de CO₂. 4. Para contrarrestar las pérdidas de actividad del absorbente, se introduce
siempre nuevo absorbente (Morales & Torres, 2008).
21
Ilustración 8. Ciclo de Calcinación – Carbonatación
- Oxi-combustión La oxi-combustión utiliza el oxígeno puro para quemar el combustible en lugar de utilizar el aire, que únicamente contiene 20% del oxígeno y mucho nitrógeno. Su resultante es un gas mixto compuesto esencialmente de vapor de agua y de CO2. El vapor de agua puede separarse fácilmente del CO2 mediante el enfriamiento y la comprensión del flujo de gas. Sin embargo, al requerir una separación previa del oxígeno y del aire, este proceso resulta bastante complicado (GreenFacts, 2005).
2.4.2 Fijación de CO2 en biomasa vegetal
La captación de CO2 por los ecosistemas vegetales terrestres constituye un componente importante en el balance global de Carbono (C). A escala mundial se considera que la biosfera terrestre fija cerca de 2.000.000 toneladas/año (UNESA, 2005) Este valor es el resultante de la pequeña diferencia entre la absorción fotosintética de CO2 y las pérdidas por respiración, por descomposición de la materia orgánica y por perturbaciones de diferente naturaleza. A este valor le se denomina producción neta de la biosfera (PNB), y es la cantidad que a largo plazo queda almacenada en el sumidero. El CO2 secuestrado por las plantas es el resultado de las diferencias entre el CO2 atmosférico absorbido durante el proceso de la fotosíntesis y el CO2 emitido por la atmosfera durante la respiración. Esta diferencia es convertida en biomasa y suele oscilar entre el 45-50 % del peso seco de la planta. Por lo tanto, mientras el crecimiento sea alto, la vegetación natural y los cultivos agrícolas se convierten en los sumideros de carbono. Teniendo esto en cuenta, la agricultura se puede convertir en un mecanismo efectivo para mitigar el incremento del CO2 atmosférico (UNESA, 2005) La fotosíntesis es un proceso metabólico fundamental para todos los organismos vivos ya que consiste en el empleo de la energía luminosa para biosintetizar los componentes celulares. La energía solar constituye no solamente la fuente energética para las plantas verdes y otros autótrofos fotosintéticos, sino también, en último término, la fuente energética para casi todos los organismos heterótrofos, mediante la actuación de las cadenas alimenticias de la biosfera. Además, la energía solar capturada por el proceso de fotosíntesis es la fuente de cerca del 90 % de toda la energía empleada por el hombre para satisfacer las demandas de calor, de luz y de
22
potencia, ya que el carbón, el petróleo y el gas natural, que son los combustibles utilizados para la mayor parte de la maquinaria fabricada por el hombre, son productos de descomposición del material biológico generado hace millones de años por los organismos fotosintéticos. (Carvajal y otros, 2010) La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases. La primera fase es un proceso que depende de la luz (reacciones luminosas o de luz) Esta fase requiere la energía directa de la luz para generar energía 5 química y reductora que serán utilizadas en la segunda fase. La fase independiente de la luz (fase de oscuridad), se realiza cuando los productos de las reacciones de luz son utilizados para, a partir del CO2, formar enlaces covalentes carbono-carbono (C-C) de los carbohidratos mediante el Ciclo de Calvin. Este proceso de la fotosíntesis se produce en los cloroplastos de las células. (Carvajal y otros, 2010) En las reacciones de luz, la captación de energía luminosa por los pigmentos que absorben la luz convirtiéndola en energía química (ATP) y poder reductor (NADPH), requiere de una molécula de agua. Como consecuencia, se libera O2 molecular. La ecuación general para esta primera etapa de la fotosíntesis es por lo tanto la siguiente:
AGUA + NADP+ +Pi + ADP = OXIGENO + H+ + NADPH + ATP. En la segunda fase de la fotosíntesis, los productos ricos en energía de la primera fase, el NADPH el ATP, se emplean como fuentes energéticas para efectuar la reducción del CO2 y producir glucosa. Como consecuencia se produce de nuevo ADP y NADP+. Esta segunda etapa de la fotosíntesis se esquematiza en términos generales como:
CO2 + NADPH + H+ + ATP = GLUCOSA + Pi + NADP+ + ADP. Esta reacción se lleva a cabo por reacciones químicas convencionales, catalizadas por enzimas que no necesitan la luz. En las reacciones de oscuridad, el CO2 de la atmósfera (o del agua en organismos fotosintéticos acuáticos/marinos) es capturado y reducido por la adición de hidrógeno (H+) para la formación de carbohidratos [(CH2O)]. La incorporación del dióxido de carbono en compuestos orgánicos, se conoce como fijación o asimilación del carbono. La energía usada en el proceso proviene de la primera fase de la fotosíntesis. Los seres vivos no pueden utilizar directamente la energía luminosa, sin embargo, a través de una serie de reacciones fotoquímicas, la pueden almacenar en la energía de los enlaces Carbono - Carbono de carbohidratos, que, más tarde, será liberada mediante los procesos respiratorios u otros procesos metabólicos. (Carvajal y otros, 2010) (Carvajal y otros, 2010) Demostró que la fijación de carbono en plantas C3, C4 y CAM. Dependiendo del tipo de fijación de CO2, la planta tendrá un metabolismo distinto y por lo tanto, se clasifican en plantas C-3, C-4 o CAM. En ellas, tanto la eficiencia del uso del agua y como la tasa de fijación de CO2 es diferente. Plantas C-3: Se caracterizan por mantener los estomas abiertos durante el día para permitir la fijación de CO2, lo que provoca una pérdida de agua por transpiración, de forma continua. Ante el riesgo de deshidratación ocasionado por un estrés ambiental, estas plantas producen un cierre estomático que provoca una gran disminución de la fotosíntesis. Plantas C-4: Se caracterizan por tener los estomas abiertos de día. Como poseen intermediarios de bombeo de CO2 en la célula, pueden permitirse un cierre de estomas imprevisto, siendo factible la continuidad del proceso fotosintético, gracias al reservorio de CO2.
23
Plantas CAM: Estomas abiertos por la noche. Las pérdidas de agua por transpiración se reducen enormemente. También poseen reservorio de CO2, con lo cual también pueden cerrar estomas sin que ello conlleve una disminución fotosintética. 7 Las propiedades de las plantas C-4 y CAM les permiten una supervivencia en entornos con déficit hídrico
2.4.2.1 La composición de la biomasa
En composición media de la materia seca se compone de un 50 % de carbono (C), un 42 % de oxígeno (O), un 6 % de hidrógeno (H) y el 2 % de resto de nitrógeno (N) y otros elementos. Todo esto se compone formando la celulosa y la lignina. (Fong, 2008)
2.4.2.2 Secuestro de CO2 en Sistemas Forestales
De los sistemas terrestres que se conoce se sabe que los bosques son los que pueden almacenar cerca del 45% de todo el carbono que puede ser secuestrado a nivel mundial. Los mecanismos para la captura de carbono que son viables actualmente se enfocan solo en un subproceso del ciclo de carbono en la naturaleza: la captura terrestre, y específicamente en la captura de carbono por parte de los sistemas boscosos. El IPCC (Panel Intergubernamental del Cambio Climático o Grupo Intergubernamental de Expertos Sobre el Cambio Climático) estimaba en un segundo informe de evaluación, que entre 60 y 87 GtC (gigatoneladas) podrían conservarse o captarse en los bosques para el año 2050, y que otras 23 a 44 GtC podrían obtenerse de suelos agrícolas. Actualmente se considera que las opciones de mitigación biológica son de orden de 100 GtC (acumuladas) para el año 2050, lo que representa entre el 10% y el 20% de las emisiones proyectadas de los combustibles de región fósil durante este periodo (Vargas, Amescua, & Yanéz Sandoval). La investigación en esquemas de captura de carbono por sistemas naturales se encuentra relacionada con el estudio del valor de las funciones ecológicas de los ecosistemas naturales. Aunque el concepto de ciclo de carbono en la naturaleza y la capacidad de absorción del suelo y los océanos ha sido conocido durante largo tiempo, no fue sino hasta 1976 que la idea de los bosques como "almacenadores" de las emisiones de combustibles fósiles fue propuesto por primera vez (WRI, 2001) El renovado interés en esta función ecológica de los ecosistemas terrestres aparece cuando investigadores y administradores públicos empiezan a entender el valor total de la naturaleza (VTN) y se enfocan a desarrollar esquemas para conservar y restaurar dicho valor. El VTN se considera como la suma del valor de uso directo e indirecto, opción y existencia de la naturaleza ( Department for Transport, Local Government and the Regions: London, 2002). La captación y el almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) (CAC) constituyen un proceso consistente en la separación del CO2 emitido por la industria y fuentes relacionadas con la energía, su transporte a un lugar de almacenamiento y su aislamiento de la atmósfera a largo plazo. La captación de CO2 puede aplicarse a grandes fuentes puntuales. Entonces, el CO2 sería comprimido y transportado para ser almacenado en formaciones geológicas, en el océano, en carbonatos minerales, o para ser utilizado en procesos industriales (Metz, Davidson, Coninck, Loos, & Meyer, 2005).
24
Ilustración 9. Diagrama esquemático de los posibles sistemas de CAC. En él se indican las fuentes para las que la CAC podría ser de utilidad, así como las opciones de trasporte y almacenamiento del CO2. Los sumideros terrestres de carbono se refieren al carbono contenido en los ecosistemas forestales (vegetación viva, materia orgánica en descomposición y suelo) y sus productos (maderables y no maderables, combustibles fósiles no usados, etc.) De manera análoga, los flujos o emisiones de carbono se relacionan con la degradación tanto de los ecosistemas forestales como de sus productos (Vargas, Amescua, & Yanéz Sandoval). Los bosques pueden ser fuentes así como sumideros de gases de efecto invernadero. Los ecosistemas forestales también son un reservorio considerable de C. Contienen más del 80 por ciento del C global de las superficies. Sin embargo, las acciones que incluyen bosques están relacionadas con estas tres categorías: fuentes, sumideros y reservorios. Cuando los bosques están maduros no ocurre asimilación neta de C, ya que el ecosistema boscoso está saturado con este elemento. Por otro lado, los árboles y su energía biomásica pueden usarse como sustitutos de los combustibles fósiles. Esta es una meta a largo plazo debido al hecho de que cuando se queman los árboles, se libera C a la atmósfera; pero es C "reciclado", y no se agrega C nuevo (fósil) al sistema El manejo forestal y de los ecosistemas no puede resolver, por sí solo, el problema del calentamiento global. Las emisiones, junto con la deforestación de los trópicos y otros cambios en el uso del suelo, compensan sólo una pequeña porción de las emisiones provenientes de la quema de combustible fósil. No obstante, el manejo de C, junto con otras medidas en los ecosistemas tropicales pueden ser actores en el plan global. Sin embargo, es difícil cuantificar su contribución. El manejo de los ecosistemas tropicales puede tener otras funciones y metas aparte de resolver el problema del calentamiento global. Para una gran mayoría de las personas de los países en desarrollo, los árboles son la principal fuente de energía. La tierra de bosques es sustituida por la
25
agricultura, para la producción de alimentos para una población constantemente creciente. Están surgiendo nuevos retos para el manejo sostenible de los bosques. Sin embargo, esto no implica que no se pueda hacer algo. El desarrollo de herramientas que permitan la combinación de estos múltiples objetivos, parece ser la meta mínima a la que se aspira (Markku).
2.4.2.3 Secuestro de CO2 en Hortalizas
Para la FAO (2015), la horticultura urbana y periurbana, es la producción de una gran variedad de cultivos, tales como fruta, hortalizas, raíces, tubérculos y plantas ornamentales, en las ciudades y los centros urbanos, así como en sus zonas circundantes. Se estima que 130 millones de habitantes de los centros urbanos en África y 230 millones en América Latina practican la agricultura, sobre todo horticultura, para suministrar alimentos a sus familias u obtener ingresos por la venta de sus productos. Si bien la población urbana pobre, en particular los que llegan desde las zonas rurales, practican la horticultura desde hace mucho tiempo como medio de subsistencia y estrategia de supervivencia, en muchos países una gran parte de este sector está fuera de la economía oficial, suele ser precario y en ocasiones ilegal. Pero esto está cambiando aceleradamente. En los últimos 10 años, los gobiernos de 20 países han buscado la ayuda de la FAO para eliminar obstáculos y dar incentivos, insumos y capacitación a “agricultores urbanos “de bajos ingresos, de las metrópolis en expansión del África occidental y central hasta los barrios de bajos ingresos de Managua, Caracas y Bogotá. A través de proyectos multidisciplinarios la FAO ha ayudado a gobiernos y administraciones urbanas a optimizar políticas, marcos institucionales y servicios de apoyo para la horticultura urbana y periurbana, y a mejorar los sistemas de producción hortícola. Ha promovido la horticultura comercial de irrigación en las periferias urbanas, sencillos micro huertos hidropónicos en zonas de barrios bajos y azoteas verdes en los centros de ciudades densamente pobladas. El programa de la FAO y otras iniciativas parecidas de organizaciones asociadas han demostrado cómo la horticultura contribuye a emancipar a los sectores pobres de la población urbana y fortalece su seguridad alimentaria y su nutrición. Pero también contribuye a crear ciudades más verdes, más capaces de afrontar los desafíos sociales y ambientales, desde el mejoramiento de los barrios bajos y la gestión de los desechos urbanos hasta la creación de empleos y el desarrollo de la comunidad. Los trabajos desarrollados en el marco de la iniciativa Agricultura murciana como sumidero de CO2
Otro debate diferente, pero no menos importante, es cuantificar el papel que la agricultura puede tener en la mitigación del cambio climático cuando retira de forma adicional cantidades significativas de CO2 de la atmósfera año a año.
26
Cuadro 3. Secuestro de CO2 en hortalizas de ciclo cortó
La mitad de la biomasa que genera un vegetal es carbono (C) y para traducir ese carbono a CO2 hay que multiplicar por 44 y dividir por 12 (44 es la masa molecular del CO2 y 12 la masa atómica del carbono). En general se calcula que 1 Kwhr (1 KW de potencia, durante una 1 hora) de electricidad produce unos 500 gramos de CO2. 1 Kg de CO2 ocupa 0.5 metros cúbicos en la atmosfera (a 20 ºC)
Especies Vegetales Aromáticas de Alta Fijación de CO2
A. Albahaca (Ocimum basilicum)
NOMBRE CIENTÍFICO: Ocimum basilicum NOMBRE COMUNES: Albahaca FAMILIA: Labiatae ORIGEN: India
Características
- Hojas: Son de color verde lustroso, ovales, dentadas y de textura sedosa. Desprenden un agradable perfume.
- Flores: Se agrupan en pequeñas espigas y son de color blanco o lavanda. - Tallo: Es erecto y alcanza casi medio metro. - Estilo: Planta aromática anual. - Altura: El crecimiento es bajo (entre 40-60 cm)
Cuidado
- Siembra: Es muy sencilla. Se cultiva por semillas o esquejes, que se siembran en semilleros a finales de invierno o en macetas en un invernadero a principios o mediados de la primavera.
- Abono: Hay que abonar el suelo antes de la siembra, empleando productos orgánicos y sin añadir fertilizantes en exceso para no sacrificar el sabor de las hojas.
- Riego: Debe ser muy abundante, sin llegar al encharcamiento. - Luz: Debe estar a pleno sol o a media sombra.
27
- Temperatura: Prefiere los climas cálidos, es una planta muy sensible a las heladas. - Poda: Para que crezca sana y con un follaje abundante debemos recortar sus hojas
de forma periódica cada dos o tres semanas. Así estimularemos su crecimiento a la vez que eliminamos las malas hierbas.
- Sustrato: Se debe plantar en suelos húmedos, ricos y con buen drenaje. - Trasplante: La cultivaremos en semilleros y, una vez que crezca, la trasplantamos al
suelo o a una maceta a finales de verano, intentando no dañar las raíces. - Floración: La albahaca florece en el verano. - Plagas y enfermedades: Las plantas tiernas son sensibles a las plagas de caracol. - Resistencia al frío/calor y humedad: No resiste las heladas. - Recolección y mantenimiento: Se recoge tierna, antes de la floración. Para que sus
propiedades duren más tiempo es necesario secar las hojas tiernas dispuestas boca abajo en un lugar ventilado y oscuro. Cuando estén secas se trituran y se almacenan en frascos de vidrio. Si no se quieren someter al proceso de secado también se pueden congelar.
Posibles usos culinarios, salud, cosméticos: La parte que se utiliza en la cocina son las hojas. Las frescas poseen más sabor y son muy apropiadas en los guisos de huevo, como tortillas y revuelto; y también en pescados como salmonete y langosta. Son excelentes acompañantes de verduras como berenjenas, pimentones y tomates y constituyen uno de los principales ingredientes de multitud de salsas. Las hojas secas, por su parte, se utilizan para preparar jugos, sopas y estofados, a los que les da un punto amargo. También se emplea como ingrediente en la herboristería, en bebidas energéticas, infusiones para combatir la halitosis y como remedio natural contra la caída del cabello. Cuadro 4. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Albahaca (Ocimum basilicum)
Temperatura Se da entre los 20 con humedad y también tolera los climas más calurosos. No recomendable menos de 10 °C – 25 °C
Ciclo de Cultivo Se puede cosechar todo el año. Sólo se cosecha por semillas. De 6 a 8 semanas se podría tener resultados.
Riegos Debe ser regada generosamente sin causar charcos.
B. Orégano (Origanum comunis)
NOMBRE CIENTÍFICO: Origanum vulgare NOMBRE COMÚN: Orégano FAMILIA: Lamiaceae. ORIGEN: Oriente Medio.
Características
- Tallos son cuadrangulares a menudo de un matiz rojizo y sólo se ramifica en la parte superior.
28
- Hojas son pecioladas, ovales y puntiagudas. Las hojas son pequeñas, color verde oscuro, con vello en los bordes y muy perfumadas. Nacen de dos en dos en cada nudo, enfrentadas.
- Flores son de color rosado o púrpura y dispuesto en racimos frondosos. Florece en verano.
- Altura Es una planta de unos 40-60 cm y hasta 1 m. Cultivo
- Plantación: Crece fácilmente en terrenos algo húmedos. Se compone de marcos de plantación variables según las zonas y suelos, variando de unos 30 centímetros entre filas y 20-35 centímetros entre plantas dentro de la hilera. La densidad óptima de plantación es de unos 40.000 plantas/hectárea.
- Labores culturales: La vida útil del cultivo es de 8-10 años, por lo que el suelo tiene
tendencia a compactarse. Las escardas deben efectuarse cada año en el número suficiente para mantener controladas las malas hierbas y, al mismo tiempo, ventilar el terreno (el orégano sufre mucho de asfixia radicular en los casos de estancamiento hídrico)
Cuadro 5. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Orégano (Origanum comunis)
Temperatura Se puede desarrollo 50 a 3400 msnm Temperaturas -5 °C hasta 36 °C
Distancias Entre 35 a 45cm entre surcos y de 30 a 35cm entre plantas.
Riegos
Continuos en la parte inicial, posteriormente 2 veces por semana y después del primer mes, se regará semanalmente
Especies Hortícolas de Alta Fijación de CO2
A. ACELGA (Beta vulgaris var. cicla.)
NOMBRE CIENTÍFICO: Beta vulgaris L. Var. Cicla. NOMBRE COMÚN: Acelga FAMILIA: Quenopodiáceas ORIGEN: Europa
Generalidades Su hábito decrecimiento es bianual, es decir, que la planta dura 2 años, emitiendo su botón floral hasta el segundo año de sembrado. Se le cultiva para el aprovechamiento de sus hojas que son de sabor agradable y ricas en vitamina A, B1, B2 y C. Según la variedad alcanza alturas de 30 a 60 cm. o más, sus hojas pueden ser crespas o lisas y de color verde oscuro o claro, de 10 a 15 cm. de ancho. Cuando llega la época de cosecha se van cortando las hojas más sazonas, pudiéndose
29
hacer cortes sucesivos. Se reproduce por semillas, las que conservan su poder de germinación durante 3 a 4 años. Características agroecológicas suelo: Se desarrolla en cualquier tipo de suelo, pero se comporta mejor en el franco arcilloso-arenoso. Es sensible a la acidez del suelo y se desarrolla muy bien en suelos alcalinos.
- Clima: Es una planta de clima templado, que vegeta bien en temperaturas medias, le perjudican bastante los cambios bruscos.
- pH: 6.5 – 7.5 - Precipitación pluvial: 1,000 mm - Altitud: 600 – 2,800 msnm - Temperatura: La planta se hiela con temperaturas menores a -5°C y detiene su
desarrollo cuando estas bajan de 5°C. En el desarrollo vegetativo las temperaturas están comprendidas entre un mínimo de 6°C y un máximo de 33°C., con un medio óptimo de 15 –22º C.
- Luminosidad: No requiere excesiva luz, perjudicándole cuando esta es elevada, si va acompañado de un aumento de temperatura.
- Humedad relativa: 70 – 90% - Pendiente: 25%
Siembra: Se utiliza normalmente la siembra directa, colocando 2 a 3 semillas por golpe, distantes 0.35 cm sobre las líneas espaciadas de 0.4 a 0.5 cm, ya sea en surco sencillo o doble. Además del uso de plántulas o pilones.
B. Lechuga (Lactuca sativa)
NOMBRE CIENTIFICO: Lactuca sativa L NOMBRE COMÚN: Lechuga FAMILIA: Asterácea ORIGEN: India. Características
- Raíz: la lechuga, que no sobrepasa los 30 cm de profundidad es pivotante y con ramificaciones.
- Tallo: corto y cilíndrico. - Hojas: se disponen primero en roseta y después se aprietan unas junto a
otras formando un cogollo. Los limbos pueden tener un borde liso, ondulado o aserrado.
- Inflorescencia: son capítulos florales amarillos dispuestos en racimos. Clima y suelo
- Clima: Durante la fase de crecimiento la lechuga requiere temperaturas que oscilen entre los 15 y 20ºC.
- Suelo: La lechuga requiere suelos francos, ricos en materia orgánica y bien drenado. Se trata de un cultivo que no tolera la acidez y se adapta mejor a suelos ligeramente alcalinos.
- pH: óptimo se sitúa entre 6,7 y 7,4.
30
Propagación: La lechuga se propaga por semillas. La siembra se realiza en semilleros. La plántula se lleva al terreno de asiento aproximadamente a los 30 días después de la siembra, cuando la planta tenga unas 4-5 hojas verdaderas y unos 10 cm de altura. Previamente, se preparan los surcos y luego con un plantón se entierra la plántula con cepellón en el suelo, hasta la altura del cuello y luego se le arrima la arena. El marco de plantación suele ser de aproximadamente de 30 x 50 cm, dependiendo de la variedad. Labores culturales: Reposición de marras: Consiste en reponer las plántulas que no han sobrevivido al trasplante. Escardas: Consiste en eliminar las malas hierbas que compiten por el agua y los nutrientes. Puede realizarse de forma manual o aplicando herbicidas cuya materia activa esté autorizada. Blanqueo: La técnica del blanqueo se utiliza en lechugas de hoja alargada (tipo Romana), consisten en atar el conjunto de hojas con una goma. Actualmente la mayoría de las variedades cultivadas acogollan por sí solas. El blanqueo se realiza entre 5 y 7 días antes de la recolección. Riegos: La lechuga es una planta sensible a la sequía. Los riegos deben ser frecuentes y con poca cantidad de agua, para evitar problemas de encharcamientos que pueden ocasionar podredumbres a la altura del cuello. Se recomienda el riego por goteo, por el ahorro de agua que supone. Plagas y enfermedades:
- Larvas de lepidópteros comedores de hoja. (Spodoptera littoralis) y (Plusia gamma)
- Mosca blanca (Trialeurodes vaporiarorum Wetw) - Pulgones (Myzus persicae) - Minadores de hojas (Liriomyza trifolii Burg) - Trips (Frankliniella occidentalis) - Mildiu de la lechuga (Bremia lactucae
Regel) - Botritis cinerea Pers - Oídio (Erysiphe cichoracearum D.C) - Virus del bronceado del tomate.
Fisiopatías: 1. Subida a flor prematura: Debido principalmente a las altas temperaturas. Este problema también se ve favorecido por los días largos y el exceso de nitrógeno. Esto origina hojas amargas y cogollos poco compactos. 2. Tip- Burn: Aparece una desecación en los bordes de las hojas, principalmente en la parte superior de las hojas jóvenes, debido a una deficiencia de calcio. Recolección y producción: La recolección de la lechuga se realiza manualmente con un cuchillo, con el que se cortan las plantas a nivel del cuello. Una vez recolectadas, se eliminan las hojas exteriores y las que se encuentren deterioradas. La recolección de la lechuga tipo romana en Lanzarote se realiza entre los 40 y 50 días tras el trasplante, Con respecto a la lechuga iceberg, la recolección puede tardar unos 50 días en verano y 80 en invierno.
C. Rábano (Raphanus sativus) NOMBRE CIENTÍFICO: Raphanus sativus
31
NOMBRE COMÚN: Rábano FAMILIA: Crucíferas (Cruciferae) ORIGEN: Extremo Oriente
Suelo Prefiere suelos ricos en humus. Crecen en la mayoría de los suelos drenados, siempre que estén enriquecidos con humus en forma de turba, abono compuesto o estiércol. Preparación del terreno Si el suelo es pobre se agrega un fertilizante general diez días antes de sembrar. Se riega bien y se siembra en hileras separadas unos 15 cm y de 1cm de profundidad. Siembra La semilla conservada en buenas condiciones mantiene su viabilidad durante 6 años. Se siembra preferentemente en otoño, primavera e invierno. Plagas y enfermedades -Oruga de la col -Pulgones -Rosquilla negra -Mildiu -Acorchado Recolección Solo necesita de 3 a 6 semanas desde que se siembra hasta que se cosecha. Su composición bioquímica posee gran cantidad de compuestos que generan biomasa, a más de esto los requerimientos edáficos y de distribución acompañados con su corto ciclo de cultivo, ayudan a generar mayor biomasa por superficie y ciclo. Cuadro 6. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Rábano (Raphanus sativus)
Ciclo de cultivo 20 días a más de 70 días
Rábanos: 8 kg por ha en líneas de 50 cm. Semillas por ha
Temperatura
Desarrollo vegetativo: 6 °C y 30 °C Óptimo: Se da entre 18-22 °C Germinación: 20-25 °C
En pequeñas parcelas se la realiza de forma manual. Pequeñas raíces: a los 45 días. Medianas raíces: 10 días después de las pequeñas raíces. Grandes raíces: 70 a 80 días Riegos
Ciclo de cultivo 20 días a más de 70 días
D. Remolacha (Beta vulgaris var. conditiva)
NOMBRE CIENTÍFICO: Beta vulgaris var. Conditiva FAMILIA: Chenopodiaceae ORIGEN: Europa.
32
CULTIVO DE LA REMOLACHA
- Suelo: Igual que otros cultivos de raíces, las remolachas necesitan un suelo fértil (especialmente alto en potasio) para su crecimiento vigoroso.
- Siembra: Los surcos tendrán de 2 a 3 cm de profundidad y 30 cm de separación. - Riego: Necesita un buen riego, la sequía es uno de los factores de más daño para la
planta. - Aporcar (poner tierra al lado de las plantas) frecuentemente es importante, porque
las remolachas no compiten bien con las malas hierbas, especialmente cuando son pequeñas.
Plagas y enfermedades de la remolacha:
- Pulgón negro. - Mosca de la remolacha. - Pulguilla. - Gardama (oruga verde con rayas) - Gusanos grises. - nematodos - Cercosporiosis (hongo) - Virosis diversas.
Recolección: Al cosechar remolachas, corte las hojas de las remolachas dejando una pulgada de tallos en la remolacha. Conservación: Al almacenarlas, las hojas de la remolacha absorben el agua de la remolacha, reduciendo su sabor; y las remolachas se ponen como deshidratadas. Cuadro 7. Características agro-edafo-biológicas del cultivo de Remolacha (Beta vulgaris var.
conditiva)
Ciclo de cultivo
Su cosecha se da en un periodo de 2 a 3 meses. Se recomienda plantaciones por escala de 3 a 4 semanas de intervalo para tener el producto todo el año.
Cosecha
60 días alcanza 1 ½ pulgadas de diámetro, factible para cocinar. Crecen hasta 3 pulgadas con humedad y espacio.
Temperatura La remolacha actúa y se desempeña en climas calurosos con abundante agua.
Riegos
Es necesario asegurar la germinación y plantaciones posteriores con excelente calidad de riego de los cultivos.
33
2.5 Agricultura urbana
2.5.1 Manejo Internacional
Las ciudades y los centros urbanos de los países en desarrollo están creciendo a una escala sin precedentes. Hace 10 años, un 40 % de la población del mundo en desarrollo -o 2 000 millones de personas- vivía en las zonas urbanas. Desde entonces, esta cifra ha aumentado casi al doble de la velocidad que el total del crecimiento demográfico, a más de 2 500 millones, lo que equivale a casi cinco ciudades nuevas del tamaño de Beijing cada 12 meses. Para 2025, más de la mitad de la población del mundo en desarrollo -3 500 millones de personas- será urbana. (FAO, 2012) Mientras que en Europa y América del Norte la urbanización tomó siglos, estimulada por la industrialización y el aumento constante de los ingresos per cápita, en el mundo en desarrollo se producirá en el lapso de dos o tres generaciones. En muchos países en desarrollo no es la oportunidad económica lo que impulsa el crecimiento urbano, sino las altas tasas de natalidad y la llegada de masas de personas del medio rural que huyen del hambre, la pobreza y la inseguridad.
Ilustración 10. Práctica de agricultura urbana en las principales ciudades de los Países en vías de desarrollo. Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. (FAO, 2012)
La mayor parte de las ciudades de crecimiento más acelerado del mundo están en países de bajos ingresos de Asia y África, de población joven. En los próximos 10 años, el número actual de habitantes urbanos del África subsahariana habrá aumentado casi un 45 %, de 320 millones a 460 millones. Kinshasa, la capital de uno de los países más pobres del mundo ubicado en África, hoy es la megalópolis futura que crece más rápidamente del planeta. Para 2025, la población urbana de los países menos avanzados de Asia crecerá de 90 millones a 150 millones, según proyecciones, y se prevé que Dhaka en la India se convierta en la quinta ciudad más grande del mundo, con 21 millones de habitantes. En los países de bajos ingresos la urbanización se produce acompañada de elevados niveles de pobreza, desempleo e inseguridad alimentaria. Se estima que en todo el mundo hay 1 000 millones de personas hacinadas en barriadas, sin acceso a los servicios básicos de salud, agua y sanidad.
34
Alrededor del 30 % de la población urbana del mundo en desarrollo -770 millones de personas- está desempleada o son «trabajadores pobres» con ingresos inferiores al umbral oficial de pobreza. Estos grupos urbanos pobres gastan la mayor parte de sus ingresos sólo para alimentarse, pero sus hijos presentan niveles de malnutrición a veces tan elevados como los que se observan en las zonas rurales. Para subsistir, millones de personas de los barrios bajos recurren a la producción de sus propios alimentos en cualquier pedazo de tierra disponible: patios domésticos, a lo largo de los ríos, las carreteras y las vías férreas, y debajo del cableado eléctrico. El crecimiento de los barrios bajos supera el crecimiento urbano por un margen considerable. Para 2020, la proporción de la población urbana que vivirá en la pobreza llegará al 45 %, o 1 400 millones de personas. Para entonces, el 85 % de la población pobre de América Latina, y casi la mitad de la de África y Asia, se concentrará en las ciudades y los centros urbanos. Esta perspectiva se ha denominado «la nueva bomba demográfica» y una pesadilla para la gobernanza: ciudades que se desbordan, degradadas y empobrecidas, con una población numerosa y vulnerable de personas socialmente excluidas, jóvenes y sin empleo.
2.5.2 Agricultura Urbana en Sudamérica
La Habana
Ilustración 11. Fotografía aérea del centro de la Habana, Cuba 2014 Fuente: FAO 2014.
Forzados por el llamado período especial, la crisis económica posterior a la caída de la Unión Soviética que condujo al racionamiento de alimentos y a crecientes índices de malnutrición, los habitantes de La Habana iniciaron la siembra de productos alimentarios en cualquier espacio disponible, dice la FAO en su informe.
Pronto la agricultura urbana pasó a ser una prioridad nacional.
35
Ilustración 12. En un parque municipal, los agricultores urbanos crían cabras La Habana, Cuba. Fuente: FAO 2014.
En la actualidad, La Habana es la reina de las ciudades "verdes": 90.000 residentes practican la producción de alimentos, ya sea cultivando huertos caseros o trabajando en los huertos y las granjas pecuarias comerciales de la ciudad.
La agricultura urbana y periurbana suministró en 2013 alrededor de 6.700 toneladas de alimentos para casi 300.000 personas en escuelas, centros de salud pública y hospitales.
Según la investigación de la FAO, "La Habana ha agregado una palabra nueva organopónicos, un sistema de cultivo ecológico al vocabulario de la agricultura urbana y se ha convertido en pionera en la transición global hacia una agricultura sostenible que produce 'más con menos'". Ciudad de México
Ilustración 13. Fotografía aérea del Distrito Federal de México, México 2014 Fuente: FAO 2014.
El área metropolitana de la Ciudad de México conforma una de las aglomeraciones urbanas más grandes del mundo.
La mayor parte de la agricultura del Distrito Federal de México puede calificarse como periurbana e incluso suburbana. Pero aunque incipiente, la producción urbana de alimentos está aumentando.
36
Ilustración 14. Fotografía del Huerto Romita hay actividades de formación, México Fuente: FAO 2014.
El gobierno del Distrito Federal está promoviendo la agricultura sostenible en las zonas rurales y la producción de alimentos en la propia ciudad.
Como ejemplo, se menciona el Huerto Romita, un espacio comunitario situado en el corazón de la ciudad para la producción de hortalizas orgánicas. También menciona el informe diversas iniciativas públicas y privadas para crear "azoteas verdes".
Entre ellas, un programa de la Secretaría de Medio Ambiente ha ayudado a instalar camas de plantas suculentas en más de 12.300m2 de azoteas, en escuelas, hospitales y museos. Antigua y Barbuda
Ilustración 15. Fotografía de un huerto doméstico en el norte de Saint John, Antigua y
Barbuda, 2014 Fuente: FAO 2014.
Aunque este país formado por dos islas, Antigua y Barbuda, se clasifica como de "ingreso alto no perteneciente a la OCDE", un estudio de 2007 reveló que el 28% de la población del país vivía en condiciones de indigencia o pobreza o se encontraba en riesgo de caer en ella.
Siete años más tarde, el programa nacional de horticultura doméstica produce 280 toneladas de hortalizas anualmente y se considera un factor clave para alcanzar el objetivo Hambre Cero en el país caribeño.
Gracias a este programa, el 10% de la población consume alimentos producidos en casa. La meta es cultivar 1.800 toneladas anuales de hortalizas en los patios de los ciudadanos.
37
Tegucigalpa
Ilustración 16. Fotografía cultivo de hortalizas en botellas plásticas usadas, Tegucigalpa,
Honduras 2014. Fuente: FAO 2014.
Honduras está entre los países más pobres del mundo y tiene una de las tasas más elevadas de pobreza urbana de la región de América Latina y el Caribe.
En la capital Tegucigalpa, con 1,2 millones de habitantes, casi la mitad del área urbana consiste en asentamientos informales.
En 2009, se seleccionaron cuatro de estos asentamientos para un proyecto pionero para crear huertos familiares en los patios.
El impacto del proyecto, dice el informe, ha permitido mejorar la nutrición familiar a las comunidades.
Como resultado, hay abundantes cosechas de rábano, cilantro, lechuga y pepino y grandes ahorros en los gastos alimentarios de las familias. Managua
Ilustración 17. Fotografía centros de producción de hortalizas orgánicas Ciudad Sandino,
Managua, Nicaragua, 2014. Fuente: FAO 2014.
38
Nicaragua ha demostrado el compromiso más firme con la agricultura urbana y periurbana entre los países centroamericanos, dice el texto de la FAO.
Un programa del gobierno pretende establecer 250.000 huertos domésticos en las ciudades de todo el país.
El plan es crear huertos familiares y bancos comunitarios de semillas, brindar a los productores urbanos pobres capacitación, acceso a insumos y asistencia, y desarrollar tecnologías de riego para superar la escasez estacional de agua.
Las bases de este programa se iniciaron en 2010 en dos de las áreas más pobres y más densamente pobladas de Managua.
Allí, los participantes aprendieron buenas prácticas hortícolas en centros de capacitación, que luego aplicaron en sus patios, como el enriquecimiento del suelo con fertilizantes obtenidos con la fermentación anaeróbica de desechos domésticos. Muchas familias duplicaron el consumo de hortalizas gracias a la producción sostenida.
Quito
Ilustración 18. Fotografía del Huerto comunitario en El Chillo, al este de Quito, Ecuador 2014. Fuente: FAO 2014.
En la capital ecuatoriana se acordó en el año 2000 la primera declaración que llama a las ciudades de la región a "comprometerse decididamente con la agricultura urbana".
Aunque la producción de alimentos estaba extendida entonces en Quito gracias a las sucesivas oleadas de migrantes indígenas andinos, no estaba contemplada por las autoridades municipales.
En barrios de la ciudad y en asentamientos de laderas y barrancos, muchos de los nuevos habitantes de la ciudad recurrían a la agricultura a pequeña escala para alimentar a sus familias. Pero tras 14 años y gracias a un proyecto de agricultura urbana participativo en toda la ciudad, Quito es una de las capitales más verdes de la región: según el último recuento tiene 140 huertos comunitarios, 800 huertos familiares y 128 huertos escolares.
39
El proyecto piloto se inició en el barrio El Panecillo, una colina en pleno centro de la ciudad, según recoge la investigación de la FAO. Ahora, el programa municipal proporciona a los vecinos de 32 parroquias de la ciudad semillas y plántulas, insumos, materiales y formación.
Lima
Ilustración 19. Fotografía Lima, Perú, 2014. Fuente: FAO 2014.
De acuerdo al informe, la capital de Perú se enfrenta a varios desafíos.
El río Rímac es la base de suministro de agua para sus 9,6 millones de habitantes y se usa para irrigar gran parte de sus 12.500 hectáreas de tierras agrícolas periurbanas.
Pero también es el principal destino de eliminación de residuos. Además, con una población que aumenta en casi 200.000 personas por año, hay más demanda de alimentos y más presión de la expansión urbana sobre las tierras productivas. Un proyecto propone reducir la presión sobre los recursos hídricos y aumentar la producción de alimentos depurando y reutilizando 300 millones de aguas residuales al año para irrigar zonas verdes y áreas agrícolas.
En 2013, el gobierno peruano inauguró la mayor planta de tratamiento de aguas de América del Sur, con capacidad para tratar el 75% de los efluentes generados en el área municipal y está construyendo otra planta para aumentar la cobertura al 100 %, resalta la FAO.
Reutilizando la mitad de sus aguas residuales, Lima podría regar 28.000 hectáreas de parques y áreas verdes y cerca de 10.800 hectáreas de terrenos agrícolas, según un estudio de la Comisión Europea.
Además, el gobierno de Lima Metropolitana puso en marcha un programa para promocionar la agricultura urbana en los 43 distritos de la ciudad.
40
Bolivia - El Alto
Ilustración 20. Fotografía de invernaderos de adobe en el Alto, Bolivia, 2014. Fuente: FAO 2014.
A principios de los años 2000, más del 70% de la población de esta ciudad boliviana vivía en situación de pobreza y alrededor del 40% de los niños menores de 5 años estaban malnutridos debido a un consumo extremamente bajo de proteínas animales, frutas y verduras. La FAO y el gobierno municipal de El Alto desarrollaron un proyecto para promover la producción de verduras durante todo el año en huertos familiares.
Este plan de agricultura urbana ha tenido un impacto duradero y positivo en los barrios más pobres de la ciudad de 890.000 habitantes, asegura el organismo. En un año, dice el informe, un típico invernadero de adobe de El Alto produce seis cosechas de acelga y rabanito y casi una tonelada de tomates.
Los horticultores ahorran U$60 al mes en la compra de comida y tienen una ganancia de U$15 por la venta de excedentes. Brasil - Belo Horizonte
Ilustración 21. Fotografía de un huertos escolares de Belo Horizonte, Brasil, 2014. Fuente: FAO 2014.
41
Muchos de los planes ejecutados como parte del Programa Hambre Cero se iniciaron en la década de 1990 en Belo Horizonte, la tercera aglomeración urbana más poblada de Brasil tras Sao Paulo y Río de Janeiro.
Entre ellos se incluyen los proyectos de apoyo a la agricultura doméstica. Según la FAO, estas iniciativas han logrado en los últimos seis años que baje de 50 a 30 millones el número de personas que sufren inseguridad alimentaria en el país. En Belo Horizonte, el programa de agricultura urbana y periurbana de la Secretaría Municipal Adjunta de Seguridad Alimentaria y Nutricional (SMASAN), en vigor desde 1998, ha creado 185 huertos de hortalizas y 48 huertos frutícolas.
Hay huertos instalados en escuelas y en centros preescolares, tres huertos totalmente comerciales y huertos no comerciales establecidos en centros de salud y de servicios sociales, residencias de ancianos, centros de acogida y otros servicios públicos, según recoge el estudio de FAO. Panamá - Rosario
Ilustración 22. El Rosario, Argentina, 2014 Fuente: FAO 2014.
Con 1,35 millones de habitantes, el área metropolitana de Rosario, junto al río Paraná, es la tercera ciudad de Argentina y una de las más prósperas.
En 2002, y tras la debacle económica de 2001, el gobierno municipal inició un programa de agricultura urbana.
Desde entonces, esta práctica en Rosario ha evolucionado paralelamente a la recuperación económica de Argentina.
Hoy en día, el número de ciudadanos que practican la horticultura es de alrededor de 1.800, de los cuales 250 son productores a tiempo completo organizados en la Red de Huerteras y Huerteros.
Las hortalizas que producen son 100% orgánicas y los horticultores cultivan sobre sustratos de compost de alto rendimiento.
42
2.5.3 Agricultura Urbana en el Distrito Metropolitano de Quito
Según el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito, entre 1980 y 2000, sucesivas oleadas de migrantes indígenas andinos habían casi duplicado la población, la cual había pasado de 780 000 a 1 400 000 habitantes. En los barrios de la ciudad y en los asentamientos construidos en laderas y barrancos de los alrededores, muchos de ellos habían recurrido a la agricultura de pequeña escala para alimentar a sus familias. Sin embargo, la agricultura urbana de Quito no quedaba reconocida en los reglamentos municipales, era solo "tolerada" por los planificadores y no entraba en los programas del Ministerio de Agricultura. Mucho ha cambiado, aunque no todo, en los últimos 14 años. El Panecillo es una colina de 200 m de altura, ubicada en pleno centro histórico de Quito. La mayor parte de los terrenos baldíos de El Panecillo no son edificables debido a su pendiente, y en sus alrededores se concentran 1 900 familias de bajos ingresos, incluyendo muchos migrantes internos. Fue allí donde un programa piloto, puesto en marcha en septiembre de 2 000 y cofinanciado por la Municipalidad y varios asociados internacionales, contribuyó a aumentar la producción de alimentos en huertos familiares, promovió el reciclaje y la reutilización de los desechos orgánicos e instaló un vivero comunal. También se desarrolló un fondo de microcrédito y se implementaron cuatro proyectos, de participación comunitaria, para la transformación y comercialización de los productos. (MDMQ, 2013) Más de 90 % de los huertos son de una extensión menor de 500 m², y poco más de la mitad ocupa menos de 100 m². El costo de la creación de un huerto urbano básico de 100 m² con enfoque de producción orgánica es de 80 USD, incluyendo herramientas, semillas, abonos, cercado y acceso al agua. Incorporar riego y un micro invernadero tiene un costo adicional de 480 USD. En 2013, ciento de los huertos de Quito incorporaron micro invernaderos, y 70 habían instalado sistemas de riego. Se cultivan desde papas, maíz y quinua hasta hortalizas como acelga, brócoli, col, tomate y zanahoria, además de plantas aromáticas, especias y algunas frutas, como limones, babaco y mora. Se recomienda a los agricultores aplicar prácticas respetuosas con el medio ambiente, tales como utilizar compost y abono verde, aplicar la rotación de cultivos, instalar barreras vivas y otras medidas de conservación del suelo y regar con agua potable o agua de lluvia recolectada. La ganadería se promueve como una fuente de ingresos, de proteína y de estiércol. (MDMQ, 2013) La agricultura urbana ha contribuido a diversificar la dieta de los agricultores urbanos y sus familias. Los estudios han identificado al menos 100 tipos de productos frescos y procesados, que comprenden hortalizas, plantas medicinales, tubérculos y gramíneas, harinas y conservas cárnicas, en la dieta familiar. Entre los beneficios ambientales de la agricultura urbana figura la conservación de la agro-biodiversidad: en los huertos urbanos de Quito se cultivan como mínimo 50 especies de plantas comestibles. Además, cada familia agricultora transforma en promedio 12,5 kg de basura doméstica por semana en compost. El aumento en la disponibilidad de productos frescos supone una necesidad menor de transportarlos desde las áreas rurales, lo que genera ahorros en combustible y reduce la contaminación atmosférica.
43
La organización comunitaria ha permitido que los agricultores urbanos se hayan integrado en los diferentes eslabones de la cadena de valor, no solo como productores, sino como procesadores intermedios o finales de varios productos, como cárnicos, conservas, lácteos y aperitivos. El desarrollo futuro de la agricultura urbana y periurbana en Quito se centrará cada vez más en la intensificación sostenible y de la innovación tecnológica. En la medida que se alcance una mayor diversificación y se utilice la certificación de calidad, las opciones de canalizar la producción a mercados más grandes se ampliarán y se pasará de las bio-ferias a las tiendas y supermercados especializados. Para incrementar el área cubierta por el proyecto, no se requiere solamente de alianzas estratégicas locales e internacionales, sino también de mayores niveles de participación de los agricultores urbanos, los cuales aportan su trabajo, tierra, materiales, herramientas, semillas, plántulas e insumos, además de ciertas infraestructuras básicas. La experiencia de Quito ha demostrado que es posible practicar la agricultura intensiva en un ambiente urbano, y que ello ayuda a reducir la malnutrición en los hogares pobres, reforzar la seguridad alimentaria en los hogares y genera empleo e ingresos. (MDMQ, 2013)
2.6 Sistema organopónico
(Abad, 1993) Recalcó que la Agricultura en las ciudades se ha convertido en una necesidad y cuenta con incalculable potencial para obtener alimentos y otros productos útiles para la salud y la cocina. Más de 200 millones de personas en las ciudades del mundo practican alguna de las diversas modalidades de agricultura urbana. El desarrollo de esta modalidad popular de agricultura en las ciudades ha experimentado éxitos relevantes, sin embargo cuenta con retos y dificultades que enfrentar. La adopción del cultivo organológico requiere ser adaptada a las condiciones de cada localidad. Sin embargo sus principios y prácticas culturales poseen rasgos generales que le convierten en una modalidad de cultivo practicable en las más diversas condiciones.
2.6.1 Descripción
(EcuRed, 2015) Mencionó que un organopónico es una especie de huerto en la que se siembran y cultivan las plantas sobre un sustrato formado por suelo y materia orgánica mezclados en un contenedor y que se basa en los principios de una agricultura orgánica. Los contenedores pueden ser de distintos tipos y materiales, Las fuentes de materia orgánica pueden ser diversas empleándose desde los distintos tipos de estiércol hasta los residuos de procesos de beneficio de las cosechas en cultivos tales como la Caña de azúcar y el Café. Los organopónico pueden destinarse a la producción de vegetales comestibles, plantas medicinales y condimentosas. La palabra viene de una adaptación del término hidropónico (sistema de cultivo sin suelo en el que sobre sustratos de diverso tipo como soporte se le da a la planta una solución líquida con todos los nutrientes requeridos). El cultivo organopónico es una modalidad de agricultura útil para las condiciones en que no se dispone de un suelo cultivable fértil y se quiere utilizar este espacio para la producción vegetal de forma intensiva y bajo principios de producción orgánica. (EcuRed, 2015)
44
2.6.2 Factibilidad del cultivo organopónico
Según lo informó (EcuRed, 2015) la factibilidad del cultivo organopónico se explica en primer lugar porque si bien aproximadamente 1 m2 de superficie de cultivo, que requiere 0,3 m3 de la mezcla suelo + materia orgánica, es capaz de producir entre 20 y 30 kg de vegetales frescos de excelente calidad biológica en un año. Esta modalidad de agricultura puede ser un complemento para producir hortalizas para el hogar. Sin embargo su explotación con fines comerciales requiere atención además, el cultivo organopónico como fuente de ingresos requiere la existencia de un mercado siendo la razón de ser fundamental de esta modalidad agrícola, en este caso, el mercado orgánico. Ahora bien la factibilidad para el productor depende de las condiciones del lugar donde se pretenda establecer. Estas condiciones se refieren a un conjunto de requisitos entre los cuales como primarios puede mencionarse la disponibilidad y calidad del Agua, Suelo apropiado y materia orgánica. La construcción de una instalación organopónica requiere de una inversión inicial que puede recuperarse fácilmente si los costos para las condiciones del lugar no son altos en lo que se refiere a la construcción de los canteros y todas las labores que encierra la preparación del sustrato. Por tales razones el productor que se aventura a explotar esta posibilidad debe considerar todas las alternativas posibles en cuanto a materiales y hacer su evaluación propia o con ayuda especializada. El suministro de los materiales para elaborar el sustrato puede resultar costoso, por lo que se recomienda la práctica de la producción de la materia orgánica en el propio lugar para el incremento sistemático de la superficie en explotación a través de la elaboración de Compost y producción de Humus de lombriz. (EcuRed, 2015) La construcción de la instalación con bajos recursos puede hacerse de forma sistemática, comenzando con unas pocas cajas y ampliarse en la medida de las posibilidades. Si tenemos en cuenta los factores generales a considerar para analizar la factibilidad del establecimiento de la horticultura orgánica, para el caso del cultivo organopónico como fuente de ingresos, éstos pueden resumirse como:
- Acceso al mercado y con especial referencia al mercado orgánico.
- Disponibilidad de recursos para los gastos materiales iniciales y de construcción de los canteros.
- Disponibilidad de materia orgánica y suelo en fuentes cercanas y apropiadas.
- Disponibilidad de agua con calidad adecuada para la agricultura.
- Infraestructura regional para servicios especializados que demanda la agricultura orgánica
en cuanto al uso de los medios biológicos y otras alternativas para el control de plagas, enfermedades y biofertilización.
Principios técnicos que se deben aplicar en el cultivo organopónico
- Uso de sustratos orgánicos (mezcla de suelo de la capa vegetal y materia orgánica).
- Uso de variedades de plantas resistentes a plagas, enfermedades y condiciones adversas del medio, adaptadas a las condiciones locales, o de aquellas variedades mejoradas que cumplan estos requisitos y que sean de fácil adquisición o reproducción sin poner en peligro los recursos Filogenéticos locales.
45
- Uso de alternativas biológicas y productos naturales para el control de plagas y enfermedades.
- Uso de alternativas biológicas y orgánicas para restaurar la fertilidad de los sustratos de forma sistemática e integrada.
- Empleo de prácticas Fito-técnicas adecuadas en el manejo de los sustratos.
- Uso de las distancias y sistemas de siembra más apropiados para cada especie cultivada, rotación y asociación de los cultivos en cajones de cultivo.
- Uso de la estacionalidad de los cultivos, trazándose calendarios óptimos de siembra y sucesión, de forma que sea escalonada la cosecha o acorde a las necesidades o exigencias de los mercados.
- Uso de alternativas genéticas o Fito-técnicas para el cultivo de especies que en condiciones controladas pueden extender su ciclo de cultivo. Por ejemplo el tapado con telas que regulan la cantidad de radiación solar para hortalizas en el verano o uso de variedades adaptadas.
- Aprovechamiento máximo de los recursos naturales localmente disponibles en prácticas tales como el mulch y tutoréo de especies de enredadera, etc.
- Uso de productos estimuladores del crecimiento vegetal elaborados a partir de fuentes orgánicas.
- Utilización de prácticas de cultivo que garanticen el estado físico apropiado de los sustratos en cuanto a la aireación.
- Uso de técnicas intensivas de explotación de los sustratos cumpliendo los principios anteriores sobre la base del máximo reciclaje de la materia orgánica y el cumplimiento de ciclos de cultivo que garanticen el mayor rendimiento de la cosecha en espacio y tiempo, así como su calidad comercial.
El cultivo organopónico responde en definitiva a los principios de una agricultura natural que tienen entre sus antecedentes los principios de esta modalidad de agricultura puestos en práctica en Japón desde 1930 que han sido ampliamente difundidos en años recientes. (EcuRed, 2015)
2.6.3 Metodología
(EcuRed, 2015) Mencionó en su publicación que, para la construcción del organopónico debe considerarse que este deberá estar cercado perimetralmente para estar protegido de los animales, contará preferentemente con un sólo acceso que permita tomar medidas de sanidad vegetal de desinfección en los casos que sea necesario. En dependencia de las características de la instalación será necesario construir o no un punto de venta. De acuerdo a la fuente de abasto de agua y la disponibilidad de energía para garantizar la misma puede ser necesaria la construcción o instalación de un tanque acumulador y que las cajas de cultivo podrán hacerse utilizando como contenes laterales las más diversas alternativas, siempre bajo el criterio de racionalidad económica y atendiendo al dimensionamiento requerido. Es muy importante tener en cuenta todos los elementos para un diseño constructivo apropiado.
46
Lo que no se haga bien en este momento significará un problema para todo el tiempo de explotación de la instalación. El Área La decisión sobre el área debe responder a los siguientes requisitos:
- La construcción se realizará en áreas de suelos no cultivables o zonas de construcción civil.
- El área seleccionada o disponible deberá estar lo más cercana posible al consumidor.
- Áreas con buen drenaje superficial e interno del suelo, dados por pendientes ligeras y suelo permeable.
- Superficie llana libre de obstáculos
- Las características climáticas de la zona deben responder a las exigencias mínimas de los cultivos de hortalizas.
- Disponibilidad de agua.
- Disponibilidad de fuerza de trabajo.
- Disponibilidad de acceso al lugar.
- Disponibilidad cercana de materiales para elaborar los sustratos.
Al cultivo organopónico en las ciudades se le ha atribuido como una de sus ventajas más importantes, el hecho de lograr productos de primera calidad biológica y que por su cercanía a los consumidores estos pueden ser adquiridos frescos y en buen estado, lo cual de esta forma evita los daños en la transportación y/o costos adiciónales. La disponibilidad de fuerza de trabajo está en estrecha correlación con el tamaño del organopónico determinando el área de cultivo. Para comprender mejor este planteamiento, baste decir que existen fases en determinados cultivos que demandan un riego cuidadoso dos veces al día y que la mayor parte de las labores que se realizan son manuales. Esto se traduce en que al igual que los semilleros y viveros el organopónico es una modalidad de cultivo que demanda gran dedicación y por lo tanto cantidad de fuerza de trabajo (EcuRed, 2015) El Diseño Constructivo (EcuRed, 2015) En su artículo publicado sugiere que se deberán considerar los siguientes elementos para el diseño de un sistema organopónico:
- Orientación de las cajas de cultivo: Las cajas de cultivo se orientarán con relación a su longitud siempre que sea posible, en sentido de norte a sur.
- Drenaje: El nivel óptimo es el que corresponde a una diferencia entre ambos extremos de las cajas de cultivo del 1 al 2 %. El drenaje puede favorecerse con el uso de gravas en el fondo de las cajas de cultivo y en pasillos.
47
- Dimensiones de las cajas de cultivo: Largo: menos de 30 m. Ancho: 1,20 m máximo Profundidad: 0,30 m efectiva mínima Las calles, es decir los espacios entre bloques de las cajas de cultivo, podrán dimensionarse alrededor de 2 m en dependencia de las necesidades, siendo importante lograr un espacio mínimo de 2,50 m entre las cajas de cultivo y el cercado perimetral, permitiendo transitar para hacer labores y contar con un espacio de protección fitosanitaria y/o para la adopción de otras medidas como cultivos protectores, entre otros. La profundidad del sustrato es un aspecto de gran importancia, no debiendo ser menos de 30 cm sobre la superficie del suelo para los canteros tradicionales. Debe considerarse además si se va a usar algún material de drenaje en el fondo del cantero para definir la altura del contén. Generalmente se hacen contenes de mayor altura que la correspondiente al mínimo de profundidad del sustrato.
- Luego se conforma la mezcla suelo + materia orgánica en las proporciones que corresponda y se rellena el cantero conformándose el mismo por encima de la superficie del suelo sin contén. También puede usarse la variante de hacer un contén de mínima altura.
- El trazado de la disposición de los canteros se podrá hacer utilizando cordeles y
estaquillas que permitan su alineación de acuerdo a los requisitos antes mencionados. El ancho efectivo del cantero estará dado por las características de los contenes a utilizar. Aquí debe tenerse en cuenta que el ancho de los canteros de 1,20 m está determinado por la distancia a la cual una persona puede trabajar manualmente desde ambos bordes del cantero hasta el centro. Por esta razón el uso de contenes lo más estrechos posible permitirá un mejor aprovechamiento del área de cultivo.
- El replanteo de las distintas estructuras del organopónico debe considerar todos sus componentes.
Preparación del área La preparación del terreno incluye en primer lugar la eliminación de los obstáculos y la separación de los materiales que puedan resultar, éstos se separarán y agruparán en espacios que no impidan la realización del resto de las labores. No siempre es posible eliminar todos los obstáculos por lo que quizás resulte necesario adaptar el trazado y construcción de los canteros a las condiciones existentes. Se debe evaluar la posible utilización del espacio aprovechable del propio lugar, pues es este uno de los recursos que cuesta su disponibilidad y traslado. El cauce natural que tome el agua será el mejor indicador para diseñar su drenaje, claro está, adaptándolo al diseño general de la instalación. El sustrato de los organopónicos, es una mezcla de suelo de los horizontes del perfil que conforman la capa vegetal y distintas fuentes de materia orgánica, que depositados sobre el terreno en canteros construidos con diversas alternativas de materiales, sirven de soporte mecánico y nutritivo al cultivo de plantas. Sin embargo el sustrato de los organopónicos puede estar formado por otros materiales. La calidad del sustrato preparado en los organopónicos es uno de los factores más importantes de los rendimientos y calidad de las cosechas. El sustrato inicial, es decir el primero con el que se rellena el cantero, es la base para su posterior manejo. Si hemos partido de una mezcla inicial no apropiada será muy difícil resolver sus limitantes con el manejo posterior. En el caso de una buena mezcla inicial, la restauración de la fertilidad del sustrato puede lograrse con un buen manejo, en el que se incluye la reposición gradual del mismo con mezclas apropiadas. (EcuRed, 2015)
48
Componentes del sustrato (EcuRed, 2015), mencionó que los componentes del sustrato para el cultivo en organopónicos pueden ser varios, pero en lo fundamental son el suelo y la materia orgánica procedente de distintas fuentes.
- Suelo Las características del suelo para el organopónico serán las mismas que las de un suelo fértil apropiado para el cultivo. La porción del suelo utilizable para el sustrato es la que proviene de la capa vegetal, es decir los horizontes orgánicos del perfil que se caracterizan por poseer elementos disponibles y asimilables para la nutrición vegetal, así como materia orgánica y actividad microbiana, es decir, la actividad de los microorganismos del suelo que entran en una relación beneficiosa con las plantas y que conforman la llamada rizosfera. En cualquiera de las circunstancias, se requiere la evaluación de la aptitud del suelo a través de su estudio, el cual en ocasiones requiere de servicios especializados. Las características de un suelo apropiado para su uso como componente del sustrato son las mismas que las de un suelo apto para el cultivo, en cuanto a su textura y estructura, porosidad, capacidad de retención de humedad, friabilidad, contenido de nutrientes (Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio, entre otros elementos macro y micronutrientes), capacidad de intercambio iónico, reacción (pH), contenido de materia orgánica, contenido salino, actividad biológica.
- Materia orgánica Las fuentes de materia orgánica que pueden utilizarse son diversas. Los estiércoles producidos por la crianza de animales son las fuentes naturales más ricas y con mejores propiedades. Sin embargo el productor orgánico tiene que atender a sus características en el caso de estiércoles obtenidos de crías intensivas animales en las que puedan haberse incorporado elementos no orgánicos a los mismos. Los estiércoles más frecuentes son los que provienen de las crías y explotaciones ovinas, caprinas, vacunas, equinas, porcinas y avícolas (gallinazas). Existen otras fuentes de materia orgánica utilizables que provienen de residuos de procesos de beneficio e industria tales como la cachaza (subproducto de la industria azucarera a partir de la caña de azúcar), pajas de beneficio de granos (fréjol, arroz, trigo) y la pulpa de café, así como la biomasa proveniente de residuos de cosechas y zacates o vegetación espontánea. La materia orgánica utilizable para los sustratos tiene que estar totalmente descompuesta o “curada” como se dice corrientemente. Este estado puede comprobarse a simple vista cuando al tocar las fuentes se encuentran a temperatura ambiente, su color es oscuro y uniforme y ha perdido su olor característico original. Según se ha podido comprobar lo mejor para conformar el componente orgánico para la mezcla en el sustrato es obtener un compost a partir de las fuentes disponibles. El compost puede obtenerse por las siguientes vías:
49
- Compost natural Compost resultante del proceso de biodigestores para la obtención de biogás como fuente alternativa de energía rural. Compost artificial con la inoculación de microorganismos (Biotierra) Compost obtenido por la cría de lombrices (Humus de lombriz o Vermicompost). Los distintos materiales orgánicos disponibles (estiércoles o residuos), tienen distintas características físicas y químicas. La práctica ideal cuando se conforma el componente orgánico para la mezcla con el suelo en el sustrato es obtener un Compost en el que los distintos materiales hayan sido mezclados. Esto permite uniformar las características de los materiales disponibles y atenuar características indeseables en alguno de los portadores. Por ejemplo cuando se compostea mezclando estiércoles con residuos de gramíneas (zacates de gramíneas: plantas de la familia botánica Poaceae), se atenúa el aspecto negativo que representa una alta relación C/N (Carbono / Nitrógeno) de los residuos de gramíneas. Considérese que estos residuos en ocasiones pueden estar en mayor abundancia que los estiércoles. Las técnicas para producir compost naturalmente son diversas. Ellas están en dependencia de las características de los materiales que se compostean. La producción de abonos orgánicos en general, abarca variados procedimientos, que van desde sencillas tecnologías como es el caso de la producción de humus de lombriz, hasta complejos procesos tecnológicos, como puede ser el composteo de las basuras urbanas de grandes ciudades. Entiéndase que la elaboración de sustratos para los organopónicos, no excluye el uso directo en la mezcla de la fuente original en buen estado de descomposición. Sin embargo el composteo permite aprovechar mejor todos los residuos disponibles. También es importante considerar el objetivo del material orgánico que se pretende obtener y las condiciones en que se trabaja. La Zeolita puede ser uno de los componentes del sustrato. Es un mineral que se encuentra en la naturaleza en yacimientos naturales que tiene una alta capacidad e intercambio iónico, que favorece la nutrición mineral y la retención de humedad. Este material le confiere al sustrato condiciones físicas adecuadas, evitando la compactación y favoreciendo el drenaje y la aireación. El efecto beneficioso del uso de las zeolitas provenientes de yacimientos cubanos como componente de los sustratos, ha sido ampliamente probado en Cuba en los organopónicos. La granulometría de este material deberá estar entre 1 - 5 mm de diámetro. Los tamaños menores retienen mucho la humedad pudiendo provocar, en ocasiones, escasez de agua a los cultivos.
- Preparación del sustrato Todos los componentes del sustrato deben ser mezclados uniformemente, lo cual solo se consigue efectivamente cuando esta operación se hace antes del llenado del cantero, es decir antes de ser depositado en los contenedores. La mezcla utilizada como sustrato deberá garantizar las mejores condiciones físicas y químicas, de forma que se mantenga la textura y estructura óptimas del material que
50
garantice porosidad, capacidad de retención de humedad, drenaje, aireación, contenido de nutrientes asimilables, reacción (pH) y que se logren equilibrios internutrientes capaces de expresarse en la asimilabilidad y no antagonismo de los mismos. Han sido comprobados experimentalmente los mejores resultados en los rendimientos cuando se realizan mezclas homogéneas de los componentes del sustrato que cuando se ubican en los contenedores por capas o estratos. La mezcla de los componentes se hará en distintas proporciones atendiendo a las fuentes que van a ser utilizadas y a la calidad de las mismas. Los sustratos deben contener abundante material de origen orgánico en una proporción no menor del 50 % en volumen. Su proporción respecto al suelo puede aumentar para el caso de que el suelo utilizado sea de no muy buena fertilidad. Si se dispone del material Zeolita natural, se utilizará junto a la materia orgánica y el suelo en proporción de 1: 1: 1, es decir cada uno en partes iguales. Una mezcla homogénea conducirá a los mejores resultados, siendo a su vez un factor de gran importancia para el manejo futuro de los sustratos y aún más si se pretende realizar un monitoreo de las propiedades físico - químicas especializado a fin de evaluar la fertilidad y tomar decisiones técnicas sobre las enmiendas a practicar. (EcuRed, 2015)
51
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Ubicación del ensayo
3.1.2 Ubicación política
Provincia: Pichincha Cantón: Quito Parroquia: Iñaquito
3.1.3 Ubicación geográfica
Altitud: 2830 m.s.n.m. Latitud: 9844501.m N Longitud: 806328m.E
Ilustración 10. Ubicación geográfica del área de incidencia del trabajo de investigación.
3.1.4 Condiciones ambientales
Temperatura media: 13.9 °C Humedad relativa: 60-87 % Precipitación: 1273 mm/año
3.2 Materiales
3.2.1 Equipos
Computadora
Balanza analìtica
Vehículo para la movilización
52
3.2.2 Materiales de oficina
Computador
Impresora Láser
Papel cartulina para identificar los tratamientos
Resmas de papel bond
Marcadores y bolígrafos
Lápices
Borradores de goma
3.2.3 Materiales de campo
Piola
Cajones reciclados
Cinta métrica
Azadón
Pala
Cámara fotográfica
Libreta de campo
Esferográfico
Lapicero
Balde de plástico
Manguera
Rótulos
Madera
Clavos
3.2.4 Insumos agrícolas
Plántulas de hortalizas
Materia orgánica
Bio fertilizantes
Bio controladores
Tierra negra de paramo
Pomina
3.2.5 Programa para análisis de datos
Microsoft Excel
3.3 Métodos
La metodologia utilizada en la investigación constó de dos fases:
Lo primero fue obtener la cantidad de CO2 emitida por las actividades productivas que se realizaron en el edificio en estudio durante los dos meses que duró la fase de campo del
53
experimento (Junio y Julio), para lo cual se basó en el Método Compuesto de Cuentas Contables (MC3) que utiliza la formula HC = Σ xiFi, para su fin.
HC = Σ xiFi
HC = Electricidad (kwh/mensuales) + Carbón (kg /mensuales) (xi) +Leña (kg/mensuales) (xi) + G.L.P. (Bombonas de gas) (kg/mensuales) (xi) + Residuos (kg/mensuales) (xi) + Automóvil (km/mensuales) (xi) + Avión (km/mensuales) (xi) + Taxi (km/mensuales) (xi) + Bus urbano (km/mensuales) (xi) + Bus interurbano (km/mensuales).
o Dicho mètodo se basa en la cuantificaciòn de los consumos de energia electrica, cantidad de combustible fòsil y vegetal para las actividades diarias que se llevan a cabo en el inmueble.
o Asì como tambièn se contabilizò a las personas y mascotas, ademàs de los vehículos y maquinaria presentes en el edificio.
o Los valores obtenidos se analizaron mediante la fórmula del MC3 y se realizó las operaciones matemáticas y algebraicas determinadas, obteniendo así la cantidad de CO2 producido en el bien inmueble en estudio, dicho dato se lo reprendo como (E).
Los factores de conversión denominados xi, se los obtuvo de diversas fuentes como se detalla a continuación, mientras algunos de ellos se determinaron en relación a su formulación y composición química, por ende encontramos que: El (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, 2012), determinó que 0.4597 tCO2/Mwh, es la cantidad de CO2 emitida al ambiente para el Sistema Interconectado Nacional (SIN), para electricidad generada por termo e Hydro eléctricas, dentro del área nacional. Tras varios análisis (Suarez, 2008), afirmó que el coeficiente de conversión es de 3,67 kgCO2, por cada kilogramo de carbón vegetal combustionado. El Gas Licuado de Petróleo, (GLP) con una composición de 70 % propano + 30 % butano, determina un factor de emisión 2.96 kg de CO2 por cada kilogramo de combustible consumido tal como lo establece la (International Organization for Standardization ISO, 2006) en sus normas ISO 14064, parte 1 y 2, misma que la adoptada en Ecuador como estándar de emisiones de factores de emisión para los hidrocarburos comercializados a nivel nacional. Para la gasolina de 85 y 90 octanos se considera un factor de emisión de 0.15734 kg CO2 para automotores de cilindrajes entre 1.4 y 2.01 cc y una velocidad no mayor a los 70 km/h, para los automotores a Diésel tienen un factor de emisión de 0.19692 kg CO2 para automotores de un cilindraje mayor a 2.0 cc y una velocidad no mayor a 70 km/h parámetros tomados de la norma ISO 14064, parte 1 y 2 citados por el (Agencia de Control y Regularización Hidrocarburífero ARCH, 2010).
54
El factor de conversión para los viajes en avión es de 0.2514 kg CO2 por cada kilómetro recorrido, este concepto aplica para naves de hasta 150 pasajeros, combustible gasolina de 110 octanos y el recorrido Quito-Guayaquil.
Para el segundo proceso se basò en un sitema de producciòn organopònico de hortalizas, mismo que se basó en el cultivo de especies vegetales de ciclo corto, en recipientes reciclados, sigueindo los espaciamientos determinados para cada cultivar.
o Se colocò un total de 100 plantas, por cada especie en estudio, de las cuales se tomò el cinco por ciento al azar, para el anàlisis estadìstico.
o Al alcanzar su madurez fisiológica o de cosecha, se recolecto, limpio y peso cada unidad vegetal por completo.
o Para la obtención de materia seca se usó la estufa de aire forzado
temperado, del Laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador.
o Luego de extraer el agua de las muestras vegetales se determinó los
pesos, para este fin se utilizó una balanza analítica del Laboratorio de Fisiología Vegetal de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador.
o El peso seco obtenido de cada vegetal se lo multiplicó por 44 y dividió
para 12, dando así la cantidad en gramos, de CO2 fijado por cada hortaliza, cuyo dato se representa como (F)
Para finalmente obtener la Mitigación de la huella de carbono (MHdC), en la cual la fijación (F), es restada de la emisión (E)
55
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 Emisiones de CO2 a la atmosfera como parte de las actividades realizadas por los habitantes del inmueble en estudio
Basándose en el método compuesto de las cuentas contables (MC3), se ha recolectado los datos necesarios para obtener de manera analítica, la cantidad de CO2 generado por el edificio en los meses de Junio y Julio, las variables en estudio (anexo1), abarcan la totalidad de actividades que se practicaron dentro del inmueble como se detallan a continuación: Habitantes. El edificio consta de siete departamentos de 36 m2 en los cuales se contabilizó 11 personas con una edad promedio de 34 años, al ser un edificio destinado a vivienda el tiempo medio que los habitantes se encuentran en su interior es de 11 horas/día. A más de esto se tomó en cuenta a la persona encargada del mantenimiento del inmueble con una media de 7 horas/día. Electricidad. El total del consumo de los siete departamentos más el uso del resto del edificio dió, 2 430 kwh/ciclo (CONELEC, 2011), determinó como 86.51 kwh/mes/persona el promedio de consumo en Ecuador en el 2011, el promedio calculado para los habitantes del el inmueble es de 101,25 kwh/mes/persona, en el 2015, la variación está sujeta ya que el CONELEC considera un incremento de 5.24 % anual, además que las personas en estudio poseen una cantidad considerable de aparatos electrónicos, los cuales se encontraron conectados al suministro eléctrico todo el día, a esto se le suma la iluminación de las áreas de acceso, la guardianía y una bomba de 6 HP eléctrica que distribuye el agua al inmueble. Carbón. El estimado del uso de carbón como medio de combustión para preparación de alimentos a la brasa, con el consumo de 2.33 kilogramos/ciclo, citando a (Suarez, 2008) quien afirmó que 1 kg de carbón, genera 3,67 kg de CO2 por lo que se consideró al carbón como fuente de energía calorífica de mayor contaminación ambiental. Refiriéndose a este como el combustible de mayor emisión de CO2 a la atmósfera. Tomando como referencia las emisiones de combustibles líquidos de alta, media y baja densidad los cuales no sobrepasan las emisiones del carbón. Leña. El edificio no contó con chimeneas o infraestructuras en las cuales se utiliza como medio de combustión material vegetal seco. Gas Licuado de Petróleo. El total del uso de G.L.P. se lo considero bajo el parámetro de que en cada departamento se utiliza bombonas de 14.9 kg Dando un estimado de 149 kg/ciclo. El principal uso que se le da a este combustible, es el de generar energía calorífica en las secadoras de prendas de vestir, mismas que están presentes en todos los departamentos. Residuos. Mediante el pesaje de las bolsas de residuos producidos por los departamentos se obtuvo 123 kg/ciclo (Vallejo, 2014), citó a EMASEO (2006) La estimación media de generación de residuos es de 0.801 kg/hab/día Consecuentemente en el promedio en el edificio es de 0.180 kg/hab/día ya que se encontró que 11 horas/día es la media de estancia de las personas en el inmueble, en el horario nocturno mismo que no representa mayor actividad, este sería el principal justificativo por el cual el promedio de generación de desechos de los habitantes del edificio es más bajo que el promedio general de habitantes del Distrito Metropolitano de Quito.
56
Vehículos gasolina. Con una media de 1.71 vehículos/departamento Y un recorrido promedio de 11.2 km/viaje se considera 3.596 km/ciclo, para los automóviles a gasolina y 1.076 km/ciclo, para el automotor a diésel los mismos que producen 698 kgCO2/ciclo, con un promedio de 149.40 gCO2/km. Considerando a los automóviles analizados en el rango de “contaminantes” tal como los clasifica la (IDAE, 2008) Además recalcó el promedio de generación de CO2 está en el rango de 148 gCO2/km. La variación de 1.40 gCO2/km. La diferencia de emisiones se da debido a que en Europa se utiliza combustibles de 95-98 octanos, mientras que en Ecuador es de 85-90 octanos. Transporte en avión. Durante el periodo de investigación complementaria a esta tesis se registró un viaje nacional comprendido entre Guayaquil y Quito, con una distancia de 264 km, dando un recorrido por ciclo de 528 km y una emisión de 132 kgCO2. Transporte en taxi. El uso de este medio de transporte está en 9,16 km/persona/ciclo, dando un estimado de 110 km/ciclo y una emisión de 14.30 kg CO2. Transporte en bus urbano. No se tomó en cuenta este dato ya que debido al nivel socio-económico de los habitantes del inmueble no utilizan este medio de transporte. Transporte en bus interurbano. No se tomó en cuenta este dato ya que debido al nivel socio-económico de los habitantes del inmueble no utilizan este medio de transporte.
4.2 Análisis de materia fresca y seca de las plantas muestra
De la población total de hortalizas se tomó cinco unidades vegetales completas al azar de cada una, como factor de evaluación. Para la obtención de materia seca neta, se resta de la materia seca más la bolsa de papel, el peso de ocho gramos, dicho dato se corroboró en Laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador. (Anexo 2)
4.2.1 Acelga (Beta vulgaris. Var. Cicla)
A los 79 días del trasplante se cosechó las plantas muestra de Acelga, (Beta vulgaris. Var. Cicla) y se obtuvo los siguientes resultados: para, Ace1 con un peso fresco de 637,6 g y 97,8 g de MS. representando el 15,34 % del peso total; mientras que, Ace2 con un peso de MF de 632,9 g y MS de 78,2 g representando el 12,36 % del peso total; para, Ace3 con un peso fresco de 469,3 g y materia seca de 93,8 g representando el 19,97 % del peso total; además, Ace4 presenta un peso fresco de 275,6 g y materia seca de 49,3 g representando el 17,89 % del peso total; finalmente Ace5 con un peso de 319,3 g y materia seca de 49,7 g representando el 15,57 % del peso total. (Cuadro 8) En la investigación que efectuó (Instituto Nacional de la Nutrición, 1955) se encontró que la Acelga tiene como promedio 93.3 % de humedad, misma que se determinó analizando las hojas y tallos en relación a 100 g de vegetal, mientras que las muestras analizadas en esta tesis, encontramos 92,55 % como valor más alto y 76,33 % como menor valor, dando como promedio 85,48% de humedad.
57
Esta disminución en el porcentaje de humedad, se dió ya que en la presente investigación, se tomó en cuenta las hojas, tallos y raíces, siendo estas últimas las que poseen mayor cantidad de fibra, representando un 7.82 % en relación al documento revisado. Cuadro 8. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Acelga
(Beta vulgaris. Var. Cicla) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ.
Muestra / Descripción Ace1 Ace2 Ace3 Ace4 Ace5
Materia Fresca (MF) 637,6 632,9 469,8 275,6 319,3
Materia Seca + Funda 105,8 86,2 101,8 57,3 57,7
Funda 8 8 8 8 8
Materia Seca (MS) 97,8 78,2 93,8 49,3 49,7
% MS 15,34 12,36 19,97 17,89 15,57
% Humedad 84,66 87,64 80,03 82,11 84,43
4.2.2 Albahaca (Ocimum basilicum L.)
Las muestras de Albahaca (Ocimum basilicum L.) demostraron que el ejemplar: Alb3 con un peso fresco de 39,5 g y materia seca de 6,6 g representando el 16,71 % del peso total fue el que mayor biomasa generó, mientras que, Alb1 con un peso fresco de 39 g y MS. de 4,8 g representando el 12,31 % del peso total, fue el que menor biomasa presentó. Mientras que, Alb2 con un peso de MF de 18,3 g y MS de 2,9 g representando el 15,85% del peso total; además, Alb4 ostentó un peso fresco de 23,9 g y materia seca de 3,1 g significando el 12,97 % del peso total. Finalmente Alb5 con un peso fresco de 25 g y materia seca de 4,1 g representando el 16,40 % del peso total. (Cuadro 9) Comparando los datos que se obtuvieron con los de la Tabla de Composición de Alimentos Ecuatorianos (1965) El ejemplar Alb1, posee el porcentaje de humedad más próximo al 87,5% que se encontró en el documento, mientras que los demás ejemplares no se alejan en gran proporción de este parámetro con lo cual se demuestra que las plantas de Albahaca (Ocimum basilicum L.) Cultivadas en la investigación están en un rango biológicamente aceptado de producción, a más de esto el documento no menciona si el estudio que realizó lo hizo en una variedad en específico y en un estado fenológico determinado, consecuentemente los datos que tomamos como referencia son un parámetro para nuestro análisis, ya que no se han encontrado otras investigaciones similares posteriores a la antes citada.
58
Cuadro 9. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Albahaca (Ocimum basilicum L.) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ.
Muestra / Descripción Alb1 Alb2 Alb3 Alb4 Alb5
Materia Fresca (MF) 39 18,3 39,5 23,9 25
Materia Seca + Funda 12,8 10,9 14,6 11,1 12,1
Funda 8 8 8 8 8
Materia Seca (MS) 4,8 2,9 6,6 3,1 4,1
% MS 12,31 15,85 16,71 12,97 16,40
% Humedad 87,69 84,15 83,29 87,03 83,60
4.2.3 Orégano (Origanum vulgare)
Analizando el porcentaje de humedad en las muestras de Orégano (Origanum vulgare), (Cuadro 10) se encontró que: Ore1 y Ore2 con 75.62 y 73.95 % del total, se encuentran en los rangos que obtuvo Aguilar y otros. (2013) En lo cual se indica que el porcentaje óptimo se encuentra entre el 70 y 80 %. Mientras que Ore3 y Ore4, sobrepasaron el promedio de humedad con 1,25 y 2,57 % respectivamente. Así mismo se observa que Ore5, está bajo el promedio anteriormente mencionado con un 65.32 % lo cual es referente a que el peso en materia seca es menor en relación a las demás muestras. Cuadro 10. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Orégano
(Origanum vulgare) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ.
Muestra / Descripción Ore1 Ore2 Ore3 Ore4 Ore5
Materia Fresca (MF) 32,4 40,3 38,4 32,7 24,8
Materia Seca + Funda 15,9 18,5 15,2 13,7 16,6
Funda 8 8 8 8 8
Materia Seca (MS) 7,9 10,5 7,2 5,7 8,6
% MS 24,38 26,05 18,75 17,43 34,68
% Humedad 75,62 73,95 81,25 82,57 65,32
4.2.4 Lechuga (Lactuca sativa)
En esta especie se encontró que el porcentaje más alto de biomasa generada es por el ejemplar, Lec2 con un 12,55 % lo que representa 101,66 g de materia seca obtenida de 810,3 g de materia fresca, mientras que Lec1 que tuvo 1718,8 g de materia fresca y 147,87 g de MS. Representado por el 8,6% de peso total (Cuadro 11)
59
Reiterando la investigación de Schupman (1974) Quien indicó que, las plantas sub-nutridas presentan mayores concentraciones de materia seca, a causa de un menor crecimiento resultando hojas más chicas y espesas, mientras que las de mayor tamaño poseen cantidades elevadas de agua en los tejidos ya que los promedio generales de MS. En Lechuga (Lactuca sativa) están en los rangos de 8 – 12 % del peso total. Consecuentemente los promedios están dentro de los parámetros analizados ya que el sistema de riego utilizado en la actual investigación es por goteo, mismo que distribuye de manera equitativa y precisa la distribución de agua en los cultivos. A más de esto podemos corroborar que los datos que se obtuvieron están en relación con la investigación de (Carvajal y otros, 2010) quien determinó como promedio de peso de una lechuga de repollo 1372,1 g/planta para materia fresca mientras que 96,8 g/planta para materia seca, dicha variación se encuentra en relación al sistema de producción, variedad utilizada y localidad donde se evaluó el ensayo. Por lo tanto los datos obtenidos en la presente investigación se encuentran dentro del parámetro de estudio con lo cual los resultado que obtienen de su análisis son altamente confiables, además con la nutrición manejada en el experimento suplió las necesidades de macro y micro nutrientes que son el componente fundamental de la biomasa seca de un vegetal. Cuadro 11. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Lechuga
(Lactuca sativa) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ.
Muestra / Descripción Lec1 Lec2 Lec3 Lec4 Lec5
Materia Fresca (MF) 1718,8 810,3 1207,3 575,9 1547,1
Materia Seca + Funda 155,82 109,67 131,02 63,60 168,22
Funda 8 8 8 8 8
Materia Seca (MS) 147,817 101,668 123,019 55,597 160,218
% MS 8,60 12,55 10,19 9,65 10,36
% Humedad 91,40 87,45 89,81 90,35 89,64
4.2.5 Rábano (Raphanus sativus)
Las muestras de Rábano (Raphanus sativus) demostraron que: Rab1 con un peso fresco de 33,4 g y MS. de 5 g representando el 14,97 % del peso total; mientras que, Rab2 con un peso de MF de 70,1 g y MS de 5,5 g representando el 7,85 % del peso total; para, Rab3 con un peso fresco de 98,2 g y materia seca de 3,3 g representando el 3,36 % del peso total; además, Rab4 presenta un peso fresco de 67,4 g y materia seca de 5,9 g representando el 8,75 % del peso total; finalmente Rab5 con un peso fresco de 42,5 g y materia seca de 3,5 g representando el 8,24 % del peso total. (Cuadro 12) Según lo mencionó Criollo (2009) El promedio de biomasa es de 28 g para cultivo en macetas, los resultados generados en la investigación que acompaña a esta tesis demuestran que se sobrepasa el promedio del documento citado. Esto puede darse ya que Criollo (2009) utilizo como substrato, arena y en la presente investigación se utilizó una mescla de tierra negra y pomina en una relación de 70 – 30 por ciento respectivamente.
60
A más de esto la densidad de siembra tiene mucho que ver en el desarrollo y crecimiento de los vegetales, ya que la competición por nutrientes, minerales, luz y agua, inciden de manera directa en la generación de biomasa en las hortalizas, tal como lo recalca Criollo (2009) quien evaluó dicha variable, dando como resultados variación en el tamaño forma y peso. Ya que el ensayo que se realizó como tema de están investigación, sigue la línea de producción orgánica, misma que tiene como punto clave el uso de biofertilizantes como enmienda de minerales, hormonas y nutrientes, que ayudó al desarrollo de los vegetales evaluados. Cuadro 12. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Rábano
(Raphanus sativus) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ.
Muestra / Descripción Rab1 Rab2 Rab3 Rab4 Rab5
Materia Fresca (MF) 33,4 70,1 98,2 67,4 42,5
Materia Seca + Funda 13 13,5 11,3 13,9 11,5
Funda 8 8 8 8 8
Materia Seca (MS) 5 5,5 3,3 5,9 3,5
% MS 14,97 7,85 3,36 8,75 8,24
% Humedad 85,03 92,15 96,64 91,25 91,76
4.2.6 Remolacha (Beta vulgaris)
Al determinar la Biomasa fresca y seca de Remolacha (Beta vulgaris) se encontró: Rem1 con 231,7 g de MF y MS. de 35,5 g representando el 15,32 % del peso total; mientras que, Rem2 con un peso de MF de 235 g y MS de 32,2 g representando el 13,70 % del peso total; para, Rem3 con un peso fresco de 138,3 g y MS de 24,4g Representando el 17,64 % del peso total; además, Rem4 presenta un peso fresco de 167,5 g y MS de 21,6 g representando el 15,58 % del peso total; finalmente Rem5 con un peso fresco de 173,6 g y materia seca de 27,6 g representando el 15,90 % del peso total. Como lo representa el cuadro (Cuadro 13) La biomasa generada en el experimento coincidió con lo mencionado por Martínez y otros. (2005) El cual con la densidad de 20 plantas por metro cuadrado genera 3,8 kg de producto, siguiendo la misma densidad se siembra se obtuvo 3,8004 kg/m2 manejando un similar sistema de producción. Los parámetros que inciden en la variación son la luz y la altitud, mismas que en Ecuador fueron de gran incidencia dentro de la producción vegetal, ya que la intensidad y el fotoperiodo fueron más altos que el de los países que se alejan de la línea ecuatorial, así también la altitud del experimento fue a 2822 m.s.n.m. mientras que los datos de Martínez y otros. (2005) fueron obtenidos a 2540 m.s.n.m. en México.
61
Cuadro 13. Pesos de Biomasa Fresca y Seca determinada de las muestras vegetales de Remolacha (Beta vulgaris) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ.
Muestra / Descripción Rem1 Rem2 Rem3 Rem4 Rem5
Materia Fresca MF. 231,7 235 138,3 167,5 173,6
Materia Seca + Funda 43,5 40,2 32,4 34,1 35,6
Funda 8 8 8 8 8
Materia Seca MS. 35,5 32,2 24,4 26,1 27,6
% M. S. 15,32 13,70 17,64 15,58 15,90
% Humedad 84,68 86,30 82,36 84,42 84,10
4.3 Análisis estadístico de los datos obtenidos de las plantas muestra.
4.3.1 Acelga (Beta vulgaris. Var. Cicla)
El promedio de pesos de las muestras es de 467,04 g para MF, mientras que 73,76 g como promedio de MS, se observó que la desviación estándar de las muestras analizadas en MF dio 169,62 g una gran variación entre muestras. Esto se dio ya que no se aplicó los espaciamientos óptimos para el cultivo, debido a que en el área urbana no se cuenta con grandes extensiones en las cuales se maneje las densidades óptimas. Otro punto por el cual varó de manera significativa es que la parte radicular de la planta no tuvo mucho espacio para desarrollarse, lo que conlleva a una captación menor de nutrientes, minerales y agua. Como lo recalcó (CostaI y Otros, 2003) en su investigación, además mencionó que el cultivo de una misma variedad en diferentes condiciones ambientales, agronómicas y socio-culturales generan variación en la producción estimada. Mientras que la MS es de 23,32 g y un coeficiente de correlación de 0,688 lo cual indica que existe una correlación positiva moderada (Siegel, 1988) entre las variables MF y MS ya que el componente mineral de los vegetales está sujeto al genotipo presente en cada variedad. (Cuadro 14) Cuadro 14. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras
vegetales de Acelga (Beta vulgaris Var. Cicla) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ.
Muestra / Descripción PROM. MEDIA DESV. EST. COEF. CORREL
Materia Fresca (MF) 467,04 415,376 169,620 0,6882
Materia Seca + Funda 81,76 76,151 23,326
Funda 8 8 0,000
Materia Seca (MS) 73,76 67,496 23,326
62
4.3.2 Albahaca (Ocimum basilicum L.)
El Coeficiente de Correlación 0,7915 demostró que existe una correlación positiva alta (Siegel, 1988) entre la Materia Fresca y la Materia Seca. (Cuadro 15) El promedio de pesos de las muestras es de 29,14 g para MF, mientras que 4,3 g como promedio de MS, se observó que la desviación estándar de las muestras analizadas en MF dio 9,57 g mientras que en MS es de 1,49 g Los datos obtenidos se corroboran con las investigaciones que realizó (Barroso, 2004) en las que se denota la variación notable de materia seca en relación a la humedad subministrada durante el periodo de desarrollo de la plantan que para la presente investigación fue a basa de un sistema de goteo, el cual dosificada de manera óptima y uniforme el recurso hídrico, con lo que se sustenta que se ha manejado de manera óptima el componente riego, en el ensayo. Cuadro 15. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras
vegetales de Albahaca (Ocimum basilicum L.) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ.
Muestra / Descripción PROM. MEDIA DESV. EST. COEF. CORREL
Materia Fresca (MF) 29,14 26,674 9,574 0,791518
Materia Seca + Funda 12,3 12,162 1,498
Funda 8 8 0,000
Materia Seca (MS) 4,3 3,9334 1,498
4.3.3 Orégano (Origanum vulgare)
Tras el análisis se encontró que las muestras de orégano presentan un coeficiente de correlación nada aceptable ya que con un 0.052 (cuadro 16) calificándola como una correlación positiva muy baja (Siegel, 1988) entre materia seca y materia húmeda, Estos dos factores presentan la tendencia debido a que la planta de orégano bioquímicamente, posee un alto contenido de fibra y celulosa, además de grandes cantidades de aceites esenciales volatines como el timol y carvacol, mismos que pueden llegar a representar hasta el 30 % del peso fresco tal como lo mencionó (Lozano y Mejía, 2014), lo cual incide directamente en la cantidad de humedad presente en la biomasa. También comentó que este porcentaje de oligo-compuestos puede llegar a los niveles indicados, con un buen manejo del fotoperiodo, lamina de riego y densidad de siembra, factores que en el experimento complementario a esta tesis, se manejó de manera óptima ya que el fotoperiodo para los meses que duro el experimento fue de alta intensidad y la lámina de riego se dio por medio del sistema de goteo de alta eficiencia.
63
Cuadro 16.Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Orégano (Origanum vulgare) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ.
Muestra / Descripción PROM. MEDIA DESV. EST. COEF. CORREL
Materia Fresca (MF) 33,72 32,7603804 6,073 0,05221267
Materia Seca + Funda 15,98 15,8242734 1,771
Funda 8 8 0,000
Materia Seca (MS) 7,98 7,66369348 1,771
4.3.4 Lechuga (Lactuca sativa)
Debido a que los pesos obtenidos de las muestras de lechuga, son sumamente variables se ha obtenido, una desviación estándar sumamente representativa (cuadro 17) en relación a la media de pesos tanto para Materia Fresca como para Materia Seca, Tomando en cuenta los factores agronómicos que se manejaron en la presente investigación, fueron estandarizados para todo los cultivos, estas variaciones estarían sujetas al componente genotípico del material vegetal utilizado, tal como recalcó (Colacicco, 1897) en su publicación. El coeficiente de correlación calculado es de 0.894 y según la clasificación de (Siegel, 1988) la denomina como correlación positiva alta. Cuadro 17. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras
vegetales de Lechuga (Lactuca sativa) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana. DMQ.
Muestra / Descripción PROM. MEDIA DESV. EST.
VAR. COEF. CORREL.
Materia Fresca (MF) 1171,88 994,631 481,430 231774,592 0,8948
Materia Seca + Funda 125,663 111,514 41,403 1714,208
Funda 8 8 0,000 0
Materia Seca (MS) 117,663 102,12 41,403 1714,208
4.3.5 Rábano (Raphanus sativus.)
Tomando en cuenta que para el análisis se trabajó con el 5% de la población total, dicho dato se encuentra dentro del margen de trabajo que recomendó (Siegel, 1988), dando un coeficiente de correlación positivo bajo de 0.0359 (cuadro 18), denota que la relación entre la Materia Fresca y la Materia Seca, es sumamente baja y las variables no tienen mayor incidencia entre sí.
64
Cuadro 18. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras vegetales de Rábano (Raphanus sativus) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ.
Muestra / Descripción PROM. MEDIA DESV. EST. VAR. COEF. CORREL
Materia Fresca (MF) 62,32 53,9054 25,509 650,727 0,0359
Materia Seca + Funda 12,64 12,5504 1,178 1,388
Funda 8 8 0,000 0
Materia Seca (MS) 4,64 4,38575 1,178 1,388
4.3.6 Remolacha (Beta vulgaris)
El promedio de pesos de las muestras es de 189,22 g para MF, mientras que 29,16 g como promedio de MS, se observó que la desviación estándar de las muestras analizadas en MF dió 42,45 g mientras que en MS es de 4,58 g y un coeficiente de correlación de 0,9096 la cual se la considera como correlación positiva alta según (Siegel, 1988) lo cual indica que existe una relación positiva entre las variables MF y MS. Tal como se demuestra en el (Cuadro 19) La productividad neta del cultivo en relación a los 62 días a la cosecha fue de 3.05 g/m2 en promedio, este dato sobrepasa al 2.10 g/m2 que indicó (Galán, 2014) en su investigación, mismo que difiere en el método de producción orgánica que se practicó en el presente ensayo y las densidades con las cuales se trabajó en los estudios comparados. Dando como resultado que se puede manejar la densidad del cultivo en relación a la fertilidad, obtenido mayores resultados de productividad, sin dejar de lado el componente luminosidad y humedad. Cuadro 19. Análisis estadístico de la Materia Fresca y Materia Seca determinada de las muestras
vegetales de Remolacha (Beta vulgaris) Obtenidas de la tesis “Diseño e implementación de un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ. 2015.
Muestra / Descripción PROM. MEDIA DESV. EST. VAR. COEF. CORREL
Materia Fresca MF. 189,22 181,604 42,453 1802,237 0,9096
Materia Seca + Funda 37,16 36,725 4,580 20,973
Funda 8 8 0,000 0
Materia Seca MS. 29,16 28,6115 4,580 20,973
4.4 Estimación total de captura de CO2 por la población de hortalizas cultivadas
La estimación total de CO2 fijado por plantas que fueron cultivadas, como sistema de secuestro de carbono en vegetales hortícolas de ciclo corto, se determinó que:
65
En el tiempo que se recolectó los datos en la fase de campo del experimento, se registró cantidades de relevante importancia (cuadro 20), basado en estas cifras se pude decir que los paramentos bajo los cuales se determinaron las cantidades de Carbono orgánico, se encuentran en los rangos de publicaciones internacionales como lo afirmó (Galán, 2014) en sus estudios, quien tomó como referencias del 43 - 45 % de peso de materia seca como Carbono orgánico. Además señaló que para cultivos de ciclo corto existe una variación de ± 8 % en relación a lo antes mencionado, dicha variación se basa en la relación C/N, de cada especie vegetal en particular. Así mismo (Colacicco, 1897) demostró que la composición mineral del cultivo lechuga está en el rango de 3.7 % en relación al peso seco del mismo, para la presente investigación se tomó como dato de la composición mineral el 0.02 % del peso seco total, la presente investigación demuestra que el cultivo de mayor fijación de CO2 es el de la lechuga de repollo, utilizada en los ensayos, misma que se encuentra en un 215,717 gCO2/planta en promedio. Por otro lado (Carvajal y otros, 2010) determinó que en la variedad de lechuga Romana es más eficiente en la fijación de dióxido de carbono con 129.8 gCO2/planta, esto se debe a que en la investigación citada, utilizó 96.8 g/planta como promedio de materia seca, mientras que en la presente tesis se trabajó con 117.66 g/planta, debido a esta diferencia de pesos, se obtiene fluctuaciones de la cantidad de carbón fijado y por ende la cantidad de CO2 fue distinta. A más de esto en la investigación antes citada, se consideran 3 cultivos por año, a una densidad de 6.5 plantas/m2, mientras que en el sistema de producción que se utilizó en esta tesis se trabajó con 12 plantas/m2 y con una estimación de 4 ciclos al año. Aunque la composición bioquímica de la variedad de Lechuga Romana, es diferente al tener mayor porcentaje de fibra que el de la Lechuga de Repollo, no puede competir con la densidad de siembra que se maneja con lo cual se determinó que existe mayor absorción de CO2 por metro cuadrado como parte de la investigación que se realizó para la presente tesis. Cuadro 20. Estimación total de secuestro de CO2, en la biomasa de las hortalizas obtenidas en la
tesis “Diseño e implementación un sistema de mitigación a la huella de carbono en la zona urbana”. DMQ, 2015.
MUESTRA M. S. CARBONO OXÌGENO HIDRÒGENO OTROS CO2 FIJADO
(g)
Ace. 73,76 36,88 30,9792 4,4256 1,4752 135,227
Alb. 4,30 2,15 1,806 0,258 0,086 7,883
Ore. 7,98 3,99 3,3516 0,4788 0,1596 14,630
Lec. 117,66 58,832 49,419 7,060 2,353 215,717
Rab. 4,64 2,32 1,9488 0,2784 0,0928 8,507
Rem. 29,16 14,58 12,2472 1,7496 0,5832 53,460
sub total 237,504 118,752 99,752 14,250 4,750 435,423
Total kg 23,750 11,875 9,975 1,425 0,475 43,542
66
4.5 Análisis del sistema de mitigación frente a las emisiones de las actividades realizadas por los habitantes del inmueble en estudio
La producción total de CO2 a la atmosfera como parte de las actividades realizadas por los habitantes del inmueble en estudio (anexo1), sirvió de base para el cálculo de la huella de carbono obtenidos del edificio Casa Blanca, Ubicado en el Sector Mar y Sol, Calle Francisco Dalmau y pasaje de los Pinos, Quito, Pichincha, Ecuador Junio y Julio 2015. Se resume en la formula HdC:
(E)
La fijación directa de CO2 (cuadro 21), se resume a continuación el total de dióxido de carbono capturado en la biomasa de los vegetales, presenta los datos de forma resumida con la ecuación FCO2.
Mientras que la Mitigación indirecta de la Huella de Carbono (MIHdC), que conllevaron a no consumir las hortalizas cultivadas fuera del área de la cuidad se estimó (anexo 15)
(M)
Mitigación total de la Huella de Carbono (MHdC), para el ciclo de duración del experimento fue de:
Del total de emisiones que fue 2.829,57 kgCO2 se logró mitigar 429.542 kg de CO2 dando una eficiencia al sistema de secuestro de CO2 del 15.18 %, en relación a la emisión total.
67
Denotando que la metodología y el manejo utilizado en la presente investigación tienen niveles aceptables como lo recalcó (Carvajal y otros, 2010) en sus investigaciones de reducción de carbono en la atmosfera, en comparación a cultivos de mayor tamaño como forestales, difíciles de implementar en áreas pequeñas y con pocos recursos como son las azoteas de edificios en el interior de las ciudades.
68
5. CONCLUSIONES
1. Tomando como base el método compuesto de las cuentas contables (MC3), se analizó la
electricidad, carbón, G.L.P., desperdicios, diésel, gasolina, combustible de avión, encontrando que las actividades sociales, económicas, entre otras que se llevan a cabo dentro de la edificación, produjo 2 829,57 kg de CO2, siendo este dato la huella de carbono de emitido al ambiente por parte de las actividades humanas es un referente, para construcciones que posean características, tanto económica, social y dimensionalmente.
2. En el tiempo que se recolectó los datos en la fase de campo del experimento, se registró cantidades de relevante importancia, basado en estas cifras se pude decir que los paramentos bajo los cuales se determinaron las cantidades de Carbono orgánico, se encuentran en los rangos de literatura referente al tema, con un 43 - 45 % de peso de materia seca como Carbono orgánico, además se toma una diferencia de ± 8 % en relación a lo antes mencionado, dicha variación se basa en la relación C/N, de cada especie vegetal en particular.
3. Tomando en cuenta que el secuestro de CO2 por parte los cultivos de hortalizas como es el caso de la lechuga que fija 8 – 10 tCO2/ha es menor en relación al cultivo de caña de azúcar que se encuentra alrededor de 80 tCO2/ha/año, mientras que los forestales como el Eucalipto fijan 43,58 tCO2/ha/año, cave recalcar que las hortalizas son de ciclo corto y la mayoría no sobrepasa los 3 meses de cultivo, siguiendo un sistema intensivo se puede llegar a altos niveles de CO2 fijados, sin dejar de lado el componente ecológico de producción.
4. En la presente investigación no se tomó en cuenta el cultivo de tomate de mesa, ya que, este cultivo presenta una mayor biomasa y aunque posee un mayor contenido de carbono y captación de CO2 con un estimado de 1.590 gCO2/planta que en los demás vegetales y con una densidad de (2 plantas m2), es sumamente ineficiente en relación a la superficie utilizada.
5. Las comparaciones realizadas con otro tipo de cultivos vegetales, son de gran importancia, tanto es así que cuando se pudo analizar la fijación más alta en el presente experimento fue de 293.718 gCO2 para el ejemplar Lec5, mientras que si comparamos con la fijación de un cítrico como es el limonero, cuyos niveles de fijación anuales sobrepasan los 2500 gCO2/planta. Se denota una vasta diferencia, cabe recalcar que al comparar los dos cultivos en relación a área, las lechugas fijan mayor cantidad de gCO2/m2, pero para una mayor consideración de los balances en el cálculo total hay que tener en cuenta los resultados por hectárea junto al conocimiento de la densidad de plantación.
6. Cabe recalcar que con lo demostrado en esta tesis, se pudo mitigar la emisión de carbono, con lo cual se expone la importancia de las áreas verdes dentro de las ciudades, con lo cual es trascendente la replicación de proyectos en áreas donde no exista extensiones cultivables.
7. Finalmente de la huella de carbono calculada 2.829,57 kg CO2 se logró mitigar 429.542 kg de CO2 dando una eficiencia al sistema de secuestro de CO2 del 15.18 %, en relación a la emisión total.
69
6. RECOMENDACIÓNES
1. Aplicar biofertilizantes líquidos para inducir un mayor desarrollo de biomasa, el cual no solo este cargado de nitrógeno, sino enriquecido con macro y micro elementos.
2. Analizar la variable densidad de plantación, como factor en el incremento de la biomasa generada, acompañado de una fertilización complementaria de fuentes orgánicas.
3. La investigación y transferencia de tecnología se deben considerar como una inversión, ya que los beneficios se obtienen a mediano y largo plazo demostrando que la inversión en proyectos de mitigación de la huella de carbono, reduce porcentualmente la cantidad de dióxido de carbono componente principal de los gases de efecto invernadero.
4. Realizar determinaciones prácticas de los coeficientes de transformación de CO2 para los descriptores que no poseen datos propios del país.
70
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN A LA HUELLA DE CARBONO EN LA ZONA URBANA.
7. RESUMEN
El Distrito Metropolitano de Quito, debido a su constante crecimiento demográfico, demanda día a día más bienes y servicios, los mismos que generan CO2 y otros gases que provocan el calentamiento global, motivo por el cual se decidió calcular de manera científica la huella de carbono de un edificio ubicado en un área socioeconómica de clase media-alta, mediante la adaptación del método compuesto de las cuentas contables (MC3) a las condiciones y variables del Ecuador, con lo cual se obtuvo un total 2.829,57 kgCO2 para los meses de Junio y Julio del 2015, el sistema de mitigación a estas emisiones se basó en el cultivo de hortalizas y hierbas aromáticas, bajo los parámetros de la organoponía con lo cual se logró una mitigación total de 429.542 kg de CO2 dando una eficiencia al sistema de secuestro de CO2 del 15.18 %, en relación a la emisión total, concluyendo así que se logró alcanzar los objetivos planteados para la investigación. PALABRAS CLAVE: CO2, ORGANOPONÍA, CALENTAMIENTO GLOBAL, EDIFICIO, HORTALIZAS, DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO.
71
SUMMARY
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A SYSTEM TO MITIGATE THE CARBON
PRINT IN THE URBAN ZONE
The Metropolitan District of Quito, due to the permanent demographic growth, requires for more
goods and services day after day, which generate CO2 and other gases that cause global heating.
That was the ground for the decision to scientifically calculate the carbon print of a building
located in a medium-high socioeconomic area, by adapting the compound method of countable
accounts (MC3) to Ecuador conditions and variables. A total of 2,829.57 kg CO2 was obtained for
June and July, 2015. The system to mitigate such emissions consisted in the cultivation of
vegetables and aromatic herbs, under organoponics parameters, which obtained a total mitigation of
429.542 kg CO2, with efficiency to the CO2 seizure system of 15.18%, in comparison to the total
emission. It was concluded that objects proposed for the investigation were reached.
KEYWORDS: CO2, ORGANOPONICS, CARBON PRINT, MITIGATION, GLOBAL
HEATING, BUILDING.
72
8. REFERENCIAS
Agencia de Control y Regularización Hidrocarburífero ARCH. (2010) Agencia de Control y Regularización Hidrocarburífero. Ecuador: Autor. disponible en URL: de http://www.arch.gob.ec/index.php/servicios.html[consulta 04 de diciembre de 2015]
Agencia de Regulación y Control de Electricidad (2011). disponible en URL: http://www.conelec.gob.ec/images/documentos/doc_10104_Be2011.pdf [consulta 04 de diciembre de 2015]
Ardilla, L. (2003). Cultivo Orgánico de Plantas Medicinales. Bogotá, Colombia: Futuro Verde.
Barroso, L. J. (2004). Crecimiento, desarrollo y relaciónes hídricas en la albahaca blanca (Ocimum basilicum L.) en función del abastecimiento hídrico. La Habana, Cuba: s.n.
Bravo, F. (2007). El papel de los bosques españoles en la mitigación del cambio climático. España: Fundación Gas Natural.
Carbon Trust. (2009). Introducing energy saving opportunities for farmers and growers: de Carbon Trust. disponible en URL : http://www.carbontrust.com[consulta 04 de diciembre de 2015]
Carvajal y otros, M. C.-L.-B. (2010). Investigación sobre la absorción de co2 por los cultivos más representativos de la región de murcia. Murcia, España: s.n.
Change, C.–M. (2006). “The carbon emissions generated in all that we consume”. s.n.t.
Colacicco, P. J. (1897). Organic Materials as Alternative Nutrient. Amsterdam: Energy in plant nutrition and pest control.
CostaI, S. M., MontenegroI, M. A., ArreguiII, T., PintoI, M. I., NazarenoI, M. A., & Beatriz López de MishimaI. (2003). Caracterización de acelga fresca de Santiago del Estero (Argentina). Comparación del contenido de nutrientes en hoja y tallo. Evaluación de los carotenoides presentes. Santiago de Estero, Argentina: Scielo.
Cozzo, D. (1955). Eucalyptus y Eucaliptotecnia. Bahamas: El Ateneo.
FAO (s.f.). Agroforestería para la producción animal en América Latina-II. Turrialba, Costa Rica: CATIE. disponible en URL: http://www.fao.org/docrep/006/y4435s/y4435s09.htm[consulta 04 de diciembre de 2015]
Galán, A. M. (2014). La biomasa de los cultivos en el agroecosistema. Cuba: Cultivos Tropicales 35( 1),pp. 11-20
GreenFacts. (2005). Consenso Científico sobre Captura y Almacenamiento de Co 2. disponible en URL: http://www.greenfacts.org/es/captura-almacenamiento-co2/captura-almacenamiento-co2-greenfacts-level2.pdf[consulta 04 de diciembre de 2015]
Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (2008). Coches: ¿Cuánto consumen? España: Autor disponible en URL: http://www.idae.es/index.php/mod.pags/mem.detalle/id.84[consulta 04 de diciembre de 2015]
73
Instituto Nacional de la Nutrición. (1955). Tabla de composición de alimentos ecuatorianos. Guayaquil, Ecuador: Casa de la Cultura Ecuatoriana.
International Organization for Standardization ISO. (2006). ISO 14064-2:2006. Ginebra: International Organization for Standardization.
ISO, U.-E. (2006). 14040 Gestión ambiental. Análisis de ciclo de vida. Principios y marco de referencia. s.n.t.
Jumilla, F. (2008). El cambio climático en la Región de Murcia. Evidencias, impactos e iniciativas para la adaptación. España: Anales de la Real Academia de Medicina y Cirugía de Murcia, 83, pp. 195-237
Lozano y Mejía, C. C.-P.-U. (2014). El orégano: propiedades, composición y actividad biológica de sus componentes. Caracas: Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 54(1), 14
Metz, B., Davidson, O., Coninck, H. d., Loos, M., & Meyer, L. (Edits.). (2005). La captación y el almacenamiento de Dióxido de carbono. Ginebra, Suiza: OMM.disponible en URL: https://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/srccs/srccs_spm_ts_sp.pdf[consulta 04 de diciembre de 2015]
Ministerio de Electricidad y Energía Renovable. (2012). Factor de emisión del sistema nacional interconectado al año 2012: Comisión Técnica de Determinación de Factores de Emisión de Gases de Efecto Invernadero. Quito: Autor.
Montero, G. R.-P. (2005). Producción de biomasa y fijación de CO2 por los bosques españoles. España: INIA.
Morales, H., & Torres, C. (2008). Tecnologías de captura y secuestro de CO2. Chile: Pontificia Universidad Catolica de Chile, Departamento de Ingenieria Electrica.
R.Lal, E. (2009). Carbon emission from farm operations. Comisión Europea.
Ramos, P. (Diciembre de 2005). ecologistasenacción.disponible en URL: http://www.ecologistasenacción.org/article7815.html[consulta 04 de diciembre de 2015]
Suarez, D. (2008). SEED. http://www.planetseed.com/es/ticket/cuanto-co2-desprende-la-combustion-de-1-litro-de-petroleo-diesel-1-l[consulta 04 de diciembre de 2015]
Transport Local Government Regions (2002). de Economic Valuation with Stated Preference Techniques Summary Guide. London: Autor. disponible en URL: https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/191522/Economic_valuation_with_stated_preference_techniques.pdf [consulta 04 de diciembre de 2015]
BIBLIOGRAPHY UNESA (2005). Metologias para la implementación de los Mecanismos flexibles de Kioto- Mecanismo de Desarrollo limpio en Latinoamérica. España: Autor. Capítulo 8 UNE-ISO. (s.f.). 14064:2006, Gases de efecto invernadero, Parte 1, parte 2 y parte3.
74
Vargas-Mena Amescua,A., & Yanéz Sandoval, A. (s.f.). La captura de carbono en bosques: ¿una herramienta para la gestión ambiental? disponible en URL: dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/2882569.pdf[consulta 04 de diciembre de 2015] Vallejo Mena, M. C. (2014). Estudio de factivilidad e implementación de una microempresa reclectora de papel y carton en la ciudad de Quito. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ing. en Ciencias Económicas y Financieras. Quito: Escuela Politécnica Nacional, Escuela de Ciencias. disponible en URL:http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/319/1/CD-0742.pdf[consulta 04 de diciembre de 2015]
75
10. ANEXOS
Anexo 1
