¿Cómo hacer para extraer carbono de la atmósfera y detener el cambio climático?

En McCarty Family Farms, con sede en el noroeste de Kansas, casi no queda terreno sin cultivar. Hoy, para apoyar la sustentabilidad, además de cultivar maíz, sorgo y alfalfa, la lechería familiar siembra el suelo que queda entre las cosechas con trigo y nabo blanco (daikon). Con el trigo, alimentan al ganado. Y en vez de cosechar los rábanos de raíces penetrantes que agrietan la superficie, los dejan morir allí para enriquecer el suelo.

Como todas las plantas, los cereales y las hortalizas de raíz consumen dióxido de carbono. En 2017, según una auditoría de tercera parte, la siembra de cultivos de cobertura en tierras que antes estaban vacías ayudó a las granjas McCarty en Kansas y Nebraska a extraer 6.922 toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera y almacenarlas en el suelo en unos 12.300 acres (5000 hectáreas), lo mismo que podrían almacenar 7.300 acres (3000 hectáreas) de bosque. Dicho de otro modo: el suelo de la granja había absorbido las emisiones de más de 1.300 automóviles.

"Siempre supimos que estábamos haciendo algo grande, pero al conocer los números concretos, nos sentimos cada vez más motivados", expresa Ken McCarty, quien dirige las granjas con sus tres hermanos. Según los científicos, las iniciativas de este tipo, que muchas veces son ignoradas, hoy son cruciales para reducir los peores efectos del cambio climático.

Desde la plantación de más árboles y la restauración de pastizales hasta el uso de máquinas sofisticadas con ventiladores y filtros para recoger el CO2 del aire, estos grandes pasos apuntan a lo siguiente: absorber los gases del efecto invernadero.

Las máquinas utilizadas para tal fin son engorrosas y caras. Pero se trata de trabajar en los bosques, pastizales y granjas como lo hacemos siempre solo que ahora la idea es hacerlo mejor, con el foco puesto en la extracción del carbono en la atmósfera.

"Sabemos lo que hay que hacer en los bosques; sabemos cómo almacenar carbono en el suelo", sostiene Richard Birdsey, desde el Woods Hole Research Center (Centro de Investigación Woods Hole). "Estas son estrategias que están disponibles ahora mismo; básicamente, se pueden implementar de inmediato".

Un estudio dirigido por un equipo de The Nature Conservancy, publicado el año pasado en Proceedings of the National Academy of Sciences sugiere que, con los incentivos adecuados, el mundo podría llegar al tercio de las reducciones de carbono que necesita para 2030, simplemente mejorando el trato que tenemos con la naturaleza.

Otros estudios desafían estas cifras, pero no la premisa básica: la cuestión no es que podemos usar la naturaleza para ayudar a salvar el mundo, sino que debemos hacerlo.

¿Riesgo moral u obligación moral?

Afortunadamente, algunas cosas se volvieron más claras luego de que 195 naciones se comprometieron en París a limitar el aumento de la temperatura global en 2 grados centígrados, y acordaron, incluso, apuntar a 1.5 grados.

Debemos detener la quema de combustibles fósiles rápidamente. Y eso ya ni siquiera alcanza.

Como viene ocurriendo, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) y otros organismos científicos han llegado a una dura conclusión, y esta vez se publicó en un importante informe el otoño pasado: la mayoría de las alternativas para lograr que el aumento de temperatura global no sea mayor a 2 grados, y todas las que aspiran a los 1.5 grados, dependen, de alguna manera, de los métodos de extracción de CO2 de la atmósfera.

Es un importante cambio de sentido. Durante años, muchos científicos rechazaron o restaron importancia a las técnicas de extracción de CO2 diseñadas con la más alta tecnología. Esas técnicas solían asociarse con formas peligrosas de "geoingeniería", como inyectar sulfatos u otros aerosoles en la estratosfera para reflejar la luz solar y enfriar el planeta. Destinar dinero y energía a una solución tecnológica de ese estilo era arriesgado y considerado un "riesgo moral", una forma de evadir la necesidad urgente de reducir las emisiones restringiendo el uso de carbón, petróleo y gas.

Pero ahora, muchos ven las "emisiones negativas" (así denominan a las estrategias de extracción de CO2) como un puente fundamental hacia un futuro de energía limpia.

"La extracción de CO2 ha pasado de ser un riesgo moral a una obligación moral", explica Julio Friedmann, investigador principal del Centro para la Política Energética Global (CGEP, por sus siglas en inglés) de Columbia University

Hay varias razones para implementar el cambio. Para empezar, intentar establecer un objetivo difícil en 1.5 o 2 grados es poner un límite a las emisiones. Si tenemos en cuenta que las emisiones de carbono de combustibles fósiles aumentaron un 2.7 por ciento en 2018, claramente no nos estamos moviendo lo suficientemente rápido para reducir las emisiones, ni siquiera en la dirección correcta.

"Cuanto más tiempo posponemos las reducciones drásticas, más difícil será el desafío de lograr esas reducciones cuando el tiempo apremie”, explica Erica Belmont, investigadora de ingeniería de la University of Wyoming.

Los países desarrollados podrían cambiar más rápidamente a los combustibles no contaminantes, pero los países más pobres tardarían mucho más tiempo. Las emisiones de algunas industrias, como las de producción de cemento y acero, serán difíciles de extraer, y se cree que los combustibles alternativos para los viajes aéreos seguirán siendo costosos por bastante tiempo.

Algunos avances

La buena noticia es que, en la última década, la tecnología de extracción de CO2 ha avanzado mucho más rápido de lo que se esperaba, según afirmó Stephen Pacala, profesor de Princeton que supervisó un estudio de estrategias de extracción de carbono, publicado este otoño por la National Academies of Science (Academia Nacional de Ciencias).

Los costos de las máquinas que capturan el CO2 directamente del aire han bajado dos tercios o más. Mientras tanto, al menos 18 proyectos de escala comercial en todo el mundo ya están recogiendo CO2 de las chimeneas de las plantas de carbón o gas natural, para almacenarlo bajo tierra o incluso usarlo en la creación de otros productos. En 12 años, los costos de esa tecnología se han reducido a la mitad. Si bien extraer CO2 de los gases de las chimeneas no es lo mismo que extraerlo del aire ambiente (lo primero evita nuevas emisiones, mientras que lo segundo limpia las antiguas), ambas técnicas requieren que de algún modo se almacene el CO2 capturado. Además, los avances en investigación y desarrollo en captura de carbono industrial pueden impulsar nuevas ideas para extraer el carbono viejo de la atmósfera.

"La captura de carbono posterior a la combustión y los procesos de captura de aire directos pueden compartir los métodos y el conocimiento", afirma Christopher W. Jones, vicepresidente asociado de investigación del Georgia Institute of Technology.

Otro avance es que parece haber más voluntad política de subsidiar la extracción de carbono. Incluso un Congreso liderado por el Partido Republicano, hostil al cambio climático, trabajó el año pasado con representantes fuertes como el senador Sheldon Whitehouse, D-Rhode Island, para aprobar un crédito fiscal de $ 50 por tonelada para tipos específicos de extracción de CO2, incluidas las técnicas de emisiones negativas como la captura directa de aire.

"Necesitamos diseñar e implementar tecnología para capturar grandes cantidades de carbono de nuestra atmósfera a un ritmo desenfrenado", comentó el senador Whitehouse a National Geographic. "Es por eso que persigo la implementación de medidas que impulsen el desarrollo de esa tecnología".

"Si trabajas en la ciencia de los efectos del clima, acabas siendo un pesimista, pues suele haber poca acción", comenta Pacala. "Las personas que más saben son las que más se asustan. Han visto cómo aumentan las emisiones y prevén lo peor".

Pero los científicos que estudian las emisiones negativas, continúa Pacala, "han visto los logros tecnológicos más espectaculares en tecnología energética de los últimos 10 años. Pasamos de no tener herramientas para hacer esto, a darnos cuenta de que los avances son impresionantes".

Él y los otros autores del informe de National Academies concluyeron que, si existiese un esfuerzo de investigación y desarrollo entre el gobierno y el sector privado, con un presupuesto de miles de millones de dólares, dentro de 10 años, se podría lanzar a escala masiva una tecnología que extraiga CO2 directamente del aire ambiente.

Pero incluso evangelistas como Pacala y Whitehouse insisten en que la tecnología de captura directa de aire puede, como máximo, llenar los vacíos en un proyecto general para descarbonizar la economía. Nunca llegará al punto de que logremos prescindir de los combustibles fósiles, o de que nos libremos de trabajar la tierra mucho mejor de lo que lo hacemos ahora.

Primero, no hagas daño

El primer paso para mejorar el manejo de la tierra es detener las prácticas que requieren de la extracción de carbono, como el desbroce y la quema de la tierra a gran escala. Detener la deforestación solamente en Indonesia y Brasil podría reducir las emisiones equivalentes a las producidas por todos los automóviles y camiones que circulan en los Estados Unidos.

"Abordar la deforestación tropical es una cuestión enorme", afirma Katherine Mach, investigadora principal del Woods Institute for the Environment (Instituto Woods para el Medio Ambiente) de la Stanford University.

Mantener los árboles es más importante que extraer carbono de la atmósfera. El Amazonas produce su propia humedad, y la pérdida de árboles puede provocar sequías e incendios, que podrían desestabilizar el bosque y convertirlo en un paisaje diferente, donde el carbono almacenado volvería a la atmósfera.

La replantación de árboles, por otro lado, podría reducir aún más los gases del efecto invernadero. Restaurando solamente los bosques ya talados en Brasil, se podrían extraer del aire alrededor de 1.500 millones de toneladas métricas de CO2.

Los árboles crecen rápido en los trópicos, pero la restauración de bosques no debe limitarse a lugares remotos. De hecho, según un estudio reciente publicado en Science Advances, trabajar las tierras de los EE. UU. con la intención de reducir el carbono -limitando las nuevas emisiones y buscando lugares para extraer CO2 de la atmósfera-, podría lograr el resultado equivalente a reducir las emisiones del país en un 21 por ciento.

El manejo de la tierra para reducir el carbono implicaría la restauración de los bosques originales, la disminución de las rotaciones de tala en las tierras boscosas del sureste, y la plantación de más árboles en unas 3.500 ciudades. También se trata de optimizar el manejo de los bosques para reducir los incendios forestales catastróficos, reconectar las marismas aisladas del océano y restaurar la vegetación marina. Asimismo, se deberían agregar cultivos de cobertura entre las plantaciones de maíz, tierra, trigo, arroz y algodón en los EE. UU.

“El proyecto es ambicioso, pero es fundamental que, al menos, lo intentemos”, afirma Joe Fargione, director científico de The Nature Conservancy y autor principal del reciente estudio.

"Lo que estamos viviendo con el cambio climático es tan peligroso que realmente requiere que nos pongamos manos a la obra", comenta Fargione”. “Con esto nos ganaríamos 10 años”.

Muchas de las acciones previstas por su equipo (no todas) pondrán un precio al carbono para motivar a los terratenientes a cambiar su comportamiento. Y hay problemas potenciales.

Probablemente, el más importante es que el manejo de la tierra para reducir el carbono podría entrar en conflicto con el manejo de la tierra para producir alimentos. Debido a que la demanda mundial de alimentos aumentará sustancialmente en las próximas décadas, convertir las tierras agrícolas equivocadas en bosques o pastizales restaurados podría limitar la disponibilidad de alimentos y producir cambios desorbitantes en los precios.

También existe el desafío obvio de comunicar el potencial teórico de la reducción de carbono natural, no solo en los EE. UU., sino en un planeta con una tremenda diversidad de paisajes y una enorme variedad de reglas, terratenientes y situaciones políticas. En Brasil, por ejemplo, el nuevo presidente electo amenaza con aumentar la deforestación, no la plantación de árboles. La situación en los Estados Unidos no es nada fácil tampoco.

"Hay 11 millones de terratenientes de bosques en los EE. UU.", afirma Birdsey. "Lograr que 11 millones de familias o entidades hagan algo, es un desafío muy difícil. La mayoría de los programas que se proponen que, al menos, el 10 por ciento de los terratenientes participen, terminan fracasando".

Es por eso que el estudio de National Academies es mucho más conservador [RK11] que el publicado por el equipo de Fargione en Science Advances. Entiende que los bosques y las granjas de todo el mundo podrían extraer de la atmósfera solo 2.5 gigatoneladas de CO2 por año.

La técnica altamente desarrollada de bioenergía con captura y almacenamiento de carbono consiste en quemar cultivos, madera o biomasa de desechos para obtener electricidad o combustible, y en capturar y almacenar el CO2 resultante. Según el estudio de National Academies, con esta técnica se duplicaría la cantidad de CO2 extraído.

Eso, sin embargo, ya significaría un verdadero logro. Cinco gigatoneladas de CO2 representan aproximadamente la mitad de las emisiones de combustibles fósiles en los Estados Unidos, el segundo país más contaminante del mundo.

De vuelta en la granja

En McCarty Family Farms, el cambio a procesos más amigables con respecto al carbono fue una lenta evolución que ha resaltado las motivaciones competitivas de los terratenientes.

La familia se mudó del este de Pennsylvania al Medio Oeste hace casi 20 años. A medida que sus granjas crecieron hasta tener 8.500 vacas, la familia comenzó a pensar en la sostenibilidad, pero no por una única razón.

Un nuevo estudio confirma que los cultivos de cobertura suavizan los suelos y los enriquecen, y así el rendimiento mejora notoriamente. Eso también combate la erosión eólica (gran parte de la tierra de los McCartys colinda con carreteras, y el polvo que sopla de los campos puede causar accidentes). Además, los cultivos de cobertura habían sido muy comunes en Pennsylvania, ya que evitaban que las lluvias lavaran los nutrientes de los campos fertilizados en la Bahía de Chesapeake.

"En el oeste de Kansas, los cultivos de cobertura no son comunes", afirma McCarty. "El agua escasea, es un recurso que se está agotando, e históricamente, se ha considerado que los cultivos de cobertura funcionaban como drenaje de agua. Los estudios prueban que puede ayudarnos a recoger más agua, pero es difícil cambiar ideas tan arraigadas".

Luego, hace unos seis años, los McCartys acordaron suministrar leche a Danone North America, fabricantes de yogur Dannon, que, apoyando un proyecto de sostenibilidad más amplio, se comprometió a dejar huella de carbono cero para el 2050. Los McCartys también se comprometieron a fabricar productos no modificados genéticamente. Eso significaba preocuparse seriamente de la comida de sus vacas. Y comenzaron a plantar cultivos de cobertura.

Danone no exigió que los McCartys adoptaran prácticas particulares. "Pero fomentan, a través de diversos medios, la adopción, el intercambio y la utilización de las mejores prácticas en todas las tareas y procesos involucrados en nuestra granja", expresa McCarty.

El acuerdo apoya la estabilidad de precios de los productos lácteos. Cuando los tiempos son difíciles, especialmente en las lecherías (donde el 90 por ciento son empresas familiares), eso es fundamental.

"La economía agrícola ha estado dando pelea durante varios años", sostiene McCarty. "Cuando tienes que sobrevivir, es difícil pensar en productos con 'valor agregado'".

McCarty comenta que la mayoría de los agricultores estadounidenses son mucho más grandes que él. Él tiene 36 años y es el más joven de los cuatro McCarty.

"La edad promedio del agricultor estadounidense está por encima de eso, y muchas veces, es más común que las generaciones más jóvenes piensen en el cambio climático y que tengan la voluntad de probar nuevas prácticas", explica McCarty.

“Lo único que hay que hacer es comenzar”

El crédito fiscal sobre el carbono, como el que el Congreso aprobó este año para las granjas y madereras, podría hacer una gran diferencia.

"Eso sería realmente útil", sostiene McCarty.

Es muy grande el valor de los incentivos para impulsar la innovación. Así es como la energía renovable pasó de ser un producto especializado a un elemento básico en poco más de ocho años.

"¿Por qué la energía eólica y solar son tan baratas? Porque los subsidios crearon un mercado para que el capitalismo hiciera su magia", explica Pacala. Si se crea un mercado similar para las emisiones negativas al tiempo que se descarboniza la economía, se podría generar un cambio rápido.

"Todos los estadounidenses deben saber que tenemos gran parte de la tecnología para resolver el problema", afirma Pacala. "Lo único que hay que hacer es comenzar".