Evaluando el impacto del cambio climático en las emisiones de metano de los sistemas de producción de arroz en el sur de India
Autores: Kovilpillai, Boomiraj; Jothi, Gayathri Jawahar; Antille, Diogenes L.; Chidambaram, Prabu P.; Karunaratne, Senani; Bhatia, Arti; Shanmugam, Mohan Kumar; Rose, Musie; Kandasamy, Senthilraja; Selvaraj, Selvakumar; Mainuddin, Mohammed; Chandrasekeran, Guruanand; Ramasamy, Sangeetha Piriya; Vellingiri, Geethalakshmi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluando el impacto del cambio climático en las emisiones de metano de los sistemas de producción de arroz en el sur de India
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Cambio climático
Emisiones de metano
Sistemas de producción de arroz
Región de Coimbatore
Métodos de cultivo convencionales
Sistema de intensificación del arroz
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El impacto del cambio climático en las emisiones de metano (CH) de los sistemas de producción de arroz en la región de Coimbatore (Tamil Nadu, India) se estudió aprovechando experimentos de campo a través de dos tratamientos principales y cuatro sub-tratamientos en un diseño de parcelas divididas. Utilizando el método de cámara cerrada para la recolección de gases y el análisis de cromatografía de gases, este estudio identificó diferencias significativas en las emisiones de CH entre los métodos de cultivo convencionales y el sistema de intensificación del arroz (en adelante SRI). Durante dos temporadas de cultivo, los métodos de cultivo convencionales reportaron mayores emisiones de CH (rango: de 36.9 a 59.3 kg CH ha temporada) en comparación con SRI (rango: de 2.2 a 12.8 kg CH ha temporada). Los datos experimentales se utilizaron posteriormente para guiar la parametrización y validación del modelo DeNitrificación-DeComposición (DNDC). La validación del modelo mostró un buen acuerdo entre los datos medidos y modelados, como lo indican las pruebas estadísticas realizadas, que incluyeron CRM (0.09), índice D (0.99), RMSE (7.16), EF (0.96) y R (0.92). El modelo validado se utilizó luego para desarrollar proyecciones futuras de emisiones de CH bajo diversas trayectorias socioeconómicas compartidas (en adelante SSPs) para el medio (2021-2050) y el final (2051-2080) del siglo. El análisis reveló un aumento potencial en las emisiones de CH para los escenarios simulados, que dependía de prácticas específicas de manejo del suelo y riego. El cultivo convencional produjo las mayores emisiones de CH, pero se demostró que podrían reducirse si la práctica actual se reemplazara por inundaciones mínimas o mediante riego con ciclos alternos de humectación y secado. Se predijo que las emisiones aumentarían hasta SSP 370, con un aumento marginal en SSP 585 después. Los hallazgos de este trabajo subrayaron la urgencia de desarrollar estrategias de mitigación específicas para cada ubicación y que sean inteligentes frente al clima, enfocadas en mejorar simultáneamente las prácticas actuales de manejo del agua y nutrientes. El uso de metanótrofos para reducir la producción de CH de los sistemas de arroz debería considerarse en trabajos futuros. Esta investigación también destacó la interacción crítica que existe entre las prácticas agrícolas y el cambio climático, y enfatizó la necesidad de implementar estrategias de manejo de cultivos adaptativas que puedan mantener la productividad y mitigar los impactos ambientales de los sistemas basados en arroz en el sur de India.
Descripción
El impacto del cambio climático en las emisiones de metano (CH) de los sistemas de producción de arroz en la región de Coimbatore (Tamil Nadu, India) se estudió aprovechando experimentos de campo a través de dos tratamientos principales y cuatro sub-tratamientos en un diseño de parcelas divididas. Utilizando el método de cámara cerrada para la recolección de gases y el análisis de cromatografía de gases, este estudio identificó diferencias significativas en las emisiones de CH entre los métodos de cultivo convencionales y el sistema de intensificación del arroz (en adelante SRI). Durante dos temporadas de cultivo, los métodos de cultivo convencionales reportaron mayores emisiones de CH (rango: de 36.9 a 59.3 kg CH ha temporada) en comparación con SRI (rango: de 2.2 a 12.8 kg CH ha temporada). Los datos experimentales se utilizaron posteriormente para guiar la parametrización y validación del modelo DeNitrificación-DeComposición (DNDC). La validación del modelo mostró un buen acuerdo entre los datos medidos y modelados, como lo indican las pruebas estadísticas realizadas, que incluyeron CRM (0.09), índice D (0.99), RMSE (7.16), EF (0.96) y R (0.92). El modelo validado se utilizó luego para desarrollar proyecciones futuras de emisiones de CH bajo diversas trayectorias socioeconómicas compartidas (en adelante SSPs) para el medio (2021-2050) y el final (2051-2080) del siglo. El análisis reveló un aumento potencial en las emisiones de CH para los escenarios simulados, que dependía de prácticas específicas de manejo del suelo y riego. El cultivo convencional produjo las mayores emisiones de CH, pero se demostró que podrían reducirse si la práctica actual se reemplazara por inundaciones mínimas o mediante riego con ciclos alternos de humectación y secado. Se predijo que las emisiones aumentarían hasta SSP 370, con un aumento marginal en SSP 585 después. Los hallazgos de este trabajo subrayaron la urgencia de desarrollar estrategias de mitigación específicas para cada ubicación y que sean inteligentes frente al clima, enfocadas en mejorar simultáneamente las prácticas actuales de manejo del agua y nutrientes. El uso de metanótrofos para reducir la producción de CH de los sistemas de arroz debería considerarse en trabajos futuros. Esta investigación también destacó la interacción crítica que existe entre las prácticas agrícolas y el cambio climático, y enfatizó la necesidad de implementar estrategias de manejo de cultivos adaptativas que puedan mantener la productividad y mitigar los impactos ambientales de los sistemas basados en arroz en el sur de India.