Durante los últimos años, ha aumentado el uso de biochar como enmienda para el suelo.  Pero, ¿puede reducir el biochar o biocarbón las emisiones del gas de efecto invernadero óxido nitroso? La doctora María Luz Cayuela trata de resolver este interrogante a través del meta-análisis en el Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS), que pertenece al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

María Luz Cayuela es investigadora en el CEBAS del CSIC /B.Pardos

Empecemos por el principio.  La mitad del nitrógeno que se aplica en agricultura lo utilizan las plantas y, la otra mitad, se pierde por lixiviado o por emisiones gaseosas. En uno de estos procesos se produce óxido nitroso, un importante gas de efecto invernadero.

El biochar es un subproducto de la pirólisis de biomasa, a temperaturas entre 400 y 900 grados, en ausencia de oxígeno. Como resultado, se obtiene tres subproductos: gas, bioaceite y un sólido que es el biochar o biocarbón. Estos tres productos se pueden utilizar con fines energéticos. Sin embargo, explica Cayuela, hay un boom para utilizar el biochar como enmienda de suelos.

El descubrimiento de las tierras negras en Sudamérica tiene la culpa. Estos suelos cuentan con mayor fertilidad que los adyacentes. Se cree que su alto contenido de carbono de origen pirogénico se debe a que los indígenas acumulaban sus residuos y les prendían fuego. La constancia conllevó que se formaran estos  suelos tan fértiles.

En 2005, los autores Rondon, Ramírez y Lehmann, presentaron en un congreso el trabajo ‘Disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero con adiciones de biochar a suelos tropicales’. En él, los investigadores señalaban que cuando enmendaban suelo con biochar, se observaba una reducción de la emisión de óxido nitroso. Esto despertó gran interés entre la comunidad científica y se publicaron miles de artículos.

Para extraer conclusiones, los investigadores del CEBAS han realizado un meta-análisis. ¿En qué consiste esta estrategia estadística específica? Pasa por reunir los resultados de varios estudios en una sola estimación. Al final, se obtiene un dato, media o valor, que no se puede lograr con una revisión clásica. Por ejemplo, una revisión clásica para conocer los beneficios de la agricultura ecológica frente a la convencional se llevaría a cabo por parte de uno o varios expertos en la materia. “No es necesario que incluya todos los artículos publicados sobre un tema y puede incluir opinión”, señala María Luz Cayuela.

Sin embargo, si la revisión es sistemática, sí se debe considerar todos los artículos publicados sobre un tema. Es necesario especificar qué criterios se han empleado para la búsqueda y selección de artículos. No incluye opinión y suele incorporar un tratamiento estadístico -en este caso, se puede denominar meta-análisis-. La técnica, que empezó en los 90, ha ido creciendo de forma exponencial. Se han publicado más de 15.000 meta-análisis en todos los campos. Medicina, farmacología y neurociencias son las áreas más tratadas. En agrícolas y biológicas el porcentaje todavía no es tan algo.

Biochar /Wikimedia Creative Commons

¿Cómo se realiza un meta-análisis? Estos son los pasos a seguir:

1. Definir pregunta concreta: ¿Es capaz el biochar de reducir las emisiones de óxido nitroso en suelos agrícolas?

2. Definir criterios de búsqueda y selección de artículos. Por ejemplo, si se incluirá artículos en varios idiomas. Es importante escoger estudios que no evalúen cosas diferentes y, sobre todo, de calidad.

3. Búsqueda bibliográfica a través de los criterios establecidos.

4. Extracción de datos. Este paso es muy laborioso porque, en ocasiones, los datos se encuentran sólo en gráficas. En este caso, será necesario recurrir a programas informáticos que los extraigan e, incluso, contactar con los propios autores.

5. Realizar estadísticas y presentar conclusiones.

Así, el grupo de Cayuela compiló y analizó 30 artículos, publicados entre 2007 y 2013, con 242 comparaciones (como varios suelos o diferentes tipos de biochar). La mayoría de los artículos disponibles se basaban en trabajos de laboratorio a corto plazo. Se formuló varias preguntas y estos son los resultados de su meta-análisis:

1. ¿Disminuye el biochar las emisiones de nitroso? Si es así, ¿Cuánto?

Sí, una media de 54 %.

2. ¿Todos los tipos de biochar tienen la misma capacidad?

No, varían en función de su origen. Los lodos de depuradora y los estiércoles no tienen ningún efecto. Pero los de madera, celulosa o lignocelulosa sí producen la reducción. Por tanto, no todos mitigarían igual la emisión de gases efecto invernadero.

Cuando la relación carbono nitrógeno es menor de 10, no tienen efecto. A partir de 30, todos tienen un efecto similar.

3. ¿Qué dosis de aplicación es necesaria para que el biochar sea efectivo?

Cuando se aplica a una concentración menor del 1 % en peso, la diferencia no es significativa. Es necesario adicionar biochar entre el 1 % y el 2 % para que veamos una reducción de óxido nitroso significativa. A medida que se sube, se ven mayores reducciones.

4. ¿Funciona igual en suelos ácidos y alcalinos?

En general, funciona bien en suelos moderadamente ácidos (pH mayor de 5), pero en suelos muy ácidos el efecto es menor y no significativo. También, influye el tipo de fertilizante empleado. El mayor efecto observado se da cuando el biochar se añade con nitrato.

Las ventajas de realizar un meta-análisis es que se obtiene una estimación global en la que se conoce el nivel de incertidumbre de los artículos publicados en ese tema. Además, explora diferencias entre los estudios, ofrece solución a la existencia de trabajos contradictorios y puede dar lugar a generar nuevas hipótesis para encauzar el tema.