La minería legal hará que se acumulen 2,55 gigatoneladas de CO2 en la vegetación y en el suelo en Brasil

Investigadores de la Universidad de São Paulo advierten en un estudio sobre la importancia del seguimiento de esas áreas y proponen la aplicación de tecnosuelos elaborados a base de desechos y residuos de las minas como una forma de mitigar parte de las emisiones

Por Luciana Constantino  |  Agência FAPESP – Entre registros de récords de temperatura en el mundo, con una intensificación de los debates al respecto de las formas de mitigación de los cambios climáticos, científicos de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP), en Brasil, dieron a conocer un estudio que muestra que, de explotarse todas las áreas de minería legal activas actualmente en Brasil durante las próximas décadas, se emitirían al menos 2,55 gigatoneladas de dióxido de carbono equivalente (Gt CO₂eq).

En parte esto puede suceder debido a la pérdida de la vegetación (0,87 Gt CO₂eq) y en parte por las alteraciones producidas en los suelos (1,68 Gt CO₂eq). Este total representa alrededor del 5 % de las emisiones mundiales anuales de gases de efecto invernadero provenientes de las actividades humanas.

De acuerdo con la referida investigación, publicada en la revista científica Communications Earth & Environment, Brasil posee actualmente 5,4 millones de hectáreas de minas legalmente activas, lo que equivale a una superficie algo menor que la de Croacia (con sus 5,6 millones de hectáreas). Dichas minas se encuentran distribuidas por todo el país, pero se concentran mayoritariamente en las zonas subtropicales y tropicales (donde se registran las mayores existencias, estimadas en 1,05 Gt CO₂eq).

Para compensar estas emisiones, los investigadores proponen una solución basada en la naturaleza (SbN), mediante la implementación de suelos elaborados con residuos de las propias minas y denominados tecnosuelos. Esta estrategia cuenta con potencial como para secuestrar hasta 1 Gt de CO₂eq, lo que corresponde al 60 % del dióxido de carbono que podría emitirse debido a las alteraciones del suelo.

“Cuando pensamos en las existencias de carbono, el primer paso que dimos consistió en analizar las emisiones, ya que en la mayoría de los trabajos existentes se evalúan los impactos del procesamiento mineral mediante la quema de combustible y el gasto de electricidad, por ejemplo. Pero sabemos que la mayor parte de la minería en el mundo y principalmente en Brasil se ejecuta en excavaciones a cielo abierto. Y los suelos constituyen los principales ecosistemas terrestres de existencias de carbono. Cuando se remueve el suelo, esa materia orgánica y la vegetación cambian y eliminan dióxido de carbono. Por eso analizamos el potencial de emisiones ocasionadas por la remoción del suelo y de la vegetación para arribar a la cifra de 2,55 gigatonelas de CO₂ equivalente”, resume en declaraciones a Agência FAPESP el doctorando Francisco Ruiz, de la Esalq-USP.

Ruiz es el primer autor de la investigación y es becario de la FAPESP.

Para el profesor Tiago Osório Ferreira, del Departamento de Ciencia del Suelo de la Esalq-USP, autor corresponsal del artículo y director de tesis de Ruiz, uno de los principales puntos del estudio consistió en demostrar que los suelos elaborados a base de desechos pueden constituir una alternativa para lograr la descarbonización.

“Este trabajo específico muestra un potencial que ayuda a destinar desechos y residuos de un modo nuevo para elaborar un recurso fundamental, es decir, el suelo que secuestra carbono en forma estable. Y esta investigación sirve de alerta para otros países, fundamentalmente los grandes países mineros, como China y Estados Unidos, al señalar que existen alternativas en esa carrera urgente contra el cambio climático”, dice el profesor, quien también es coordinador del Grupo de Estudios e Investigaciones en Geoquímica de Suelos (GEPGeoq) de la Esalq.

El suelo es uno de los cuatro grandes reservorios de carbono del planeta, junto con la atmósfera, los océanos y las plantas. Empero, en estado de degradación, puede liberar CO₂, tal como sucede con la vegetación. MapBiomas, una red colaborativa conformada por organizaciones no gubernamentales, universidades y startups de tecnología que mapea la cobertura y el uso del suelo en Brasil, realizó un relevamiento que reveló que del total de 37 gigatoneladas de carbono orgánico del suelo (COS) existentes en Brasil en 2021, casi las dos terceras partes (el 63 %) se encuentran almacenadas en un área bajo cobertura autóctona estable (23,4 Gt COS), fundamentalmente en la Amazonia. Tan solo 3,7 Gt COS se encuentran almacenadas en suelos de áreas convertidas al uso antrópico desde 1985.

En tanto, los suelos artificiales pueden elaborarse mediante la utilización de materiales derivados de las actividades humanas, lo que incluye residuos industriales, urbanos y de la minería. Aparte de la regulación del clima, los tecnosuelos pueden restaurar servicios ecosistémicos esenciales perdidos debido las actividades de la minería, por ejemplo, que van desde la producción de alimentos y energía hasta la protección de la biodiversidad y la regulación de la calidad del agua y del ciclo de nutrientes.

De acuerdo con la investigación, siempre y cuando se empleen las propiedades adecuadas, los tecnosuelos pueden hacer las veces de sustratos para el desarrollo de plantas –autóctonas o de interés agrícola y forestal– y secuestrar carbono mediante la acumulación de materia orgánica.

Brasil se ubica entre los diez principales países productores de commodities minerales del mundo. La minería constituye una importante área del desarrollo económico, pero también está relacionada con la degradación de los ecosistemas, con la contaminación del suelo y del agua y con la pérdida de la biodiversidad. Asimismo, el país ha padecido recientemente dos grandes catástrofes: las roturas de las represas de Mariana (en 2015) y Brumadinho (en 2019), ambas en el estado de Minas Gerais, con altos costos humanos, económicos y ambientales.

El proceso

La elaboración de tecnosuelos se basa en la comprensión de los procesos de existencia natural en el suelo, tales como su formación, la meteorización y la estabilización de la materia orgánica.

Para poner a prueba la hipótesis de que la elaboración de tecnosuelos podría ayudar a superar las emisiones de CO₂ de la minería de superficie, los científicos estimaron sus existencias mediante el empleo de datos disponibles en la literatura. Para ello determinaron la geolocalización y las áreas de todos los sitios de minería legal existentes en el país utilizando la plataforma digital SIGMINE, de la Agencia Nacional de Minería (ANM).

Y descubrieron que la recuperación de existencias de dióxido de carbono depende del clima; y que los tecnosuelos tropicales muestran el mayor potencial. Este rendimiento puede adjudicársele al alto aporte de carbono derivado de las plantas y al potencial de estabilización de CO₂ mediante interacciones minerales-orgánicas.

Los investigadores ponen de relieve que algunos tipos de desechos de la minería contienen elementos potencialmente tóxicos, tales como arsénico, mercurio, cadmio, cobre y plomo, y que su uso debe por eso mismo evitarse o combinárselo con estrategias de prevención de la contaminación y la movilización de metales pesados. En esos casos, sugieren el empleo de técnicas de remediación (como la fitorremediación) y la aplicación de correctores de suelos.

“Lo que llama mucho la atención en este trabajo es la cantidad de carbono que se obtiene en los tecnosuelos. En algunos casos, supera el total de los suelos naturales. Los estudios que Francisco [Ruiz] ha venido desarrollando muestran que es posible construir suelos en poquísimo tiempo con un rendimiento incluso mejor que los suelos naturales y ayudando a mitigar los efectos de los cambios climáticos”, comenta Osório Ferreira.

Ruiz investiga tecnosuelos desde su maestría, y en el año 2020 obtuvo el Premio a la Excelencia de la Industria Minera-Metalúrgica Brasileña, organizado por la revista Minérios, una publicación que constituye una referencia del sector en Brasil. En aquel momento, el investigador realizó un estudio en una empresa minera de piedra caliza emplazada en la ciudad de Saltinho, en São Paulo, mediante el reaprovechamiento de los desechos producidos por la propia minería para elaborar suelos recomponiendo la topografía y la vegetación.

Aparte de los científicos de la Esalq, el trabajo publicado ahora contó con la participación de investigadores de instituciones internacionales como las universidades de La Sorbona (Francia) y de Santiago de Compostela (España), aparte del Woodwell Climate Research Centre (Estados Unidos). Y está vinculado al nuevo Centro de Estudios del Carbono en la Agricultura Tropical (CCarbon), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP coordinado por el profesor Carlos Eduardo Pellegrino Cerri, coautor del artículo (lea más en: agencia.fapesp.br/41106).

Con sede en la Esalq, el CCarbon tienen el objetivo de producir conocimiento e innovación en soluciones basadas en la naturaleza con miras a conciliar la creciente demanda de alimentos y energía con la sostenibilidad ambiental, económica y social.

Puede leerse el artículo intitulado Constructing soils for climate-smart mining en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s43247-023-00862-x?utm_campaign=related_content&utm_source=EARTHENV&utm_medium=communities.