An Initial Approximation to the Simulation of Soil CO2 Emissions Using the IPCC Methodology in Agricultural Systems of Villavicencio

• Autores: Amanda Silva Parra, Dayra Yisel García Ramírez, Cristóbal Lugo López
• Localización: Ingeniería e Investigación, ISSN-e 2248-8723, ISSN 0120-5609, Vol. 43, Nº. 2, 2023
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Una aproximación inicial a la simulación de emisiones de CO2 del suelo usando la metodología del IPCC en sistemas agropecuarios de Villavicencio
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    A nivel mundial, el sector agropecuario ha representado la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero (GHG). Nuestra investigación hipotetiza si es posible definir fielmente el efecto de los factores de manejo del suelo en el modelado del secuestro de carbono orgánico del suelo (SOC) y la reducción de las emisiones de CO2 del suelo en diferentes sistemas agropecuarios para tres zonas de Villavicencio (Colombia) aplicando el modelo basado en procesos de nivel 1 del IPPC. Los sistemas agroforestales (AFS) se encuentran típicamente en la zona 1, y los sistemas intensivos de tierras de cultivo (CL) en las zonas 3 y 4. Las tasas de emisiones de CO2 del suelo se calculan de acuerdo con las directrices actuales del IPCC para los inventarios nacionales de GHG. Se evalúan el error cuadrático medio (RMSE, RMSE/n), el R2 y la eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE). En la zona 1, el sistema agroforestal de café de 7 años almacenó más SOC, neutralizando -10,83t CO2 eq ha-1 año-1 que el cultivo de soya/maíz en rotación de 25 años de la zona 3, con emisiones de 2,56t CO2eq ha-1 año-1. Los sistemas agropecuarios de las zonas 3 y 4 resultaron ser más emisoras, con 7 223 y 3 889t CO2 eq año-1 respectivamente, lo cual puede aumentar si el CL continúa adoptando prácticas agrícolas que incentiven la labranza convencional. Los efectos benéficos de los AFS sobre el SOC almacenado se identifican mediante observaciones de campo y se reproducen correctamente mediante la evaluación del RMSE.

  • English

    At a global level, the agricultural sector has represented the largest source of greenhouse gas (GHG) emissions. Our research hypothesizes whether it is possible to faithfully define the effect of soil management factors on modeling soil carbon organic (SOC) sequestration and reducing soil CO2 emissions in different agricultural systems across three zones of Villavicencio (Colombia) by applying the Tier-1 IPCC process‐based model. Agroforestry systems (AFS) are typically found in zone 1, and intensive croplands (CL) in zones 3 and 4. Soil CO2 emissions rates are calculated according to the current IPCC guidelines for national GHG inventories. Root-mean square error (RMSE, RMSE/n), R2, and Nash‐Sutcliffe efficiency (NSE) are measured to assess model performance. In zone 1, 7-year coffee-based agroforestry stored higher SOC, neutralizing -10,83t CO2 eq ha-1 year−1 than 25-year soybean/corn crop rotation in zone 3, with emissions of 2,56t CO2eq ha-1 year-1. The agricultural systems of zones 3 and 4 turned out to be greater emitters, with 7 223 and 3 889t CO2 eq year-1, respectively, which could increase if CL continues to adopt agricultural practices that encourage full tillage. The beneficial effects of AFS on stored SOC are identified via field observations and correctly reproduced by RMSE evaluation.