Este proyecto busca reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en la agricultura mediante el uso de biochar como complemento a los fertilizantes nitrogenados. Un estudio previo mostró que el biochar puede reducir las emisiones de óxido nitroso en un 50% en promedio. El proyecto ahora quiere trasladar la investigación del laboratorio a condiciones de cultivo reales para analizar los efectos del biochar durante 100 días.

1. www.precipita.es
® FECYT 2014. Todos los derechos reservados
1
Biochar, un complemento a los fertilizantes nitrogenados para disminuir
la emisión de gases de efecto invernadero.
OBJETIVO
Mínimo: 4.500 €
Óptimo: 12.000 €
UBICACIÓN
Madrid

2. www.precipita.es
® FECYT 2014. Todos los derechos reservados
2
Descripción
El agrícola es el sector con más emisiones óxido nitroso a escala
mundial.
¿Qué está ocurriendo?
El uso indiscriminado de fertilizantes nitrogenados en las explotaciones
agrícolas daña el medio ambiente. ¿Por qué? Su aplicación en la
agricultura coincide con el incremento significativo de emisiones de
óxido nitroso, uno de los tres gases más nocivos para el cambio
climático, más potente y más permanente que el CO2.
El óxido nitroso no es nada nuevo, ya que se produce de forma natural
a través de un proceso llamado desnitrificación. Simplificando
podemos decir que este proceso lo que hace es transformar los
nitratos que se encuentran en el suelo agrícola en gases. Pero si a
este suelo le añadimos cantidades masivas de fertilizantes
nitrogenados, este proceso se amplifica y se multiplica la cantidad
de óxido nitroso en la atmosfera perjudicando severamente el medio
ambiente.
Este escenario ha hecho saltar las alarmas de muchos investigadores
que están buscando soluciones para disminuir la emisión de gases de
efecto invernadero, claves en el empeoramiento del calentamiento
global.
Si somos capaces de producir alimentos sin provocar más emisiones,
habremos identificado una solución muy eficaz para paliar el cambio
climático disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero
en la agricultura.
¿Por qué?
Se ha demostrado que un tipo de carbón vegetal llamado biochar, si se
aplica en el suelo agrícola, puede aportar extraordinarios beneficios
para el medio ambiente. Pero, ¿de dónde sale? El biochar es un
elemento que se obtiene a
través de métodos específicos de la bioenergía, un tipo de energía
renovable que se genera a partir de residuos orgánicos como la leña.

3. www.precipita.es
® FECYT 2014. Todos los derechos reservados
3
Este grupo de investigación del CEBAS-CSIC, en colaboración con
la Universidad de Cornell (USAha estudiado la aplicación del biochar
en 15 suelos agrícolas, entre los que se encontraban varios suelos de
la Región de Murcia. El estudio, realizado en laboratorio, muestra
resultados prometedores, con una reducción en las emisiones de óxido
nitroso en torno al 50% de media.
La eficacia del biochar ha sido probada, incrementa la cantidad de
carbono en el suelo ya que lo secuestra y evita así su emisión en
forma de CO2, se pierde menos nitrógeno, por lo tanto, disminuye la
necesidad de aplicar fertilizantes, aumenta la fertilidad del suelo y,
finalmente, disminuye la emisión del óxido nitroso.
¿Cómo es posible? Las causas por las que el biochar disminuye las
emisiones de gases todavía son un misterio. pero lo que sí está claro
es que las emisiones se reducen de media un 50%, aunque la eficacia
depende de las condiciones.
Por ello es fundamental continuar explorándolo.
¿Y ahora qué podemos hacer?
Queremos dar un paso más: trasladar la investigación sobre el biochar
del laboratorio a condiciones reales de cultivo, para poder analizar su
aplicabilidad y hacer el seguimiento de sus efectos y posibilidades en
suelo agrícola durante 100 días.
PRECIPITANDO ¿A qué se dedicará tu aportación?
El programa europeo financiará los gastos de personal, el
mantenimiento de las cámaras de cultivo, entre otros.
A través de Precipita y gracias a tu ayuda, si llegamos al mínimo
podremos adquirir los fertilizantes marcados con isótopos estables
(nitrógeno 15), lo que nos dará una información mucho más valiosa y
detallada sobre qué ocurre realmente y si alcanzamos el óptimo,
además de esto, podremos costear los análisis isotópicos de las
muestras una vez finalice el experimento.
¿Quieres saber más?
Video: European Nitrogen Assessment

4. www.precipita.es
® FECYT 2014. Todos los derechos reservados
4
Agricultura y cambio climático
El biochar reduce emisiones de óxido nitroso en los cultivos
Biochar and denitrification in soils: when, how much and why does
biochar reduce N2O emissions?
Video: Cambio climático: The state of the science.
Repercusiones del proyecto
Este proyecto pretende promover un cambio en el modelo de
fertilización para potenciar la sostenibilidad. Por esta razón, los
principales beneficiarios del uso y aplicación del biochar son:
1. Los agricultores ya que obtendrían tierras más fértiles.
2. Las empresas de fertilizantesy del sector bioenergético que a través
de la innovación y combinación de fertilizantes nitrogenados con
biochar podrían obtener nuevos productos más innovadores, eficientes
y sostenibles con el medio ambiente.
3. La ciudadanía en general, principal afectada de los efectos
negativos del cambio climático.
Otros datos
Las tres publicaciones más relevantes relacionadas con el proyecto
son:
Cayuela, M.L., van Zwieten, L., Singh, B.P., Jeffery, S., Roig, A.,
Sánchez-Monedero, M.A.
Biochar’s role in mitigating soil nitrous oxide emissions: A review and
meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2014 (in
press).

5. www.precipita.es
® FECYT 2014. Todos los derechos reservados
5
Cayuela, M.L., Sánchez-Monedero, M.A., Roig, A., Hanley, K., Enders,
A., Lehmann, J. 2013
Biochar and denitrification in soils: when, how much and why does
biochar reduce N2O emissions? Scientific Reports 3, Article number:
1732 doi:10.1038/srep01732
Cayuela, M.L., Oenema, O., Kuikman, P., Bakker, R.B., van Groenigen,
J.W. 2010
Bioenergy by-products as soil amendments? Implications for C
sequestration and greenhouse gas emissions. Global Change Biology
Bioenergy 2: 201-213.
El número total de publicaciones ISI relacionadas con el proyecto es
de aproximadamente 20 (llevamos trabajando en esto solo los últimos
4-5 años)
Desde 2001 colaborando activamente con la empresa “Casa Pareja”.
Primero a través de un proyecto de transferencia de tecnología del
Ministerio de Economía y Competitividad. En la actualidad Casa Pareja
cede algunas de sus parcelas para investigación dentro del proyecto
FERTIPLUS.
Ubicación
1. Los agricultores ya que obtendrían tierras más fértiles.
2. Las empresas de fertilizantesy del sector bioenergético que a través
de la innovación y combinación de fertilizantes nitrogenados con
biochar podrían obtener nuevos productos más innovadores, eficientes
y sostenibles con el medio ambiente.
3. La ciudadanía en general, principal afectada de los efectos
negativos del cambio climático.
¿Quién está detrás de este proyecto?
El grupo “Organic Waste Recycling in Agriculture” pertenece al
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Murcia.
Está integrado por dos investigadores senior, dos investigadores
postdoctorales y dos doctorandos.

6. www.precipita.es
® FECYT 2014. Todos los derechos reservados
6
Cuenta con experiencia de más de 20 años en la estabilización,
mejora y aplicación de la materia orgánica en suelos con especial
atención a los ciclos de C y N. Durante los últimos años ha trabajado
en el uso de enmiendas orgánicas para favorecer la inmovilización de
C en suelos agrícolas y mantener la fertilidad de los mismos
controlando las emisiones de gases de efecto
invernadero.
El grupo mantiene numerosas colaboraciones internacionales con
las Universidades de Lavras (Brasil), Wageningen (Holanda), Cornell
(USA), Hirosaki (Japón) entre otras, en las que se ha especializado en
el estudio del biochar como enmienda en suelos agrícolas.