ACV de la Producción de Manzanas.

(1)

ACV de la Producción de

Manzanas.

Detección de puntos críticos y comparación entre

cultivo orgánico e integrado en Nueva Zelanda

Xa rx a Ca ta la na d ’ACV. Se min ari d ’ACV a gríc ola . IRT A -Cab rils 8 d e ma rç 2 004

Llorenç Milà i Canals

Dirección actual:

ESCi, Pg Pujades 1, 08003 Barcelona

(2)

Estructura de la presentación

¾

Objetivos y alcance: NZ Apple LCA

¾

Origen de los datos y modelización del sistema

¾

Resultados

¾

Interpretación:

Origen de los impactos ambientales en la producción de manzanas Propuestas de mejora ambiental para la producción de manzanas

¾

Conclusiones:

(3)

3

Contexto del ACV de producción de manzanas en Nueva Zelanda

¾

Sistemas de producción muy influenciados por las demandas

en mercados exteriores (UE, EUA, Japón):

Producción Integrada de Fruta (IFP):

racionalización de los sistemas convencionales

Producción Ecológica de Fruta (OFP):

basada en procesos naturales, orientada a la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos

¾

Uso de estas tecnologías por todos los productores de Nueva

Zelanda

Objeti vos y Al ca nce

(4)

Objetivos del ACV de producción de manzanas en Nueva Zelanda

¾

Detectar los puntos de la producción de manzanas más

problemáticos para el medio ambiente en función de:

Tecnología: IFP y OFP

Región: Hawke’s Bay (HB) y Central Otago (CO)

¾

Analizar otros factores más locales que afectan el balance

ambiental

Técnica del productor: cómo se aplica la tecnología

Condiciones físicas del sitio: suelo, clima

¾

Proponer opciones de mejora ambiental de la producción

¾

(NO la comparación de sistemas integrados y ecológicos)

vos

y

Al

ca

(5)

5

Regiones y sitios del ACV de producción de manzanas

en Nueva Zelanda

¾

Hawke’s Bay:

Cálido y húmedo:

mayor incidencia de plagas y hongos que en CO

Sitios de referencia:

IFP_HB_Avg, OFP_HB_Avg Sitios particulares:

IFP_HB_1, IFP_HB_2, OFP_HB_1

¾

Central Otago:

Frío y seco:

heladas más frecuentes que en HB Sitios de referencia: IFP_CO_Avg, OFP_CO_Avg Sitios particulares: IFP_CO_1, OFP_CO_1 Objeti vos y Al ca nce

(6)

Límites superiores del sistema

¾

Dos niveles de análisis:

Foreground (primer plano): análisis detallado, datos de alta calidad

Background (segundo plano): datos de referencia

¾

“De la cuna a la puerta”

Unidad funcional: 1 tonelada de manzanas para consumo directo

Sistema en primer plano Sistema en segundo plano

Producción de fertilizantes Producción de la maquinaria Producción de agro-químicos Operaciones en el campo Procesos, emisiones Consumo de energía Provisión de energía y transporte Construcción de la Granja e infraestructuras

Materias primas Emisiones

Manzanas vos y Al ca nce

(7)

7

Límites físicos y temporal del sistema en la fase de producción

¾

Límites físicos:

Trasgresión del volumen definido por los setos Lixiviación por el límite inferior del suelo

¾

Límite temporal:

Permanencia en el suelo al final del sistema

ECOSPHERE

soi l

Tree shelter (wind shield) TECHNOSPHERE System boundaries (production stage) Agro-chemicals Fertilisers Machinery Energy and transportation soil’ Emissions Apples Inv entar io

(8)

Fuentes de datos del ACV de producción de manzanas

en Nueva Zelanda

¾

Sistema en primer plano (fase de producción):

Recogida de datos por encuestas a productores y expertos del sector: duración de las operaciones, irrigación, uso de fertilizantes, características de la maquinaria, productividad, etc.

Registros ENZA de consumo de fitosanitarios (spray diaries):

cantidad, sustancia, método y momento de aplicación

¾

Sistema en segundo plano:

Datos bibliográficos

producción de maquinaria, pesticidas, fertilizantes, provisión de energía y transporte

entar

(9)

9

Elementos de inventario considerados en la fase de producción

¾

Análisis de consumos de recursos y emisiones:

Características locales (cálculo de emisiones)

Hábitos de los productores (consumos de recursos y emisiones)

Gestión del estrato herbáceo

SUELO

Aclareo

Lucha contra heladas

Gestión de plagas y enfermedades

Irrigación SUELO’ Fertil. Fertilización Emisiones (consumo de energía + emisiones en el campo) Manzanas agro-químicos nutrientes maquinaria energía agua

Ag Sep Oct Nov Dic En Feb Mar Abr Mayo Jul Em is iones e n el camp o Cosecha Consumo d e e ner gí a Poda Poda Inv entar io

(10)

Cálculo de emisiones en el campo: Emisiones de nutrientes

¾

Emisiones consideradas:

Al aire: NH₃, N₂O, NO_x, CH₄

Al agua: NO₃- _{(determinan la eutrofización)}

Al suelo: metales pesados (también para pesticidas)

¾

Fuentes de los datos:

Bibliografía adaptada a las condiciones de Nueva Zelanda

Datos experimentales de Nueva Zelanda

entar

(11)

11

Emisiones de pesticidas: modelización del destino

System boundaries

Water table

Tree shelter (wind shield)

Q₀ f_ground f_plant f_drift f_vol f_vol f_runoff f_leaching f_draining Photolysis f_a f_g f_w f_s Microbial degradation De los registros ENZA Emisiones: f_a, f_w, f_g, f_s Inv entar io

(12)

Principales resultados del ACV de producción de manzanas

en Nueva Zelanda

¾

Efecto de cada uno de los sitios estudiados a las distintas

categorías de impacto e indicadores ambientales

(caracterización)

Consumo de energía (MJ)

Formación de oxidantes fotoquímicos (kg C₂H₄) Toxicidad Ecológica por suelo (m3 _suelo)

Toxicidad Ecológica por agua (m3 _agua)

Toxicidad Humana por aire (m3 _aire)

Toxicidad Humana por agua (m3 _agua)

Toxicidad Humana por suelo (m3 _suelo)

Efecto Invernadero (kg CO₂) Lluvia Ácida (kg SO₂)

¾

Nuevos factores de caracterización para toxicidad

de 25 fitosanitarios (insecticidas, fungicidas, herbicidas, y agentes

ación d e im pacto s y R esu lta dos

(13)

13

Aspectos que determinan el consumo de energía

¾

Mayor consumo de energía por tonelada de manzanas en

manzanales de producción ecológica

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 MJ

IFP_HB_1 IFP_HB_2 IFP_CO_1

IFP_HB_AvgIFP_CO_Avg OFP_HB_1OFP_CO_1_{OFP_HB_Avg}_{OFP_CO_Avg}

Mechanization Machinery Fertilisers Pesticides Herbicides

¾

Mecanización, principal fuente de consumo de energía

Ev alu ación d e im pacto s y R esu lta dos

(14)

Impactos ambientales determinados por el consumo de energía

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 MJ

IFP_HB_AvgIFP_CO_Avg OFP_HB_1 OFP_CO_1OFP_HB_AvgOFP_CO_Avg

Energy Machinery Fertilisers Pesticides Herbicides

¾

Perfil de los impactos similar al del consumo de energía

0 10 20 30 40 50 60 m3 soil

Toxicidad ecológica por suelo

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 kg C2H4

Formación oxidantes fotoquímicos

(15)

15

Impactos sobre la toxicidad ecológica a través del agua

¾

Consumo de energía directo e “inherente”:

producción de máquinas, pesticidas y fertilizantes

Toxicidad Ecológica por Agua (crónica) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 m3 water

IFP_HB_Avg IFP_CO_Avg OFP_HB_1 OFP_CO_1OFP_HB_AvgOFP_CO_Avg

Energy Machinery Fertilisers Pesticides Herbicides 0 20 40 60 80 100 120 140 m3 water

Toxicidad Ecológica por Agua (aguda) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 m3 water

Toxicidad Ecológica por Agua (crónica)

Ev alu ación d e im pacto s y R esu lta dos

(16)

Aspectos que determinan los impactos sobre la toxicidad humana

¾

Dominada por las emisiones de pesticidas en el campo

¾

Impactos relevantes sólo en IFP

Toxicidad Humana por Agua

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 m3 water

Energy Machinery Fertilisers Pesticides Herbicides 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 m3 soil

Toxicidad Humana por Suelo

(17)

17

Aspectos que determinan el efecto invernadero y la lluvia ácida

¾

Impactos determinados por el consumo de energía y

las emisiones de nutrientes:

tipo de fertilizante determina la intensidad de las emisiones (N₂O, NH₃)

tipo de combustible determina las emisiones acidificantes (NO_x)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 kg SO2

Energy Machinery Fertilisers Pesticides Herbicides Lluvia ácida Efecto invernadero 0 20 40 60 80 100 120 kg eq CO2 (100 yr)

Energy Machinery Fertilisers Pesticides Herbicides Ev alu ación d e im pacto s y R esu lta dos

(18)

...pero si expresamos los resultados en otras unidades funcionales...

¾

Los resultados entre distintos tipos de producción (IFP vs OFP)

varían según la unidad funcional

¾

Al comparar manzanales de un mismo sistema (IFP_1 vs IFP_2)

ación d e im pacto s y R esu lta dos 0 500 1000 1500 2000 2500 MJ/functional uni t

IFP_HB_1 IFP_HB_2 IFP_CO_1 OFP_HB_1 OFP_CO_1

1 Tonne Grade 1&2 1,000NZ$ net profit

(19)

19

Análisis de contribución: origen de los impactos

Efecto invernadero Lluvia ácida

Tox. Ecol. Agua (crón.) Tox. Ecol. Agua (aguda) Tox. Ecol. Suelo (crón.) Oxidantes fotoquímicos Tox. Humana Aire

Tox. Humana Suelo Tox. Humana Agua

Consumo energía

directo

Emisiones

pesticidas Producción maquinaria Producción pesticidas Emisiones nutrientes

Î

en IFP

Interpret

(20)

Análisis de contribución: origen de los impactos

Efecto invernadero Lluvia ácida

Tox. Ecol. Agua (crón.) Tox. Ecol. Agua

(aguda)

Tox. Ecol. Suelo (crón.) Oxidantes fotoquímicos Tox. Humana Aire

Tox. Humana Suelo Tox. Humana Agua

Consumo energía

directo

Emisiones

pesticidas Producción maquinaria Producción pesticidas Emisiones nutrientes

Î

en OFP

(21)

21

¾

Tecnología:

Pastoreo del manzanal

Aclareo de las flores con sales Uso de bio-combustibles

¾

Técnica:

Gestión de los nutrientes para evitar pérdidas Balance hídrico para la irrigación

¾

Condiciones físicas del sitio:

Mapa de áreas sensibles a lixiviación de pesticidas: prioritarias para OFP

¾

Gestión / Medidas de acompañamiento:

Alquiler de maquinaria

Conjunto de indicadores ambientales para ayudar a la gestión de la granja Formación e información de los granjeros

Propuestas de mejora de la producción de manzanas sugeridas por

el ACV

Interpret

(22)

Aportaciones del ACV agrícola

(producción de manzanas en Nueva Zelanda)

¾

Concepto de ciclo de vida (análisis estratégico), perspectiva del

producto

¾

Información detallada sobre aspectos ambientales (combinable

con aspectos sociales y económicos):

Puntos críticos de la producción de manzanas:

• IFP: Emisiones de pesticidas. Determinadas por condiciones locales:

mapas de zonas sensibles

• OFP: Consumo de energía. Necesidad de incluirlo en los criterios de

certificación

Aspectos de escala local: más determinantes para los

resultados que aspectos de escala regional:

Prácticas del productor (técnica) dominan la generación de muchos

impactos (elección de sustancias, consumo energético…)

Características del suelo y el clima determinan las emisiones de

pesticidas

(23)

23

Principales necesidades de investigación para

aplicar el ACV a los sistemas agrícolas

¾ Multi-funcionales: dificultad de elección de unidad funcional

¾ Límites poco claros del sistema : emisiones del campo

¾ Desarrollo en el análisis de impactos ambientales

Metodología para analizar los impactos del uso del suelo muy incipientes. Relación prácticas agrícolas - efecto invernadero (¿agricultura como sumidero de carbono?) Insuficiente incorporación de los factores locales

Biodiversidad

Nuevos impactos, riesgos...: ¿OGM?

¾ Obtención de datos : sistemas de contabilidad agrícola

¾ Combinación con análisis social y económico...

Conclusion

(24)

Gracias por su atención…

Xa rx a Ca ta la na d ’ACV. Se min ari d ’ACV a gríc ola . IRT A -Cab rils 8 d e ma rç 2 004

Llorenç Milà i Canals