El desastre a largo plazo, mucho peor que la pandemia de COVID-19

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Hay un desastre a largo plazo que es mucho peor que la pandemia de COVID-19. La pandemia terminará en unos años. Sin embargo, el mundo perderá muchos millones de personas más a causasde enfermedades, hambre, pobreza y eventos climáticos catastróficos como resultado de una  emergencia climática sin precedentes.

El mundo alcanzó un récord de 417,2 partes por millón de dióxido de carbono (ppm de CO2) en la atmósfera en mayo de 2020, la mayor cantidad en más de 3 millones de años.

Un estudio publicado en mayo de 2019 muestra que si no logramos reducir radicalmente las emisiones, nuestra civilización podría colapsar en 2050. Como informó el New York Post, los autores del informe dicen:

“Este escenario nos deja entrever un mundo de ‘caos absoluto’ que nos llevará hacia el fin de la civilización humana y la sociedad moderna como la conocemos, en donde los desafíos a la seguridad global son simplemente abrumadores y el pánico político se convierte en la norma”.

La buena noticia es que podemos revertir esta situación aplicando la agricultura regenerativa a gran escala.

¿Por qué la agricultura regenerativa?

La agricultura regenerativa se basa en una variedad de sistemas alimentarios y agrícolas que utilizan la fotosíntesis de las plantas para capturar el dióxido de carbono y almacenarlo en el suelo. El suelo contiene casi tres veces la cantidad de carbono de la atmósfera y la biomasa (bosques y plantas) combinadas.

¿Por qué es tan importante reducir drásticamente la tasa actual de emisiones de CO2?

Si las emisiones no se reducen pronto, sufriremos un cambio climático catastrófico. Esto se debe a que se necesitarán siglos para sacar el calor de nuestros océanos. El calor del océano es un factor importante de nuestro clima. Los océanos y la atmósfera han alcanzado una temperatura de más de de 1,8 grados Fahrenheit (1 grado Celsius)   desde la revolución industrial.

La energía necesaria para aumentar la temperatura de la atmósfera y el océano 1℃ equivale a miles de millones de bombas atómicas. Estoy usando esta metáfora violenta para que la gente pueda entender cuánta energía se libera en nuestra atmósfera y océanos y por qué tendremos más eventos climáticos extremos que causan estragos en nuestras comunidades y el medio ambiente.

Esta energía adicional ya está alimentando y alterando de manera violenta nuestro clima. Está provocando que los fenómenos meteorológicos sean mucho más intensos. Las tormentas de invierno se están volviendo más frías y se están extendiendo más al sur y al norte de lo normal debido a esta energía, y provocan tormentas de nieve dañinas e inundaciones intensas.

De manera similar, las tormentas de verano, especialmente huracanes, tornados, ciclones tropicales, etc., son mucho más frecuentes e intensas con lluvias e inundaciones devastadoras. Las sequías y las olas de calor son más comunes y están provocando más malas cosechas. También están avivando los incendios en bosques y pastizales, que queman comunidades enteras y cambian las ecologías regionales ya que no dan tiempo a la recuperación antes de los próximos incendios.

La frecuencia e intensidad de este tipo de eventos solo empeorará exponencialmente cuando el mundo se caliente 3.6 grados Fahrenheit (2 grados Celsius), que es el límite máximo del acuerdo climático de París. Estamos camino de sobrepasar este objetivo.

La gestión del cambio climático es un tema importante con el que tenemos que lidiar ahora

Los niveles de CO2 atmosférico han aumentado 2 partes por millón (ppm) por año. El nivel de CO2 alcanzó un nuevo récord de 400 ppm en mayo de 2016. Sin embargo, a pesar de todos los compromisos asumidos por los países en París en diciembre de 2015, los niveles de CO2 aumentaron en 3,3 ppm en 2016, una cifra récord. Desde 2018 ha aumentado 3.3 ppm, de manera que en mayo de 2019 se alcanzó un nuevo récord de 415.3 ppm.

A pesar del cierre económico mundial como respuesta a la pandemia de COVID-19, los niveles de CO2 aún llegaron a un nuevo récord de 417.2 ppm en mayo de 2020. Este es un aumento enorme de emisiones por año desde el Acuerdo de París y muestra que en realidad la mayoría de los países ni siquiera están cerca de cumplir con sus compromisos de reducción de emisiones de París y muchos deben estar haciendo trampas o ignorando sus obligaciones.

Según una investigación revisada por pares publicada por Rohling et al. en la revista científica Nature Geoscience, la última vez que el mundo tuvo 380 ppm, fue hace más de 3 millones de años. Las temperaturas eran entre 5 y 16℃ más cálidas (9 – 28,8 ℉) y el nivel del mar era de 20 a 30 metros más alto (65 a 100 pies). Alrededor de ese período hubo una extinción masiva. 

Incluso si el mundo hiciera la transición al 100% de energía renovable mañana, esto no detendrá el aumento de la temperatura y del nivel del mar. El mundo seguirá calentándose porque los niveles de CO2 tardarán más de 100 años en bajar de forma natural.

El aumento global del nivel del mar causará que los países que son islas de atolones, gran parte de Bangladesh, Países Bajos, la costa de EE. UU., Nueva York, Nueva Orleans, Miami, Londres, Hamburgo, Copenhague, Ámsterdam, Manila, Bangkok, Yakarta, Shanghai, Singapur, Melbourne, Brisbane , Sydney, Dar es Salam y otras ciudades y regiones bajas queden sumergidas.

Según el último informe de Spratt y Dunlop, el aumento del nivel del mar y las sequías e inundaciones causarán una gran crisis que afectará a más de mil millones de personas para 2050, hecho que conducirá a nuestra civilización al caos. Un artículo revisado por pares de Kulp et al. Nature Communications muestra que el aumento del nivel del mar provocará una enorme crisis de refugiados que afectará a 340 millones de personas en 2050.

El mundo no puede hacer frente a unos pocos millones de refugiados de África, América Central y Oriente Medio. ¿Cómo vamos a lidiar con cientos de millones de refugiados del cambio climático? Habrá un conflicto generalizado por los alimentos, el agua y la tierra.

El Acuerdo de París de las Naciones Unidas propone la neutralidad neta de CO2 para 2050. La evidencia muestra que ya será demasiado tarde para detener el daño catastrófico del cambio climático. Al ritmo actual de emisiones, habría cerca de 500 ppm de CO2 en la atmósfera.

El hecho es que ahora nos encontramos en una grave emergencia climática. Debemos acelerar la transición a las energías renovables, detener la tala de todos los bosques y tenemos que hacer un gran esfuerzo para reducir el CO2 en la atmósfera al nivel preindustrial de 280 ppm.

Revertir el cambio climático

417 ppm supera por mucho el objetivo de París de limitar el aumento de temperatura a 3.6 grados Fahrenheit (2 grados Celsius).

Para estabilizar los niveles de CO2 atmosférico, los sistemas agrícolas regenerativos tendrían que capturar las emisiones actuales de 3.3 ppm de CO2 por año. Teniendo en cuenta la fórmula aceptada de que 1 ppm de CO2 = 7.76 Gt de CO2 significa que es necesario extraer 25.61 gigatoneladas (Gt) de CO2 por año de la atmósfera. Tenemos que capturar más que esto para reducir los niveles de CO2 a fin de regenerar nuestro clima y prevenir una emergencia climática catastrófica.

Tres ejemplos de sistemas de agricultura regenerativa con potencial para regenerar nuestro clima

Existen numerosos sistemas agrícolas regenerativos que pueden capturar CO2 de la atmósfera a través de la fotosíntesis y convertirlo en materia orgánica del suelo a través de la actividad de las raíces y la biología del suelo o el microbioma del suelo.

No tenemos tiempo que perder en sistemas agrícolas que solo capturan pequeñas cantidades de CO2. Necesitamos concentrarnos en implementar a gran escala los sistemas que pueden lograr altos niveles de captura de CO2. Los cálculos utilizados para los tres ejemplos siguientes son una buena manera de demostrar el considerable potencial de estos sistemas regenerativos para revertir la emergencia climática.

Manejo agrícola biológicamente mejorado (BEAM)

El BEAM (Manejo Agrícola Biológicamente Mejorado), desarrollado por el Dr. David Johnson de la Universidad Estatal de Nuevo México, produce abono con una alta diversidad de microorganismos del suelo.

Muchos cultivos manejados con BEAM han logrado niveles muy altos de captura de carbono y rendimiento.

La investigación publicada por el Dr. Johnson y sus colegas muestra:

“. . . Un estudio de campo agrícola de 4 años y medio promovió la captura y almacenamiento promedio anual de 10.27 toneladas métricas de C ha-1 año -1 a la vez que aumentó la disponibilidad de macro, meso y micronutrientes del suelo, de manera que ofrece un mecanismo robusto y rentable de captura de carbono con un enfoque más productivo y de manejo agrícola sostenible a largo plazo”.

Actualmente estos resultados se están reproduciendo en otras pruebas experimentales.

Estas cifras significan que BEAM puede capturar 37.700 kilos de CO2 por hectárea por año, lo que equivale aproximadamente a 37.000 libras de CO2 por acre.

BEAM se puede utilizar en todos los sistemas de producción de alimentos basados ​​en el suelo, incluidos cultivos anuales, cultivos permanentes y sistemas de pastoreo, incluidas las regiones áridas y semiáridas. Si BEAM se extrapolara globalmente en todas las tierras agrícolas, capturaría 185 Gt de CO2 por año.

El potencial de “No matar, no arar”

La granja Singing Frogs es una granja hortícola orgánica y agroecológica que “ no mata y no ara” altamente productiva con una rica biodiversidad en tres acres (1,2 ha). La clave de su sistema de cero labranza es cubrir las camas de cultivo con cobertura vegetal y composta en lugar de arar o usar herbicidas, plantar directamente en la composta, y una gran biodiversidad de cultivos comerciales y de cobertura que se rotan continuamente para eliminar las malezas, los ciclos de enfermedades y plagas.

Según la Universidad Estatal de Chico, han aumentado los niveles de materia orgánica del suelo (MOS) en un 400% en seis años. Los Kaiser han aumentado su MOS del 2.4% a un óptimo 7-8% con un aumento promedio de aproximadamente 3/4 de punto porcentual por año. Este sistema agrícola es apto para más del 80% de los agricultores de todo el mundo, ya que la mayoría de ellos tienen menos de dos hectáreas o cinco acres.

Si el modelo de la granja Singing Frog se implementara globalmente a tierras de cultivos permanentes y arables, se capturarian 179 Gt de CO2 por año.

El potencial del pastoreo regenerativo

El Savory Institute y muchos otros han estado implementando los sistemas de pastoreo gestionados de forma holística de forma extensiva en todos los continentes cultivables. En la actualidad, existe un cuerpo considerable de prácticas científicas y con base empírica que muestran que estos sistemas regeneran tierras degradadas, mejoran la productividad, la capacidad de retención de agua y los niveles de carbono del suelo.

Alrededor del 68% de las tierras agrícolas del mundo se utilizan para el pastoreo. La evidencia publicada muestra que los pastos manejados correctamente pueden capturar carbono en el suelo más rápido que muchos otros sistemas agrícolas y lo almacenan más profundamente en el suelo.

Una investigación realizada por Machmuller et al. en 2015 encontró:

“En una región con una extensa degradación del suelo en el sureste de los Estados Unidos, evaluamos la acumulación de C en el suelo durante 3 años en una cronosecuencia de 7 años de tres granjas convertidas a pastoreo intensivo en manejo. Aquí mostramos que estas granjas acumularon C en 8.0 Mg ha-1 año-1, aumentando el intercambio catiónico y la capacidad de retención de agua en un 95% y 34%, respectivamente ”.

Eso significa que han secuestrado 29.360 kilos de CO2 por hectárea al año. Esto es aproximadamente 29,000 libras de CO2 por acre. Si estas prácticas de pastoreo regenerativo se implementaran en las tierras de pastoreo del mundo, secuestrarían 98,6 Gt de CO2 por año.

Poner fin a la emergencia climática

La transición de una pequeña parte de la producción agrícola mundial a estos sistemas regenerativos basados ​​en la evidencia y las mejores prácticas capturará suficiente CO2 para revertir el cambio climático y restaurar el clima global.

El 10% de las tierras agrícolas manejadas con BEAM podría secuestrar 18,5 Gt de CO2 por año.

El 10% de las granjas de pequeños agricultores en tierras de cultivos permanentes y arables que utilizan los sistemas “No matar, no arar” de la granja Singing Frog podrían capturar 18 Gt de CO2 por año.

Y otro 10% de los pastizales manejados con pastoreo regenerativo podrían capturar 10 Gt de CO2 por año.

Esto daría lugar a la captura de 46,5 Gt de CO2 en el suelo por año, que es más que la cantidad de secuestro necesaria para extraer los 25,61 Gt de CO2 que se emiten actualmente.

Estos cálculos están diseñados para mostrar el considerable potencial de implementar a gran escala sistemas regenerativos probados de alto rendimiento. Los ejemplos son soluciones “listas para implementar”, ya que se basan en prácticas ya existentes.

No es necesario invertir en tecnologías caras, potencialmente peligrosas y no probadas, como la tecnología de captura y almacenamiento de carbono o la geoingeniería.

Estamos en una emergencia climática y necesitamos tener todas las herramientas disponibles para solucionar este problema. No podemos darnos el lujo de perder un tiempo precioso en discusiones intelectuales sobre si esto es posible o para convencer a los escépticos y a los administradores de tierras que no están dispuestos a cambiar.

Es hora de continuar con la reducción del exceso de CO2 mediante la implementación extensiva de las prácticas de agricultura regenerativa existentes. Esto es muy factible y alcanzable. Requeriría un costo financiero mínimo para financiar las instituciones existentes, las organizaciones de capacitación y las ONG relevantes para llevar a cabo cursos y talleres.

Y lo que es más importante, esto debe aplicarse mediante sistemas probados de formación de agricultor a agricultor. La evidencia muestra que este tipo de sistemas de compañero a compañero son la forma más efectiva de incrementar la adopción de las mejores prácticas.

La adopción generalizada de los mejores sistemas de agricultura regenerativa debe ser la máxima prioridad para los agricultores, ganaderos, gobiernos, organizaciones internacionales, representantes electos, industria, organizaciones de capacitación, instituciones educativas y organizaciones de cambio climático.

Se lo debemos a las generaciones futuras y a toda la rica biodiversidad de nuestro precioso planeta viviente.

 

Referencias y fuentes:

Johnson D, Ellington J and Eaton W, (2015)  Development of soil microbial communities for promoting sustainability in agriculture and a global carbon fix, PeerJ PrePrints | CC-BY 4.0 Open Access | rec: 13 enero 2015, publ: 13 enero 2015

Jones C, (2009) Adapting farming to climate variability, Amazing Carbon.

Lal R (2008). Sequestration of atmospheric CO2 in global carbon pools. Energy and Environmental Science, 1: 86–100.

Kulp SA & Strauss BH (2019), New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding, Nature Communications, (2019)10:4844.

McCosker, T. (2000). “Cell Grazing – The First 10 Years in Australia,” Tropical Grasslands. 34:  207-218.

Machmuller MB, Kramer MG, Cyle TK, Hill N, Hancock D & Thompson A (2014). Emerging land use practices rapidly increase soil organic matter, Nature Communications 6, Article number: 6995 doi:10.1038/ncomms7995, Received 21 June 2014 Accepted 20 marzo 2015 publicado 30 abril 2015

NOAS (2017). National Oceanic and Atmospheric Administration (US)

https://www.climate.gov/news-features/climate-qa/how-much-will-earth-warm-if-carbon-dioxide-doubles-pre-industrial-levels, Visitado 30 enero 2017

Rohling EJ, K. Grant, M. Bolshaw, A. P. Roberts, M. Siddall, Ch. Hemleben and M. Kucera (2009) Antarctic temperature and global sea level closely coupled over the past five glacial cycles, Nature Geoscience, advance online publication.

Spratt D and Dunlop I, 2019, Existential climate-related security risk: A scenario approachBreakthrough – National Centre for Climate Restoration, Melbourne, Australia, May 2019 Updated 11 June 2019

Tong W, Teague W R, Park C S and Bevers S, 2015, GHG Mitigation Potential of Different Grazing Strategies in the United States Southern Great Plains, Sustainability 2015, 7, 13500-13521; doi:10.3390/su71013500, ISSN 2071-1050

Cifras de tierras agrícolas a nivel global

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), datos de FAOSTAT sobre uso de la tierra, recuperados el 4 de diciembre de 2015

La cantidad total de tierra utilizada para producir alimentos es de 4,911,622,700 hectáreas (18,963,881 millas cuadradas).

Esto se divide en: arable/ tierra de cultivos: 1,396,374,300 hectáreas (5,391,431 millas cuadradas)

Pastizales permanentes: 3,358,567,600 hectáreas (12,967,502 millas cuadradas)

Cultivos permanentes: 153,733,800 hectáreas (593,570 millas cuadradas)

Cálculos de BEAM

Un cálculo básico muestra el potencial de implementar esta tecnología simple en las tierras agrícolas mundiales. Carbono orgánico del suelo x 3.67 = CO2, lo que significa que 10.27 toneladas métricas de carbono del suelo = 37.7 toneladas métricas de CO2 por hectárea por año (t CO2 / ha / año). Esto significa que BEAM puede secuestrar 37,7 toneladas de CO2 por hectárea, lo que equivale aproximadamente a 38.000 libras de CO2 por acre.

Si BEAM se extrapolara globalmente en todas las tierras agrícolas, capturaria 185 Gt de CO2 / año.

(37,7 t CO2 / ha / año X 4,911,622,700 ha = 185,168,175,790t CO2 / ha / año)

Cálculos de la granja Singing Frogs

Los Kaiser han logrado aumentar la materia orgánica del suelo del 2.4% a un óptimo 7-8% en solo seis años, un aumento promedio de aproximadamente 3/4 de un punto porcentual por año (Elizabeth Kaiser Pers. Com.2018 y Chico State Universidad  https://www.csuchico.edu/regenerativeagriculture/demos/singing-frogs.shtml)

“Un aumento del 1% en el nivel de carbono del suelo en los primeros 30cm del perfil del suelo equivale a la captura de 154 tCO2 / ha si una densidad aparente promedio de 1.4 g / cm3 ”(Jones C. 2009)

3/4% MO = 115,5 toneladas métricas de CO2 por hectárea (115,500 libras por acre por año)

Este sistema se puede utilizar en tierras de cultivos arables y permanentes. Arable / tierra de cultivo: 1,396,374,300 hectáreas más cultivos permanentes: 153,733,800 hectáreas = 1,550,108,100 hectáreas

Extrapolado globalmente en tierras de cultivo permanente y arable, capturaria 179 Gt de CO2 / año (1,550,108,100 hectáreas x 115.5 toneladas métricas de CO2 por hectárea = 179,037,485,550 toneladas métricas)

Cálculos de pastoreo regenerativo

Para explicar el significado de las cifras de Machmuller: 8.0 Mg ha − 1 año − 1 = 8,000 kg de carbono almacenado en el suelo por hectárea por año. Carbono orgánico del suelo x 3,67 = CO2, lo que significa que estos sistemas de pastoreo han capturado 29,360 kg (29,36 toneladas métricas) de CO2 / ha / año. Esto es aproximadamente 30,000 libras de CO2 por acre.

Si estas prácticas de pastoreo regenerativo se implementaran en las tierras de pastoreo del mundo, capturarian 98,6 Gt de CO2 / año.

(29,36t CO2 / ha / año X 3.358.567.600 ha = 98.607.544.736t CO2 / ha / año)

Global Alliance for Organic Districts: Scaling Up Organic Agriculture

The COVID-19 pandemic has highlighted the importance of resilient local food systems that promote healthy people, environmental stewardship and a strong local economy. Lobbying governments around the world to adopt and support organic regenerative farming practices is paramount to establishing and maintaining local food systems and access to healthy food. 

During these trying times, Regeneration International (RI) has remained steadfast in its efforts to spread the word about organic regenerative agriculture to local governments, municipalities, cities and regions worldwide.

Our latest endeavor includes participating in the virtual launch of the first Global Alliance for Organic Districts (GAOD), an alliance announced on World Food Day 2020 between Asian Local Governments for Organic Agriculture (ALGOA) and the International Network of Eco Regions (I.N.N.E.R.). 

The goal is for the initiative to create synergy between groups working to promote organic regenerative agriculture across the globe. It’s supported by several founding member organizations including RI, IFOAM Organics International, IFOAM Organics Asia and the League of Organic Agriculture Municipalities and Cities of the Philippines (LOAMCP).

RI’s role in the alliance is to promote and highlight soil health as the most effective tool to curb climate change while providing local communities with nutrient-dense food. 

GAOD and its partners also joined and have voiced their support for the 4Per1000 Initiative: Soils for Food Security and Climate, a project launched in 2015 at the United Nations Climate Change Conference in Paris, France. 

The initiative provides an international framework on how to demonstrate the role of agriculture and healthy soil in addressing food security and climate change. 

The project recently launched a strategic plan to use carbon-rich soil to stop climate change and end world hunger by 2050, and by 2030 the project aims to: 

“. . . provide a supportive framework and action plan to conceptualize, implement, promote and follow up actions, on soil health and soil carbon, through an enhanced collaboration between stakeholders of the agriculture, forestry and other land use sectors, in line with the UN Sustainable Development Goals.”

During the virtual online summit, GAOD’s co-president Salvatore Basile expressed his gratitude  and acknowledged the importance of the 4Per1000 Initiative to provide a framework on agricultural climate mitigation for local policymakers worldwide. He said: 

“From this day, we will promote the potential of organic regenerative agriculture to mitigate climate and build resilient local economies to mitigate the growing environmental threats global communities are facing.”

In a video message aired at the online event, Paul Luu, an agronomist specialized in tropical agronomy and executive secretary of the 4Per1000 Initiative, thanked GAOD, ALGOA and I.N.N.E.R. for becoming members of the project.

“This is an important and strong signal to local authorities to encourage and promote carbon sequestration in soils through appropriate agriculture and forestry practices. Agroecology will remain a mere concept if no farmer or forester implement appropriate practices in their fields or forests and if local authorities do not work to create an enabling environment for such practices.” 

Through the work happening on-the-ground at Via Organica, the Mexico-based sister organization of the Organic Consumers Association, RI will provide GAOD’s 4Per1000 task force groups with insights for implementing localized agriculture designed to mitigate climate change. 

The project at Via Organica, based in San Miguel de Allende, provides training to local communities on how to reforest landscapes with the planting of mesquite (which has nitrogen-fixing capacities) and agave, which has tremendous power to grow in extreme dryland conditions while sequestering huge amounts of carbon with its increased biomass. 

The agave then gets converted into a low-cost animal feed for local sheepherders who practice holistic grazing methods. 

A recently published [LINK] video featuring RI’s Latin America Director Ercilia Sahores and Francisco Peyret, the environment director for the city San Miguel de Allende, showcases the innovative agave-mesquite model. 

“We want to implement the goals of the ‘4Per1000’ Initiative, and this means taking action. This year, we are planting 2,000 hectares [of agave and mesquite] and we have 20,000 hectares that we want to convert into productive and regenerate areas,” said Pevret.

The agave planting project and the work being done at Via Organica has inspired officials in the  Guanajuato government to launch their own pilot project. 

In the featured video, Sahores said: 

“Change happens at the local level, and that is from where we need to act and gather our forces. GAOD and the RI network can have a greater influence on public policies, bringing to evidence that the health of food and climate are one.”

 RI’s participation in the ALGOA/GAOD summit contributed to a working group that includes participants from every continent on the globe to discuss the main challenges for scaling up regenerative agriculture.

The working group identifies what the challenges are, how they can be overcome and what GAOD can do to assist in that mission. 

We found that many of these needs are universal, including access to land, fair compensation for farmers to maintain and regenerate ecosystems, consumer awareness, and training on regenerative agriculture practices.

Stay tuned for more updates on the global regeneration front. 

Oliver Gardiner represents Regeneration International in Europe and Asia. 

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The Long-Term Disaster Far Worse than the COVID-19 Pandemic

There is a long-term disaster far worse than the COVID-19 pandemic. The pandemic will end in a few years; however, the world will lose many millions more to sickness, hunger, poverty and catastrophic weather events because of the unprecedented climate emergency.

The world reached a record of 417.2 parts per million of carbon dioxide (ppm CO2)  in the atmosphere in May 2020 – the most in over 3 million years.

A study published in May 2019 shows that if we don’t succeed in radically reducing emissions, civilization could collapse by 2050. As reported by the New York Post, the authors of the report say: 

“This scenario provides a glimpse into a world of ‘outright chaos’ on a path to the end of human civilization and modern society as we have known it, in which the challenges to global security are simply overwhelming and political panic becomes the norm.

The good news is that we can turn this around by scaling up regenerative agriculture.

Why regenerative agriculture?

Regenerative agriculture is based on a range of food and farming systems that use the photosynthesis of plants to capture carbon dioxide and store it in the soil. The soil holds almost three times the amount of carbon than the atmosphere and biomass (forests and plants) combined. 

Why is it so important to dramatically reduce the current rate of CO2 emissions?

If emissions are not reduced soon, we will be going into catastrophic climate change. This is because it will take centuries to get the heat out of our oceans. Ocean heat is a significant driver of our weather. The oceans and the atmosphere are already more than 1.8 degrees Fahrenheit (1 degree Celsius) warmer than the industrial revolution.

The energy needed to heat the atmosphere and the ocean by 1.8 degrees is equivalent to billions of atomic bombs. I am using this violent metaphor so that people can understand how much energy is being released into our atmosphere and oceans and why we will get more extreme weather events wreaking havoc on our communities and environment.

This extra energy is already violently fueling and disrupting our weather systems. It is causing weather events to be far more intense. Winter storms are becoming colder and can be pushed further south and north than normal due to this energy, bringing damaging snowstorms and intense floods. 

Similarly, summer storms, especially hurricanes, tornadoes, tropical lows etc. are far more frequent and intense with deluging destructive rainfall and floods. Droughts and heat waves are more common and are resulting in more crop failures. They are also fueling damaging forest and grass fires that are burning out whole communities and changing regional ecologies due to not allowing time for recovery before the next fires.

The frequency and intensity of these types of events will only get exponentially worse when the world warms to 3.6 degrees Fahrenheit (2 degrees Celsius) which is the upper limit of the Paris climate agreement. We are on track to shoot far past this goal.

Managing climate change is a major issue that we have to deal with now

Atmospheric CO2 levels have been increasing at 2 parts per million (ppm) per year. The level of CO2  reached a new record of 400 ppm in May 2016. However, despite all the commitments countries made in Paris in December 2015, the levels of CO2 increased by 3.3 ppm in 2016 creating a record. It increased by 3.3 ppm from 2018 to set a new record of 415.3 ppm in May 2019. 

Despite the global economic shut down as a response to the COVID-19 pandemic CO2 levels still set a new record of 417.2 ppm in May 2020. This is a massive increase in emissions per year since the Paris Agreement and shows the reality is that most countries are not even close to meeting their Paris reduction commitments and many must be cheating on or ignoring their obligations.

According to peer reviewed research published by Rohling et al. in the scientific journal, Nature Geoscience, the last time the world had 380 ppm, was 3.0–3.5 Million years ago. Temperatures were between 5 to 16 C warmer (9 – 28.8 F) and sea levels were 20 to 30 meters higher (65 to 100 ft) There was a mass extinction event around that period.

Even if the world transitioned to 100 percent renewable energy tomorrow, this will not stop the temperature and sea level rises. The world will continue to heat up because it will take more than 100 years for the CO2 levels to drop naturally.

Global sea level rise will cause the atoll island countries, large parts of Bangladesh, Netherlands, coastal USA, New York, New Orleans, Miami, London, Hamburg, Copenhagen, Amsterdam, Manila, Bangkok, Jakarta, Shanghai, Singapore, Melbourne, Brisbane, Sydney, Dar es Salam and other low-lying cities and regions to go underwater. 

According to the latest report by Spratt and Dunlop, sea level rise and droughts and floods will cause a huge crisis for over a billion people by 2050, throwing our civilization into chaos. A peer-reviewed paper by Kulp et al. Nature Communications shows that sea level rises will cause a huge refugee crisis for 340 million people by 2050.

The world cannot cope with a few million refugees from Africa, Central America and the Middle East. How do we cope with hundreds of millions of climate change refugees? There will be widespread conflict over food, water and land.

The United Nations Paris Agreement proposes net CO2 neutrality by 2050. The evidence shows this will be too late to stop the enormous damage of catastrophic climate change. At the current rate of emissions there would be close to 500 ppm of CO2 in the atmosphere.

The fact is we are in a serious climate emergency now. We must speed up the transition to renewable energy, stop the clearing of all forests and we have to make a great effort to drawdown CO2  in the atmosphere to the pre industrial level of 280 ppm.

Reversing climate change

Four hundred and seventeen ppm is way past the Paris objective of limiting the temperature increase to 3.6 degrees Fahrenheit (2 degrees Celsius).

In order to stabilize atmospheric CO2 levels, regenerative agricultural systems would have to draw down the current emissions of 3.3 ppm of CO2 per year. Using the accepted formula that 1 ppm CO2 = 7.76 Gt CO2 means that 25.61 gigatons (Gt) of CO2 per year needs to be drawn down from the atmosphere. We have to draw down more than this to reduce the levels of CO2 in order to regenerate our climate and prevent a catastrophic climate emergency.

The potential of three best-practice regenerative agriculture systems

There are numerous regenerative farming systems that can sequester CO2  from the atmosphere through photosynthesis, and turn it into soil organic matter through the actions of the roots and soil biology or the soil microbiome. 

We don’t have time to waste on farming systems that only sequester small amounts of CO2. We need to concentrate on scaling up systems that can achieve high levels of sequestration. The simple back of the envelope calculations used for the three examples below are a good exercise to show the considerable potential of these best-practice regenerative systems to reverse the climate emergency.

Biologically Enhanced Agricultural Management (BEAM)

BEAM (Biologically Enhanced Agricultural Management), developed by Dr. David Johnson of New Mexico State University, produces compost with a high diversity of soil microorganisms. 

Multiple crops grown with BEAM have achieved very high levels of sequestration and yields. 

Research published by Dr. Johnson and colleagues show: 

“. . . a 4.5 year agricultural field study promoted annual average capture and storage of 10.27 metric tons soil C ha-1 year -1 while increasing soil macro-, meso- and micro-nutrient availability offering a robust, cost effective carbon sequestration mechanism within a more productive and long-term sustainable agriculture management approach.” 

These results are currently being replicated in other trials.

These figures mean that BEAM can sequester 37,700 kilos of CO2 per hectare per year which is approximately 37,000 pounds of CO2 per acre.

BEAM can be used in all soil-based food production systems including annual crops, permanent crops and grazing systems, including arid and semi arid regions. If BEAM was extrapolated globally across agricultural lands it would sequester 185 Gt of CO2 per year.

The Johnson-Su composting method creates compost teeming with microorganisms that improve soil health and plant growth and increase the soil’s potential to sequester carbon.

 

Potential of “No Kill No Till”

Singing Frogs Farm is a highly productive “No Kill No Till” richly biodiverse organic, agro-ecological horticulture farm on three acres. The key to their no-till system is to cover the planting beds with mulch and compost instead of plowing them or using herbicides, and planting directly into the compost, along with a high biodiversity of cash and cover crops that are continuously rotated to break weed, disease and pest cycles.

According to Chico State University, they have increased the soil organic matter (SOM) levels by 400 percent in six years. The Kaisers have increased their SOM from 2.4 percent to an optimal 7-8 percent with an average increase of about 3/4 of a percentage point per year. This farming system is applicable to more than 80 percent of farmers around the world as the majority of farmers have less than two hectares or five acres. 

If the Singing Frog farm was extrapolated globally across arable and permanent crop lands it would sequester 179 Gt of CO2 per year.

The potential of regenerative grazing

The Savory Institute and many others have been scaling up holistic managed grazing systems on every arable continent. There is now a considerable body of published science and evidence based practices showing these systems regenerate degraded lands, improve productivity, water holding capacity and soil carbon levels.

Around 68 percent of the world’s agricultural lands are used for grazing. The published evidence shows that correctly managed pastures can build up soil carbon faster than many other agricultural systems and this is stored deeper in the soil.

Research by published Machmuller et al. 2015 found: 

“In a region of extensive soil degradation in the southeastern United States, we evaluated soil C accumulation for 3 years across a 7-year chronosequence of three farms converted to management-intensive grazing. Here we show that these farms accumulated C at 8.0 Mg ha−1 yr−1, increasing cation exchange and water holding capacity by 95% and 34%, respectively.”

That means they have sequestered 29,360 kilos of CO2 per hectare per year. This is approximately 29,000 pounds of CO2  per acre. If these regenerative grazing practices were implemented on the world’s grazing lands they would sequester 98.6 Gt of CO2 per year.

Regenerative grazing systems regenerate degraded lands, improve productivity, water holding capacity and soil carbon levels.

Ending the climate emergency

Transitioning a small proportion of global agricultural production to these evidence based, best-practice, regenerative systems will sequester enough CO2 to reverse climate change and restore the global climate.

Ten percent of agricultural lands under BEAM could sequester 18.5 Gt of CO2 per year.

Ten percent of smallholder farms across arable and permanent crop lands using Singing Frog Farm’s “No Kill No Till” systems could sequester 18 Gt of CO2 per year.

And a further 10 percent of grasslands under regenerative grazing could sequester 10 Gt of CO2 per year.

This would result in 46.5 Gt of CO2 per year being sequestered into the soil which is more than the amount of sequestration needed to draw down the 25.61 Gt of CO2 that is currently being emitted.

These back-of-the-envelope calculations are designed to show the considerable potential of scaling up proven high-performing regenerative systems. The examples are “shovel ready” solutions, as they are based on existing practices. 

There is no need to invest in expensive, potentially dangerous and unproven technologies such as carbon capture and storage or geo-engineering.

We are in a climate emergency and we need every tool in the toolbox to fix this problem. We don’t have the luxury of wasting precious time on intellectual arguments about whether this is possible or to convince skeptics and land managers unwilling to change.

It is time to get on with drawing down the excess CO2 by scaling up existing regenerative agriculture practices. This is very doable and achievable. It would require minimal financial costs to fund existing institutions, training organizations and relevant NGOs to run courses and workshops. 

Most importantly, this needs to be scaled up through proven farmer-to-farmer training systems. The evidence shows that these types of peer-to-peer systems are the most effective way to increase adoption of best practices.

The widespread adoption of best-practice regenerative agriculture systems should be the highest priority for farmers, ranchers, governments, international organizations, elected representatives, industry, training organizations, educational institutions and climate change organizations. 

We owe this to future generations and to all the rich biodiversity on our precious living planet.

 References/sources:

Johnson D, Ellington J and Eaton W, (2015)  Development of soil microbial communities for promoting sustainability in agriculture and a global carbon fix, PeerJ PrePrints | CC-BY 4.0 Open Access | rec: 13 Jan 2015, publ: 13 Jan 2015

Jones C, (2009) Adapting farming to climate variability, Amazing Carbon.

Lal R (2008). Sequestration of atmospheric CO2 in global carbon pools. Energy and Environmental Science, 1: 86–100.

Kulp SA & Strauss BH (2019), New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding, Nature Communications, (2019)10:4844.

McCosker, T. (2000). “Cell Grazing – The First 10 Years in Australia,” Tropical Grasslands. 34:  207-218.

Machmuller MB, Kramer MG, Cyle TK, Hill N, Hancock D & Thompson A (2014). Emerging land use practices rapidly increase soil organic matter, Nature Communications 6, Article number: 6995 doi:10.1038/ncomms7995, Received 21 June 2014 Accepted 20 March 2015 Published 30 April 2015

NOAS (2017). National Oceanic and Atmospheric Administration (US)

https://www.climate.gov/news-features/climate-qa/how-much-will-earth-warm-if-carbon-dioxide-doubles-pre-industrial-levels, Accessed Jan 30 2017

Rohling EJ, K. Grant, M. Bolshaw, A. P. Roberts, M. Siddall, Ch. Hemleben and M. Kucera (2009) Antarctic temperature and global sea level closely coupled over the past five glacial cycles, Nature Geoscience, advance online publication.

Spratt D and Dunlop I, 2019, Existential climate-related security risk: A scenario approachBreakthrough – National Centre for Climate Restoration, Melbourne, Australia, May 2019 Updated 11 June 2019

Tong W, Teague W R, Park C S and Bevers S, 2015, GHG Mitigation Potential of Different Grazing Strategies in the United States Southern Great Plains, Sustainability 2015, 7, 13500-13521; doi:10.3390/su71013500, ISSN 2071-1050

Global Agricultural Land Figures

United Nation’s Food and Agriculture Organization (FAO),  FAOSTAT data on land use, retrieved December 4, 2015

The total amount of land used to produce food is 4,911,622,700 Hectares (18,963,881 square miles).

 This is divided into: Arable/Crop land: 1,396,374,300 Hectares (5,391,431 square miles)

Permanent pastures: 3,358,567,600 Hectares (12,967,502 square miles)

Permanent crops: 153,733,800 Hectares (593,570 square miles)

 BEAM Calculations

A basic calculation shows the potential of scaling up this simple technology across the global agricultural lands. Soil Organic Carbon x 3.67 = CO2 which means that 10.27 metric tons soil carbon = 37.7 metric tons of CO2 per hectare per year (t CO2/ha/yr). This means BEAM can sequester 37.7 tons of CO2 per hectare which is approximately 38,000 pounds of CO2 per acre.

 If BEAM was extrapolated globally across agricultural lands it would sequester 185 Gt of CO2/yr.

(37.7 t CO2/ha/yr X 4,911,622,700 ha = 185,168,175,790t CO2/ha/yr) 

Singing Frogs Farm Calculations

The Kaisers have managed to increase their soil organic matter from 2.4% to an optimal 7-8% in just six years, an average increase of about 3/4 of a percentage point per year (Elizabeth Kaiser Pers. Com. 2018 and Chico State University https://www.csuchico.edu/regenerativeagriculture/demos/singing-frogs.shtml)

“An increase of 1% in the level of soil carbon in the 0-30cm soil profile equates to

sequestration of 154 tCO2/ha if an average bulk density of 1.4 g/cm3” (Jones C. 2009)

3/4 % OM = 115.5 metric tons of CO2 per hectare (115,500 pounds an acre per year)

This system can be used on arable and permanent crop lands. Arable/Crop land: 1,396,374,300 Hectares plus Permanent crops: 153,733,800 Hectares = 1,550,108,100 Hectares

Extrapolated globally across arable and permanent crop lands it would sequester 179 Gt of CO2/yr (1,550,108,100 Hectares x 115.5 metric tons of CO2 per hectare = 179,037,485,550 metric tons)

Regenerative Grazing Calculations

To explain the significance of Machmuller’s figures: 8.0 Mg ha−1 yr−1 = 8,000 kgs of carbon being stored in the soil per hectare per year. Soil Organic Carbon x 3.67 = CO2, which means that these grazing systems have sequestered 29,360 kgs (29.36 metric tons) of CO2/ha/yr. This is approximately 30,000 pounds of CO2 per acre.

If these regenerative grazing practices were implemented on the world’s grazing lands they would sequester 98.6 Gt CO2/yr.

(29.36t CO2/ha/yr X 3,358,567,600 ha = 98,607,544,736t CO2/ha/yr)

La biodiversidad de los suelos es fundamental para alimentar al planeta

Los suelos son una de las principales reservas mundiales de biodiversidad y albergan más del 25 % de la diversidad biológica del planeta. Estos microorganismos nos alimentan, nos protegen del cambio climático y hasta de las enfermedades.

En el marco del Día Mundial del Suelo, celebrado el pasado 5 de diciembre, la FAO pide una gestión sostenible de estos ecosistemas, así como su inclusión entre las prioridades de los países.

Los organismos del suelo desempeñan una función esencial para impulsar la producción de alimentos, mejorar las dietas nutritivas, preservar la salud humana, recuperar los lugares contaminados y combatir el cambio climático, pero su contribución permanece en su mayor parte subestimada, señala un nuevo informe publicado este sábado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

El estudio afirma que a pesar de que la pérdida de biodiversidad figura entre las principales preocupaciones mundiales, no se otorga a la biodiversidad subterránea la importancia que merece, y debe tenerse plenamente en cuenta al planificar las intervenciones para el desarrollo sostenible.

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Peatlands Keep a Lot of Carbon out of Earth’s Atmosphere, but That Could End with Warming and Development

But that might not be true for much longer. Warming temperatures and human actions, such as draining bogs and converting them for agriculture, threaten to turn the world’s peatlands from carbon reservoirs to carbon sources.

In a newly published study, our multidisciplinary team of 70 scientists from around the world analyzed existing research and surveyed 44 leading experts to identify factors that could change peatlands’ carbon balance now and in the future. We found that permafrost degradation, warming temperatures, rising sea levels and drought are causing many peatlands around the world to lose some of their stored carbon. This is in addition to rapid degradation caused by human activity. And unless steps are taken to protect peatlands, carbon loss could accelerate.

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How To Fix A Food System That’s Not Designed To Feed People

Earlier this year, Americans learned what it looks like when a food system reliant on industrial agriculture, near monopolies and exploited laborers breaks down.

Just two months into the pandemic, the meat industry in the most powerful nation in the world was buckling.

In March and April, COVID-19 swept through meatpacking plants, infecting thousands of workers. In Colorado, an outbreak at a huge JBS beef processing facility killed six workers. In South Dakota, as cases surged in a Smithfield pork plant, officials offered bonuses to employees who kept coming to work (although the company said any worker missing work due to COVID-19 exposure or diagnosis would still get the money). By November, more than 11,000 Tyson Foods workers had been diagnosed with COVID-19 ― 9% of its total workforce.

“It was like drinking out of a fire hose,” said reporter Leah Douglas, who began tracking COVID-19 outbreaks across the food system in April. “The pace of the spread was so intense.”