Emisiones de gases de efecto invernadero y amoníaco en sistemas de cultivo de lenteja de agua usando purín líquido diluido

Convertir los residuos agrícolas en proteína útil

La agricultura moderna genera grandes cantidades de estiércol animal, que puede liberar gases que calientan el clima y contaminación por nitrógeno al aire y al agua. Este estudio explora una idea atractiva: usar pequeñas plantas flotantes llamadas lenteja de agua para transformar purín de vaca diluido en proteína de alta calidad, al tiempo que se evalúa si este nuevo sistema reduce las emisiones o simplemente las transforma. El trabajo es relevante para cualquiera interesado en alimentos más respetuosos con el clima, aire más limpio en zonas agrícolas y nuevas formas de reciclar nutrientes en lugar de perderlos.

Pequeñas plantas flotantes con gran potencial

La lenteja de agua es un grupo de plantas muy pequeñas y de rápido crecimiento que forman alfombras verde brillante sobre aguas tranquilas. Son ricas en proteína y ya se han probado como pienso para cerdos, aves, peces e incluso como alimento para personas. Como la lenteja prospera en aguas ricas en nutrientes, algunos científicos la ven como una forma de “upcycling” del nitrógeno del estiércol animal hacia proteína valiosa, en lugar de permitir que ese nitrógeno escape como contaminante. Hasta ahora, sin embargo, casi no se sabía nada sobre los gases de efecto invernadero y el amoníaco liberados cuando la lenteja de agua se cultiva directamente sobre purín líquido diluido en condiciones reales al aire libre.

Cómo se probaron los estanques exteriores de lenteja de agua

Los investigadores montaron diez grandes cubetas al aire libre llenas con purín de ganado diluido, imitando estanques poco profundos de estiércol de granja. La mitad de las cubetas estaban cubiertas con una capa de la especie de lenteja Lemna minor, mientras que las otras contenían solo el purín. Realizaron dos experimentos de una semana: uno en el que las mediciones de gases se hicieron en oscuridad para simular la noche, y otro en el que se hicieron a la luz para simular el día. Varias veces al día sellaban tapas sobre las cubetas, mezclaban el aire sobre el purín con pequeños ventiladores y recogían muestras para medir metano, dióxido de carbono, óxido nitroso y amoníaco. Al mismo tiempo, siguieron la velocidad de crecimiento de la lenteja y cuánto de proteína producía.

Qué ocurrió con los gases

Las mediciones de gases mostraron un panorama mixto. El metano, un potente gas de efecto invernadero procedente del estiércol, fue alto en las primeras horas tras el inicio de los sistemas, pero luego cayó bruscamente en todas las cubetas, casi hasta cero después de unos días, tanto si había lenteja como si no. El dióxido de carbono se comportó como se espera de una planta fotosintética: a la luz, los estanques con lenteja absorbían dióxido de carbono del aire, mientras que en la oscuridad lo liberaban por respiración; en conjunto, actuaron como un sumidero de carbono. El amoníaco, que contribuye a la contaminación atmosférica y puede dañar ecosistemas aguas abajo de las granjas, se redujo en más del 80 por ciento cuando la lenteja cubría el purín, actuando como una tapa viva que tanto absorbe nitrógeno como bloquea físicamente la evaporación.

El coste oculto: otro gas potente

La buena noticia sobre el amoníaco tuvo un importante pero. Los estanques con lenteja emitieron mucho más óxido nitroso que el purín solo, tanto a la luz como en oscuridad. El óxido nitroso es un gas de efecto invernadero que, molécula por molécula, calienta el planeta con mucha más fuerza que el dióxido de carbono. Los investigadores observaron un aumento de ciertas formas de nitrógeno en el agua que apunta a una mayor actividad microbiana bajo la alfombra de lenteja, probablemente acelerando la cadena de reacciones que transforma el amonio en óxido nitroso. En otras palabras, el sistema pareció cambiar una vía de pérdida de nitrógeno (amoníaco al aire) por otra (óxido nitroso), en lugar de resolver el problema.

¿Qué huella tiene la proteína de lenteja de agua?

Combinando las emisiones de gases con la producción de proteína, el equipo estimó la huella climática de la proteína de lenteja cultivada sobre purín. Según el clima y la tasa de crecimiento, encontraron valores entre aproximadamente 3,5 y 6,5 kilogramos de dióxido de carbono equivalente por kilogramo de proteína. Este rango se solapa con cultivos de campo bien gestionados como haba y cebada, aunque en estos ensayos la lenteja no alcanzó aún su tasa de crecimiento potencial. Un crecimiento más rápido redujo el impacto climático por unidad de proteína, lo que muestra que mejorar la productividad es una palanca clave para un rendimiento más limpio.

Qué implica esto para las granjas del futuro

Para un lector no especializado, el mensaje principal es que los estanques de lenteja sobre purín diluido podrían convertirse en una vía prometedora para transformar residuos agrícolas en proteína de producción local, mientras se captura carbono y se reducen drásticamente las emisiones de amoníaco. Al mismo tiempo, el sistema actualmente incrementa el óxido nitroso, una preocupación climática seria. Los autores sostienen que comprender los microbios y los niveles de oxígeno en la capa delgada de agua bajo la alfombra de lenteja será crucial para diseñar maneras de frenar este gas: mediante mejor diseño y manejo de los estanques o tratamientos complementarios. Si se superan esos obstáculos, las diminutas plantas de lenteja podrían ayudar a las explotaciones ganaderas a cerrar sus ciclos de nutrientes y suministrar proteína con un coste climático comparable o incluso mejor que muchos cultivos convencionales.

Cita: Stadtlander, T., Gomez, D.M., Müller, R. et al. Greenhouse gas and ammonia emissions from duckweed cultivation systems using diluted liquid manure. Sci Rep 16, 9887 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39270-4

Palabras clave: lenteja de agua, purín, gases de efecto invernadero, emisiones de amoníaco, proteína sostenible