Agroecosistemas sostenibles y equilibrio hidráulico

La sostenibilidad de un agroecosistema depende de una serie de factores naturales que son función de las condiciones de suelo, clima y orografía del terreno sobre el que se asienta. El agua disponible es un elemento clave para la sostenibilidad del agroecosistema, pero no es el único. La tecnología y la adecuada gestión de la flora y fauna, tanto silvestre como doméstica, son otros elementos clave para mantener la sostenibilidad a lo largo del tiempo.

Cuando el ser humano interviene sobre un ecosistema natural para obtener los recursos que necesita lo puede hacer de dos formas:

  1. De forma insostenible.
  2. De forma sostenible.

La forma insostenible es aquella en la que hay que invertir cada vez mas recursos, principalmente trabajo y tecnología, para evitar que el ecosistema deje de proporcionar los recursos que el ser humano necesita. Esto quiere decir que se resuelven los problemas conforme van apareciendo en lugar de disponer de una estrategia general de gestión de los recursos naturales para controlar los problemas y adoptar soluciones.

La forma sostenible es aquella en la que solo hay que invertir los recursos necesarios para controlar los problemas que puedan aparecer y anticiparse a la previsible evolución del ecosistema para tomar las medidas previstas. Hay que destacar que cualquier forma sostenible de gestión de los recursos naturales va a ser dinámica en el tiempo en función del comportamiento en cada momento del ecosistema, tanto si favorece a los intereses de los seres humanos como si no lo hace. Esto quiere decir que la estrategia tiene un alto componente preventivo y de adaptación a los posibles cambios que puedan aparecer.

Dentro de lo que puede ser una forma sostenible de gestionar un ecosistema, también podemos distinguir entre la gestión sostenible equilibrada y la gestión sostenible mejorada.

En el primer caso, se busca optimizar los recursos naturales disponibles en el ecosistema estableciendo un mecanismo de reparto entre los recursos que va a ir al ser humano, sus cultivos y su ganadería, respecto de los recursos que van a ir a la flora y fauna silvestre. La autorregulación de las distintas poblaciones y el respeto a los ciclos naturales son dos elementos clave para la optimización.

Por otra parte, en el segundo caso, además de establecer un mecanismo de reparto de los recursos naturales, se busca mejorar la cantidad y utilidad de los recursos a un nivel superior. Esto favorece que haya una mayor cantidad de recursos para repartir o un mejor uso de los recursos disponibles, además de una menor presión sobre la regulación de las distintas poblaciones, aunque sigue siendo necesario respetar los ciclos naturales (agua, nutrientes, suelo, …). La tecnología adquiere un papel protagonista para obtener mayores rendimientos de los recursos disponibles o incrementar la cantidad de recursos disponibles, y eso se puede hacer interviniendo sobre factores bióticos (mejora vegetal y ganadera, maquinaría, manejo integrado de plagas y enfermedades, …) o sobre factores abióticos (infraestructuras hidráulicas, protección contra la erosión, mejora de la infiltración, …).

En ambos casos, la cantidad de agua accesible es un factor clave porque todos los seres vivos del ecosistema dependen de ella para vivir.

Veamos a continuación sendos ejemplos de agroecosistemas sostenibles: equilibrados y mejorados.

LA DEHESA

La dehesa es un agroecosistema sobre el que hay cierto grado de acuerdo en la comunidad científica respecto a su sostenibilidad. No es exclusivo de España, aunque de ahí procede su denominación.

Desde un punto de vista general, la dehesa es un agroecosistema equilibrado en el que existe una o un grupo de especies vegetales destacadas, normalmente de gran longevidad, de la que o de las que se aprovecha directamente el ser humano, sus cultivos, su ganado y la flora y fauna silvestre. En el caso concreto de la dehesa española, la especie vegetal destacada suele ser la encina (Quercus Ilex) o el alcornoque (Quercus suber) de donde los seres humanos extraemos madera, corcho, bellotas, carbón vegetal, hongos o setas, pastos, etc.; tenemos diferentes cultivos (trigo, cebada, altramuz, …); diferentes especies de ganado (porcino, vacuno, aviar, …) e, incluso, se “aprovecha” la flora y la fauna silvestre mediante la caza, la pesca o la recolección. Y todo ello manteniendo bastante bien los servicios de la fauna y flora silvestre en cuanto a protección contra la erosión (hidráulica y eólica), protección contra plagas y enfermedades (consumo de insectos, control de vectores de enfermedades, depredación de parásitos, …), retención del agua del suelo, etc.

Nopal o Chumbera (Opuntia ficus-indica)

Como hemos comentado, no es un agroecosistema exclusivo de España, ya que en otros lugares del planeta existen agroecosistemas bastante similares en su esencia. Por ejemplo, en grandes áreas de México existe algo parecido a la dehesa española donde la especie vegetal destacada es el Nopal (Opuntia ficus-indica) que se aprovecha directamente por los seres humanos como alimento (frutos y nopal-verdura) o combustible (madera) y por el ganado, además de ser una fuente valiosa de recursos para el resto la flora y fauna del ecosistema que también proporciona servicios adicionales. En el centro y oeste de Asia, en los actuales Turquía, Irán, Afganistán, Pakistán, Turkmenistán, Kazajistán, Kirguistán, Turkmenistán, Tayikistán o Uzbekistán, existe otro gran agroecosistema asimilable a la dehesa española en la que la especie vegetal dominante y de gran longevidad es el Pistacho silvestre (Pistacia vera) del que se extrae madera para cocinar y calentarse, frutos comestibles; y pastos para el ganado (ovejas, cabras, vacas, etc.), además de servir de refugio y protección para una amplia variedad de especies silvestres.

Otro aspecto que destacar de la dehesa como modelo de agroecosistema sostenible es la carencia o escasez de infraestructuras de gestión del agua. Aunque en la actualidad existen muchas dehesas con infraestructuras para almacenar agua en superficie para utilizarla en periodos de sequía, también es cierto que en muchas ocasiones no ha supuesto una mejora del agroecosistema desde el punto de vista de la sostenibilidad.

Por tanto, lo que define a una dehesa como agroecosistema sostenible, en principio, sería:

  1. La existencia de una o unas pocas especies vegetales destacadas.
  2. El uso directo de la especie o especies vegetales destacadas como recurso por parte del ser humano (alimentos, combustible, …)
  3. El uso indirecto de los recursos del agroecosistema a través de los cultivos y/o el ganado, además de por la caza, la pesca o la recolección.
  4. El mantenimiento de los “servicios impagables” al ser humano por parte de la flora y fauna silvestre.
  5. Ausencia de una gestión, implícita o explicita, del agua.
  6. El almacenamiento de recursos extraídos del agroecosistema para las épocas de carestía (sequias, inundaciones, …)

Durante muchísimos siglos, este tipo de agroecosistemas han sido sostenibles y han permitido la convivencia en mutuo beneficio entre el Hombre y la fauna y flora silvestre. Actualmente, con el uso de la tecnología y la perdida de las tradiciones agrarias, es muy posible que algunos de estos agroecosistemas se encuentren seriamente amenazados en su sostenibilidad y pueden volverse insostenibles en el futuro, si es que no lo son ya.

La dehesa no es el único modelo de agroecosistema mas o menos sostenible que hemos inventado los seres humanos. Hay otras formas de alcanzar la sostenibilidad.

LAS ACEQUIAS DE CAREO.

Las acequias de careo son parte de la infraestructura hidráulica de un complejo agroecosistema muy productivo que existe desde hace muchos cientos de años en el sur de España, concretamente en una comarca conocida como las Alpujarras, provincia de Granada.

Los agroecosistemas en los que el control y gestión del agua accesible los vuelve sostenibles, sólo tienen en común la existencia una infraestructura hidráulica que permite reducir y ralentizar el traslado del agua desde cotas altas a cotas bajas. Esta infraestructura común tiene como elemento básico una red de canales o acequias que siguen, aproximadamente, las curvas a nivel (a la misma altura sobre el nivel del mar) y que permiten la infiltración hacia capas mas profundas del suelo del agua que transportan. Además, los canales de recarga se construyen para que duren mucho tiempo, con pendientes muy reducidas que mitigan en gran medida la erosión hidráulica.

Diagrama de canales de infiltración o recarga.

El sistema de acequias de careo no es único ya que existe otro muy similar que se puede denominar sistema de amunas, muy presente en la zona occidental de América del Sur en los actuales Ecuador, Perú, Bolivia, Chile e, incluso, parte de Argentina. La diferencia fundamental se encuentra en las infraestructuras hidráulicas creadas en cada caso.

Volviendo al sistema de acequias de careo, presenta una serie de componentes interesantes:

  1. Una red de acequias de careo o canales de recarga, entrelazada y extensa, que parte de zonas próximas a las cumbres montañosa y va descendiendo hacia los valles fluviales y las zonas de cultivo. Esta red tiene tres funciones:
    1. Transportar el agua hacia cotas bajas.
    2. Infiltrar el agua hacia capas más profundas del suelo.
    3. Favorecer el crecimiento de los pastos y los árboles que se encuentran entre niveles de acequias de careo.
  2. Una red de aljibes o reservorios de agua en la que se almacena parte de lo recogido por las acequias de careo, debidamente protegidos frente a posibles contaminaciones para que el agua pueda ser utilizada de forma segura.
  3. Una red de abastecimiento de agua para los cultivos y el ganado que emplea tanto el agua procedente de las acequias de careo como la que brota de los manantiales, convenientemente “recargados” por esas mismas acequias de careo mediante infiltración profunda. Los seres humanos recogen agua para su consumo de manantiales separados de los lugares donde bebe el ganado. También se utiliza este agua para el riego de diferentes cultivos.
  4. Una red de puntos de vertido del excedente de agua en ríos o cauces naturales que favorece un caudal mas o menos continuo a lo largo del año.
  5. Una ganadería trashumante que aprovecha los pastos de alta montaña en verano y los pastos de los valles en invierno.
  6. Una serie de zonas de cultivo diferenciadas, donde las que tienen menor pendiente y se encuentran más próximas a los núcleos de población, son de cultivos herbáceos u hortícolas, mientras que, las que tienen una pendiente más acusada, son para cultivos frutales, forestales o pastos para el ganado, normalmente aprovechando los espacios entre acequias de careo a diferentes alturas.
  7. Una red de saltos de agua y diques para recoger, trasvasar o derivar caudales de agua entre acequias de careo a diferentes alturas o entre acequias de careo y cauces naturales.
  8. Una organización comunal que asigna las tareas de construcción, reparación y mantenimiento de las diferentes infraestructuras y que realiza el reparto de agua para los diferentes usos.

Las acequias de careo forman parte de un sistema de gestión del agua accesible bastante completo y, ciertamente, muy sostenible que pervive en la actualidad después de cientos de años de funcionamiento ininterrumpido. Evidentemente, para llegar a este punto de sostenibilidad, el esfuerzo y trabajo de muchas generaciones de los habitantes de la zona, unido al azar y la necesidad de encontrar soluciones a los problemas, facilitan la labor de mantenimiento y control del agroecosistema.

Deficiencia hidráulica

Cuando el agua ni es accesible, ni es utilizable por los seres vivos que habitan los agroecosistemas, nos encontramos ante una situación de deficiencia hidraulica

La deficiencia hidráulica es aquella situación en la que una parte de los recursos hidráulicos es inaccesible o inutilizable por los seres vivos, independientemente de si existe una cantidad suficiente como para satisfacer sus necesidades. La disponibilidad de agua depende de la comunidad de seres vivos que habite un determinado ecosistema y, como en el caso de la insuficiencia hidráulica, no va a ser un valor absoluto, sino relativo. A modo de ejemplo, la disponibilidad de agua va a ser más crítica para un cultivo de manzanas que requiere un agua limpia y con pocas sales disueltas que para un cultivo de albaricoques que puede tolerar un agua con cierto grado de salinidad. Desde el punto de vista de los seres humanos, la disponibilidad de agua es un problema de oportunidad, es decir, el agua no se puede utilizar en el momento en que se necesita.

La contaminación de las aguas dulces es, quizás, la principal causa que puede causar deficiencia hidráulica en un agroecosistema. Esta contaminación puede ser natural o de origen antrópico.

 

Agua contaminada próxima a núcleo de población
Imagen 1: Agua contaminada próxima a núcleo de población

La contaminación natural de las aguas dulces se produce cuando el agua adquiere sustancias inorgánicas u orgánicas que desaconsejan su utilización. Por ejemplo, puede ocurrir que el agua subterránea que se capta de un pozo se encuentre contaminada con arsénico debido a la presencia de este elemento en la composición de la roca o el suelo que contiene el acuífero. El arsénico es un elemento químico que es toxico e, incluso, mortal para la mayoría de los seres vivos, dependiendo de la concentración en la que se encuentre en el agua. Este tipo de contaminación de las aguas dulces es poco frecuente y solo se da en algunos lugares muy concretos del planeta.

Por su parte, la contaminación de origen antrópico se refiere a la contaminación que resulta de las actividades humanas: agrícolas, ganaderas, urbanas o industriales. Son muchos los ejemplos de este tipo de contaminación y son ampliamente conocidos y reconocidos. Habitualmente la contaminación tiene lugar en las aguas superficiales (ríos, lagos, arroyos, etc), aunque en alguna ocasión es posible la contaminación de las aguas subterráneas  como consecuencia de la infiltración de sustancias orgánicas o inorgánicas contaminantes.

Otro problema que puede afectar a la disponibilidad de agua tiene que ver con la accesibilidad a la fuente de agua.

Imagen 2: Pozo tradicional para abastecimiento de agua

Puede suceder que el agua, como consecuencia de unas circunstancias geológicas determinadas, sea poco accesible o poco recomendable su extracción. Algunos acuíferos, que se encuentran a gran profundidad en zonas desérticas o cuasi-desérticas, son de difícil acceso y presentan tasas de regeneración natural muy reducidas que desaconsejan su explotación. En otros casos, el agua es inutilizable porque su extracción puede provocar el colapso de las estructuras que la contienen y causar importantes destrozos a los bienes y personas que se encuentran en la superficie. Incluso puede darse el caso en el que la extracción del agua dulce puede ocasionar una intrusión salina que contamina e inutiliza todo un acuífero o cuando se dificulta la depuración natural del agua, modificando cauces o instalando presas de agua que se colmatan rápidamente con los sedimentos.

Finalmente, otra causa de deficiencia hidráulica es la erosión y destrucción del suelo.

Imagen 3: Infraestructura para el almacenamiento de agua de escorrentía

En los agroecosistemas, el principal sistema de almacenamiento y depuración del agua, ya sea procedente de fenómenos meteorológicos como de origen artificial (riegos, recarga de acuíferos,…), es el suelo. Todos los suelos del planeta tienen una serie de propiedades hidráulicas específicas:

  • Capacidad de Infiltración, entendida como la disposición del suelo para permitir el paso a su través del agua que recibe en su superficie.
  • Capacidad de almacenamiento, o cantidad de agua que es capaz de retener en la matriz del suelo.
  • Capacidad de escorrentía, que informa sobre que parte del agua que recibe el suelo en su superficie no pasa a su través y tampoco es almacenada.

Dependiendo del espesor de la capa de suelo, solo una parte del agua que se infiltra llega a los acuíferos que actúan como “almacén” o “reservorio” de agua. La matriz del suelo, tanto en su fracción biológica-orgánica como en su fracción inorgánica, tiene la capacidad de modificar las características del agua añadiendo sustancias químicas (orgánicas e inorgánicas) al agua que procede de fenómenos atmosféricos. Cuando esa modificación mejora la salubridad y seguridad de uso del agua se dice que el suelo tiene capacidad depurativa, mientras que cuando la modificación no produce efectos en cuanto a la salubridad y seguridad de uso del agua, se puede decir que el suelo tiene capacidad contaminante.

La capacidad de almacenamiento de agua del suelo es un factor que condiciona en gran medida el aprovechamiento agrícola y ganadero del agroecosistema. Los suelos con escasa capacidad de retención de agua suelen carecer o tener escasa vegetación, por lo que el rango de cultivos posible en sus condiciones climáticas particulares se reduce en gran medida, aunque en algunos casos se puede realizar algún tipo de explotación ganadera adaptada a esas condiciones. Por otra parte, una escasa capacidad de retención suele ir asociada a una escasa capacidad de infiltración, ya que la capacidad de almacenamiento depende no solo de la presencia de partículas del suelo capaces de retener agua, sino también la posibilidad de que el agua pueda llegar a esas partículas desde la superficie. Un caso particular de esta situación se da en las zonas pantanosas que suelen tener un suelo con partículas finas (arcillas, limas, …) con alta capacidad de retención de agua, pero escasa porosidad y lenta infiltración hacia las capas inferiores del suelo.

La escorrentía superficial puede provocar serios problemas de erosión y destrucción de suelo. La erosión del suelo tiene mucho que ver con las características físico-químicas del suelo y con la fauna y flora que contiene. Las pendientes elevadas en suelos con cobertura vegetal deficiente o sin cobertura vegetal son una de las principales causas de erosión hídrica, arrastrándose hacia los cauces naturales importantes cantidades de partículas finas y materia orgánica que tienen un papel muy relevante en la infiltración y almacenamiento de agua en el suelo. Por otra parte, los suelos con un contenido deficiente de materia orgánica (condicionado por el clima), favorecen el ataque de plagas y enfermedades a los cultivos, dificultan las tareas agrícolas y retienen peor los nutrientes que necesitan las plantas y animales que viven en el suelo.

Un enfoque global que actué de manera coordinada y conjunta sobre las tres causas principales de deficiencia hidráulica es muy importante para mejorar la salud hidráulica de los agroecosistemas y avanzar en la consecución de agroecosistemas sustentables y sostenibles en el tiempo que podamos dejar a las generaciones futuras. De nosotros depende.