El suelo agrícola como sumidero de carbono: El caso de la “terra preta do indio”.

Alcanzar la sostenibilidad de los agroecosistemas y la lucha contra el cambio climático son objetivos que guían el trabajo de infinidad de investigadores por todo el mundo. ¿Es posible combinar ambos objetivos para alcanzar un futuro mejor? Tal vez, pero primero es necesario echar un vistazo al pasado.

La “terra preta do indio” (tierra negra del indio) es un tipo de suelo que representa una anomalía respecto de los suelos vírgenes de la selva Amazónica. La riqueza de carbono orgánico del suelo, el elevado contenido en materia orgánica, la presencia de restos cerámicos y la importante comunidad biológica en ellos instalada generan suelos de elevada fertilidad y productividad agrícola que, además, resultan de la actuación del ser humano.

Los orígenes de este tipo de suelos se remontan a las poblaciones humanas que habitaron la región de la Amazonia mucho antes de la llegada de los europeos. Su creación y difusión se produjo entre el 800 a.C y el 500 d.C (Lehmann y Joseph, 2009, 2015), datado a través de pruebas de Carbono 14.

Existen algunos indicios de que la fertilidad de estos suelos sirvió de soporte a una importante población. Gaspar de Carvajal, cronista del primer europeo en descender por el río Amazonas en 1542, Francisco de Orellana, informó que la zona estaba densamente poblada, sugiriendo niveles de población y urbanización superiores incluso a los actuales. Esta observación fue corroborada un siglo mas tarde, en 1639, por una nueva expedición capitaneada por Pedro Texeira, en la crónica del jesuita Cristóbal de Acuña. Sin embargo, expediciones de siglos posteriores no encontraron rastro de estas civilizaciones y con el paso del tiempo el relato de Carvajal pasó a ser denigrado como pura fantasía.

El comienzo de la investigación sobre este tipo de suelos data de finales XIX. Estas primeras investigaciones confirmaban la existencia de unos suelos oscuros y muy fértiles en la Amazonia sin llegar a precisar su origen (Glaser y Woods 2004). Fue durante la década de los años ochenta del siglo XX cuando se intensificó la investigación sobre estos suelos (Smith 1980) y en los últimos años ha experimentado un importante auge en la literatura científica debido a su posible utilidad como sumidero de dióxido de carbono en la lucha contra el cambio climático.

CARACTERISTICAS DIFERENCIADORAS DE LOS SUELOS “TERRA PRETA”

¿Cuáles deben ser las características que deben tener los suelos agrícolas para que sean buenos sumideros de carbono? ¿y para que sean sostenibles? ¿Hasta qué punto es viable mejorar los suelos agrícolas de todo el planeta para que sean buenos sumideros de carbono y sostenibles? Dado su origen humano ¿Sería posible utilizar la estrategia de mejora del suelo desarrollada para crear los suelos “terra preta”? Para responder a estas preguntas, en primer lugar, vamos a tratar de caracterizar lo que diferencia este tipo de suelos de otros suelos agrícolas o naturales.

Los suelos del tipo “terra preta do indio” pueden identificarse por lo siguiente:

  1. Alto contenido de materia orgánica, tanto forma de organismos del suelo (OS) como en forma de moléculas orgánicas.
  2. Son el resultado de la acción humana que enmendó el suelo añadiendo de manera continuada carbón vegetal (o biocarbón), restos de cerámica, huesos y heces de animales y otros residuos orgánicos resultantes de su actividad.
  3. Conservan la fertilidad del suelo durante largos periodos de tiempo sin necesidad de aportes externos de nutrientes.
  4. Su productividad es hasta dos veces más alta (Marris E., 2006) y contienen hasta tres veces más materia orgánica, nitrógeno y fósforo que los suelos adyacentes (Glases, 2007). Pote
  5. Su contenido en materia orgánica y organismos del suelo (hongos, bacterias, lombrices, …) hace que su densidad aparente sea inferior a la de los suelos adyacentes.
  6. Las partículas de carbón vegetal (biocarbón) y de cerámica presentan una alta superficie específica por unidad de volumen que facilita la retención y almacenamiento de agua, nutrientes y moléculas orgánicas.
  7. Mayor cohesión y estructura del suelo como consecuencia de la interacción entre los organismos del suelo (principalmente hongos) y las partículas originarias de suelo, el carbón vegetal y los restos cerámicos que reducen los efectos de la erosión hídrica o eólica, la lixiviación de nutrientes e favorecen la biodiversidad.

De hecho, existen suelos de características similares en África e Iberoamérica y no tendría que ser un problema importante poder crearlos de nuevo. ¿no?.

MEJORA DE LA FERTILIDAD DE SUELOS A TRAVES DEL BIOCARBON Y LA MATERIA ORGANICA.

La idea de crear suelos mejorados, fértiles y sostenibles, mediante el antiguo conocimiento desarrollado para los suelos “terra preta do indio” parece interesante, pero ¿Cómo hacemos para crear suelos agrícolas fértiles, productivos y sostenibles que, además, sean importantes sumideros de carbono? Puesto que, necesariamente, va a ser un proceso que se va a extender en el tiempo, lo primero que hay que hacer es definir que indicadores son los que nos van a informar sobre si estamos realizando de manera correcta la mejora del suelo y que características debe tener el suelo al “finalizar” el proceso de transformación del suelo.

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC).

La Capacidad de Intercambio catiónico es una propiedad química del suelo muy vinculada a su fertilidad que depende del contenido de coloides inorgánicos (arcillas cristalinas, geles amorfos, óxidos y sesquióxidos de hierro y aluminio) y del contenido de materia orgánica. La mayoría de los suelos tienen CIC permanente y otra que varía con el pH (Krull et al., 2004), observándose un aumento de la CIC con el pH, por lo que la CIC total se mide a pH 8,2 (Tan y Dowling, 1984). Se considera que la CIC permanente proviene de la fracción arcilla, mientras que la CIC variable depende de las sustancias húmicas.

Carbono orgánico del suelo (COS)

El carbono orgánico del suelo (COS) se relaciona con la sustentabilidad de los sistemas agrícolas (agroecosistemas) afectando las propiedades del suelo relacionadas con el rendimiento sostenido de los cultivos. También se vincula con la cantidad y disponibilidad de nutrientes ya que puede modificar la acidez y la alcalinidad hacia valores cercanos a la neutralidad e incrementar la disponibilidad de diferentes nutrientes necesarios para la comunidad biológica que depende del suelo. Por otro lado, el carbono orgánico del suelo genera coloides de alta capacidad de intercambio catiónico (CIC). Además, su efecto en las propiedades físicas se manifiesta mediante la modificación de la estructura y la distribución del espacio poroso del suelo.

El carbono orgánico es esencial para la actividad biológica del suelo. En primer lugar, proporciona recursos energéticos a los organismos del suelo, mayoritariamente heterótrofos (consumidores de materia orgánica), en forma de carbono lábil (hidratos de carbono o compuestos orgánicos de bajo peso molecular) (Borie et al., 1999). En segundo lugar, la descomposición de los residuos orgánicos aumenta la disponibilidad de muchos elementos utilizados por las plantas. Finalmente, los organismos del suelo participan en la formación y estabilización de la estructura y porosidad del suelo (Singer y Munns, 1996, y Krull et al., 2004).

Carbón pirolítico (CP).

La denominación como carbón pirolítico se corresponde con su forma de generación mediante pirólisis de materia orgánica en condiciones de baja oxigenación. Otras denominaciones son las de biocarbón (en español), biochar (en inglés) o carbón vegetal, este último referido a un proceso “tradicional” de producción de combustible a partir de residuos vegetales (restos de poda y cosecha) para su utilización en los meses invernales.

Existen numerosas referencias sobre las ventajas de la utilización de carbón pirolítico (CP) aplicado a muy diferentes tipos de suelos, climas y para la producción de una amplia variedad de cultivos (Glaser et al. 2002; Chan et al. 2008; Major et al. 2010). En estos trabajos se demostró que su aplicación mejora las características físicas y químicas del suelo, aumentando la retención de los nutrientes y favoreciendo la disponibilidad de estos para las plantas. También describen cambios taxonómicos en las comunidades de microorganismos y estimulación de la actividad microbiana del suelo en relación con la presencia de biocarbón, así como el importante papel de algunos de los microorganismos (Trichoderma spp, …) y abonos orgánicos en la promoción del crecimiento vegetal e inducción de resistencia sistémica.

Organismos del suelo (OS).

La comunidad biológica que habita en el suelo (bacterias, hongos, lombrices, hormigas, …) y sobre el suelo (plantas y animales) tiene un importante papel sobre su productividad agrícola.

La incorporación de carbón pirolítico (biocarbón) al suelo induce el desarrollo de una mayor diversidad de microorganismos (Pietikäinen et al, 2000; Liang et al. 2010). La respiración basal del suelo unida a una mayor diversidad y crecimiento de las poblaciones de bacterias aumentó en suelos tratados con carbón pirolítico en varios estudios (Steiner et al. 2004; Steiner et al. 2008; Major et al 2009; O’Neill et al. 2009). Por otra parte, el gran número de poros del carbón pirolítico constituyó un hábitat de calidad que facilitó la colonización por micorrizas (Matsubara et al. 1995; Steiner et al. 2004; Warnock et al. 2007), hongos que se asocian a las plantas y mejoran su absorción de nutrientes. Otros microorganismos beneficiosos para los cultivos, como Rhizobium spp. (Beck, 1991; Rondon et al, 2006) Trichoderma spp. (Elad et al. 2010; Graber et al. 2010) y otras bacterias implicadas en la promoción del crecimiento e inducción de resistencia (como los actomicetos, entre otras especies) (Graber et al. 2010; Kolton et al. 2011), también se vieron favorecidos por la aplicación de carbón pirolítico.

Entre otras prácticas agrícolas, típicas de la agricultura orgánica o ecológica, disponemos de la asociación y rotación de cultivos. Los exudados de los cultivos y la presencia de diferentes especies cultivadas asociadas tienen efectos significativos sobre la salud vegetal de los propios cultivos, con efectos repelentes o disuasorios sobre una amplia variedad de plagas y enfermedades y efectos atrayentes o simbióticos sobre multitud de microorganismos beneficiosos.

El mantenimiento de los residuos de cosecha facilita la acumulación de carbono orgánico en el suelo. Los materiales orgánicos de hojas, tallos y raíces aportan recursos alimenticios a multitud de organismos del suelo que pueden transformarlos en formas mas estables de carbono orgánico como el humus (Martínez, E. et al. 2008). Lo mismo se puede decir de la incorporación de abonos de origen animal, aunque su composición puede generar efectos diferentes con respecto a los residuos vegetales para iguales tasas de incorporación (Krull et al. 2004).

La aportación de restos cerámicos reduce la densidad aparente del suelo, facilita la colonización por parte de organismos beneficiosos y la retención de nutrientes (Velasquez et al, 2015). Esto se debe al incremento de la porosidad que supone la incorporación de estos materiales que, en muchos casos, es mayor que la que pueden presentar otros agregados y coloides del suelo.

Estrategia de mejora.

Conforme al modelo de suelo “terra preta” se propone a continuación una serie procedimientos de mejora para generar o, incluso, regenerar suelos y hacerlos más sostenibles. La estrategia de mejora propuesta incorpora los siguientes elementos:

  • Aplicación de enmiendas orgánicas
    • Carbón pirolítico, generado a partir de residuos o cultivos que no incrementen la producción de gases de efecto invernadero, además de procesos con baja huella de carbono.
    • Residuos orgánicos (animales y/o vegetales) que incluyen:
      • Estiércoles y purines
      • Restos vegetales
      • Residuos del procesado de alimentos
      • Abonos verdes.
      • Aguas residuales, ….
  • Aplicación de enmiendas inorgánicas.
    • Dependiendo de la textura del suelo, incorporación de materiales cerámicos con alta relación entre su superficie específica y volumen.
    • Agentes dispersantes (yesos, materiales alcalinos o ácidos, …) para facilitar la incorporación de materia orgánica y el desarrollo de biomasa. Sólo en el caso de suelos degradados o enfermos.
  • Fomento de la actividad biológica y microbiológica.
    • Incremento de la disponibilidad de nutrientes, tanto para los microorganismos del suelo como para las plantas y otros organismos (lombrices, termitas, ganado, …). Esto incluye desde la aportación de fertilizantes hasta la aplicación de diversos tipos de fitoestimulantes o fertimejorantes.
    • Mantenimiento y conservación de la estructura del suelo, mediante el uso de prácticas agrícolas que la preserven (no laboreo, laboreo mínimo, …).
    • Inoculación, en su caso, de microorganismos beneficiosos para el desarrollo de los cultivos. Sólo en el caso de suelos degradados o enfermos.

Para saber si realmente se ha acertado en la elección de la estrategia de mejora del suelo y, en todo caso, observando un intervalo de tiempo para notar los efectos, debe prestarse atención a lo siguiente:

  1. Incremento significativo del contenido de carbono del suelo, tanto de carbono de degradación lenta como de otro tipo.
  2. Desarrollo, importante y saludable, de una comunidad de microorganismos útiles que se beneficia de los recursos del suelo.
  3. Expulsión de los microorganismos nocivos o potencialmente patógenos menos competitivos
  4. Mejora de la productividad y calidad de los cultivos o de la productividad y salud del ganado usuario del suelo.
  5. Aumento de la cantidad de nutrientes orgánicos e inorgánicos del suelo, unido a una disminución de los procesos de lixiviación y erosión hídrica y eólica.
  6. Reducción de la incidencia de fisiopatías, plagas y enfermedades sobre cultivos y ganado.
  7. Adecuado reparto del uso del suelo entre la fauna y flora silvestre y el ser humano, para un continuo mantenimiento de la sostenibilidad del agroecosistema. El reparto adecuado se produce cuando los indicadores anteriores presentan valores razonables que informan sobre la sostenibilidad del agroecosistema.

REFERENCIAS.

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Prevención de Riesgos Laborales en la Actividad Agraria

Introducción a los diferentes conceptos asociados a la Prevención de Riesgos Laborales en la Actividad Agraria, entendiendo como tal la que se asocia con la actividad agrícola, ganadera, forestal y agroindustrial. Breve descripción de conceptos asociados a los Riesgos Profesionales y a los Factores de Riesgo en la Actividad Agraria.

La Prevención de Riesgos Laborales en la Actividad Agraria (PRLA) requiere, como paso previo a la definición de actuaciones de Prevención, el conocimiento de una serie de conceptos básicos, relacionados tanto con los procesos productivos como con el uso de las herramientas y equipos específicos del sector Agrario.

Asimismo, se contempla la prevención desde la necesidad de su implantación a través de un conocimiento detallado de los Riesgos Profesionales y Factores de Riesgo que se presentan en la actividad agraria.

EL TRABAJO Y LA SALUD EN LA ACTIVIDAD AGRARIA.

Trabajo.

Se entiende por Trabajo, en general, a la actividad social organizada que, a través de la combinación de recursos de naturaleza diferente, como trabajadores, materiales, energía, tecnología, organización, etc., permiten alcanzar unos objetivos y satisfacer unas necesidades.

Ejemplo de condiciones de trabajo a principios del siglo XX

Salud

La Organización Mundial de la Salud, define la Salud como “el estado de bienestar físico, mental y social completo y no meramente la ausencia de daño o enfermedad.
De las condiciones en que se realiza el trabajo dependerá que éste sea beneficioso o perjudicial para la salud.

Condiciones de trabajo.

Es el conjunto de variables que definen la realización de una tarea concreta y el entorno en que ésta se realiza. Este conjunto de variables determina la salud del trabajador.

Enfermedad ocupacional

Estados patológicos contraídos o agravados con ocasión del trabajo o exposición al medio en que el trabajador se encuentra obligado a trabajar.

Seguridad.

Es el grado ideal de compenetración del Hombre, consigo mismo y con el medio que lo rodea, donde su salud, integridad física y la satisfacción de todas sus necesidades estén garantizadas.
La seguridad absoluta no esta garantizada ya que siempre es posible la ocurrencia de accidentes imprevisibles como consecuencia de diferentes causas.

Higiene Agraria.

Es una disciplina derivada de la Higiene Industrial mediante la cual se establecen una serie de normas preventivas con el fin de evitar Accidentes y enfermedades profesionales directamente relacionadas con la actividad agraria y que pueden derivarse de diferentes tipos de agentes: físicos, químicos y biológicos.

Ergonomía.

Aplicación de las ciencias biológicas al hombre junto con las ciencias de ingeniería, para logra la adaptación óptima del hombre y su trabajo, midiéndose los beneficios de la aplicación de esta disciplina en términos de eficiencia y bienestar del trabajador.

RIESGOS PROFESIONALES Y FACTORES DE RIESGO.

Muchos de los riesgos tienen su origen en la falta de preparación por parte del trabajador, generalmente consecuencia de la falta de formación e información o por no estar familiarizado con la tarea a realizar. El exceso de confianza, derivado de las carencias formativas, puede hacer que los riesgos no sean percibidos como tales y que, en ocasiones, por descuido y falta de precaución se corran riesgos innecesarios e inaceptables.
En otros sectores productivos se exigen una serie de requisitos físicos y psíquicos a los trabajadores antes de su incorporación al nuevo trabajo y pasan por un completo reconocimiento médico. En el sector agrario predominan situaciones de contratación que son menos frecuentes en otros sectores productivos:

Contratación temporal o por temporada: En muchas ocasiones, por la estacionalidad de determinadas tareas agrarias (podas, recolección, aplicaciones de plaguicidas, etc.) se requiere la contratación de trabajadores temporales que, en muchos casos, son inexpertos en la tarea a desempeñar, desconocen los procedimientos adecuados de trabajo o los riesgos de todo tipo a los que se exponen.

Contratación por turnos o a destajo: En algunas tareas agrarias, sobre todo en el sector ganadero, predomina la contratación por turnos y a destajo debido a que el ganado suele requerir de una atención continua durante todos los días de la semana o puntual en determinados momentos del año (asistencia a la reproducción, esquilado, vacunación, etc.)

La falta de experiencia o formación en el sector agrario suele ser un problema fácilmente solucionable, salvo casos excepcionales (aplicación de plaguicidas, veterinarios, ingenieros agrónomos o agrícolas, …). La utilización de sesiones informativas previas a la incorporación al trabajo o la creación de programas de primera incorporación en las empresas son buenas medidas preventivas que pueden evitar muchos accidentes. Sin embargo, la necesidad de un reconocimiento medico previo al inicio de la actividad, sobre todo en el caso de exposición a agentes químicos, físicos o biológicos, no se produce con la frecuencia que sería deseable.
En los siguientes párrafos vamos a describir diferentes conceptos relacionados con los riesgos profesionales y los factores de riesgo asociados a la Actividad Agraria.

Peligro.

Fuente o situación con capacidad de producir daño en términos de lesiones, daños a la propiedad, daños al medio ambiente o una combinación de todos o parte de ellos.

Riesgo.

Riesgo es el daño potencial que puede surgir por un proceso presente o situación futura.

En ocasiones se utiliza este concepto como equivalente al de probabilidad, aunque en el asesoramiento profesional del riesgo, el riesgo combina la probabilidad de que ocurra un suceso negativo con cuanto daño causaría dicho suceso.

Riesgo laboral o profesional.

Posibilidad de que un trabajador sufra un determinado daño derivado del trabajo. Se puede considerar como una combinación entre la frecuencia, la probabilidad y las consecuencias que podrían derivarse de la materialización de un peligro.

Prevención de Riesgos Laborales

Es la disciplina que busca promover la seguridad y salud de los trabajadores mediante la identificación, evaluación y control de los peligros y riesgos asociados a un proceso productivo, además de fomentar el desarrollo de actividades y medidas necesarias para prevenir los riesgos del trabajo.

Accidente.

Acontecimiento no deseado que puede causar daños físicos a las personas, propiedades o procesos.

Accidente de trabajo.

Todo suceso que produzca en el trabajador una lesión funcional o corporal, permanente o temporal, inmediata o posterior, o la muerte, resultante de una acción que pueda ser determinada o prevenida en el curso del trabajo, por el hecho o con ocasión del trabajo. Se incluyen aquí los accidentes que tienen lugar durante los desplazamientos hacia o desde el trabajo a su lugar de alojamiento o residencia por los recorridos habituales o convencionales (accidentes “in itinere”).

Accidente común.

Son las lesiones funcionales o corporales resultantes de la acción violenta de una fuerza exterior, comprendida en un período fuera del horario de trabajo.

Causas de los accidentes.

Todos los accidentes tienen una causa, independientemente de si esta causa es previsible o improbable. Ninguna causa es imposible, porque todas tienen una probabilidad de ocurrencia por mínima que sea.

Dentro de las causas de los accidentes podemos distinguir entre:

  • Causas inmediatas, que pueden derivarse de:
    • Acciones inseguras del trabajador.
    • Condiciones inseguras
  • Causas básicas o Causas Origen que incluyen:
    • Factores personales.
    • Factores del trabajo.

Las acciones inseguras son un grupo de causas inmediatas derivadas de comportamientos y actuaciones personales que suponen el deterioro o la perdida de la seguridad personal o colectiva. Entre otras podemos citar:

  1. Mal uso de los elementos de protección personal.
  2. Alcoholismo.
  3. Actitudes indebidas.
  4. Consumo de drogas.

Por otra parte, las condiciones inseguras, son un grupo de causas inmediatas que se derivan de condiciones del entorno que pueden contribuir a que ocurra un accidente. Las mas frecuentes en la mayoría de los procesos de trabajo son:

  1. Falta de orden y limpieza.
  2. Desgaste normal de las instalaciones y equipos
  3. Mantenimiento inadecuado.
  4. Riesgos asociados a fuentes de energía (electricidad, combustibles, presión hidráulica o neumática, motores, etc.).
  5. Riesgos catastróficos (incendio, inundación, terremotos, deslizamiento de terrenos, etc.).

En lo que se refiere a causas básicas, destacar las causas de tipo personal o individual, que están relacionadas con la formación, conocimientos, capacidad y aptitud del individuo para el desempeño de su puesto de trabajo. La prevención de accidentes asociados a estas causas pasa no solo por la formación en materia de prevención de Riesgos Laborales, sino que también es necesario un plan de desarrollo profesional que incluya formación para la mejora del desempeño personal e incremente la motivación y el compromiso con el trabajo.

Las causas asociadas a factores del trabajo incluyen aspectos tales como:

  1. El mantenimiento inadecuado de equipos e instalaciones.
  2. Diseños poco apropiados para la seguridad y la salud en el trabajo.
  3. Las adquisiciones erróneas o no aptas para el proceso de trabajo
  4. El uso anormal o inadecuado de las herramientas
  5. El empleo de estándares inadecuados o incompatibles entre sí.

Los accidentes que tienen lugar por esta última causa son poco frecuentes en los países desarrollados y mas frecuentes en los países en vías de desarrollo. A pesar de los importantes esfuerzos de estandarización realizados por la Agencia Internacional de Estandarización (I.S.O = International Standard Office en inglés), todavía existen problemas con las unidades de medida (metros, litros, yardas, pulgadas, bushels, etc.) y con las normas de estandarización (UNE, ASTM, …), sobre todo en países donde no existe una “tradición” de uso de determinadas medidas o estándares, o bien con una clara vocación comercial que les obliga a adaptarse a las “características” del mercado cliente.

Tipos de accidentes.

Los accidentes se pueden clasificar de la forma siguiente, no exhaustiva:

  1. Golpeado contra.
  2. Golpeado por
  3. Caída al nivel inferior
  4. Caída al mismo nivel
  5. Atrapado por, bajo, entre
  6. Herido, escoriado, ampollado o con abrasión.
  7. Reacción corporal
  8. Sobreesfuerzo.
  9. Contacto con corriente eléctrica.
  10. Contacto con radiaciones.
  11. Contacto con sustancias causticas, acidas o corrosivas-
  12. Exceso de temperatura por temperaturas extremas.
  13. Accidentes en vehículos a motor.
  14. Sin clasificación por datos insuficientes.