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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Salud edáfica o como administrar de manera inteligente el suelo

Los suelos saludables son un lugar donde conviven una amplia variedad de microorganismos que proporcionan infinidad de servicios necesarios para la producción agrícola y ganadera. Muchos de ellos contribuyen a la formación del suelo ya que participan en la degradación de la materia orgánica y en los ciclos de diferentes elementos como el carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo o hierro, entre otros. Algunos de ellos son capaces de asociarse a las raíces de las plantas, influyendo en su crecimiento, desarrollo y productividad. Unos pocos de ellos facilitan el acceso de las plantas a ciertos nutrientes esenciales, las defienden del ataque de microorganismos patógenos presentes en el suelo o, incluso, las ayudan a defenderse o a curarse del ataque de diferentes plagas

La Salud Edáfica es aquel estado físico, químico y biológico del suelo que permite la expresión del máximo potencial productivo y reproductivo de la comunidad biológica que vive en su interior o sobre él, además de proporcionar servicios adicionales en cuanto a recuperación y almacenamiento de nutrientes esenciales para la fauna y flora del suelo; retención, depuración y almacenamiento de agua; control de plagas y enfermedades o prevención de la contaminación.

Un suelo saludable es esencial para una buena cosecha, manteniendo los nutrientes que necesitan las plantas y una estructura que las sostiene firmes y derechas. Una buena estructura del suelo asegura el aire y el agua que precisan las raíces de las plantas, además de favorecer el drenaje del exceso de agua. El suelo es el hábitat de innumerables seres vivos y la mayor parte de la biomasa viva del planeta se encuentra en su interior.

Los beneficios de un suelo saludable no solo son para los cultivos, sino que también es esencial para la buena crianza del ganado. Una comunidad biológica fuerte y vigorosa recicla de manera rápida y eficaz los residuos ganaderos, transformándolos en nutrientes accesibles para las plantas, mejorando la estructura del suelo y favoreciendo el crecimiento del pasto.

El control de la propagación de plagas y enfermedades es otro de los servicios que proporciona un suelo saludable. Esta demostrado que un buen estado fisiológico de las plantas afecta a las estrategias de reproducción de los insectos herbívoros, especialmente en lo que se refiere a su tasa de reproducción, fecundidad, tamaño de los huevos y selección del área de oviposición. La buena calidad de los alimentos que consume el ganado es fundamental para asegurar un mayor bienestar animal, una mejor calidad de los productos que de ellos se derivan y tiene un importante efecto beneficioso respecto de la incidencia y las consecuencias de muchas plagas y enfermedades que les afectan.

En muchos casos, los suelos saludables mejoran la limpieza, depuración y almacenamiento del agua. La infiltración de agua hacia capas más profundas de suelo se ve favorecida por la reducción de la densidad del suelo y el aumento de su porosidad (mayor tamaño promedio y número de poros) consecuencia de la actividad biológica. La reducción de la erosión y el arrastre de partículas mejora la calidad e higiene de las aguas superficiales. Además, actúa como un autentico sistema de filtración que evita que muchos contaminantes, tanto orgánicos como inorgánicos, puedan llegar hasta las aguas superficiales o los acuíferos subterráneos.

Evidentemente, los seres humanos somos usuarios del suelo, tanto para nuestros cultivos, ganado o industria como para otros usos del territorio (infraestructuras, viviendas, ocio, …). Todo ese suelo que utilizamos, en demasiadas ocasiones, no es bien administrado, se pierde o, simplemente, deja de proporcionarnos los beneficios y servicios mencionados anteriormente. Cuando esto es así, el suelo no se encuentra en buen estado de salud y comienza a degradarse o enfermar, más o menos rápidamente, hasta que nos damos cuenta de que la productividad agraria y ganadera disminuye, se necesitan mayores aportaciones de fertilizantes, fitosanitarios, zoosanitarios y plaguicidas y, lo que es peor, se incrementan los costes de producción que hacen menos accesibles los alimentos para quien los necesita.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS EN FUNCIÓN DE SU ESTADO DE SALUD EDÁFICA.

Una conclusión obvia sobre la Salud Edáfica es que se trata de un rasgo distintivo de los suelos que se debe proteger, mantener y potenciar. ¿Cómo lo hacemos? ¿De qué herramientas y conocimientos disponemos? ¿Para qué lo hacemos? ¿Qué debemos hacer para protegerla, preservarla o potenciarla?

En una misma zona climática es posible encontrar diferentes tipos de suelos en función de su composición fisicoquímica, textura, estructura o comunidad biológica. Algunos de estos suelos pueden tener una salud edáfica adecuada o suficiente y otros pueden encontrarse en diferentes etapas de degradación, deterioro o enfermedad. Y todo ello, muy influido por el uso y gestión que los seres humanos hagamos de ellos, incluso aunque “aparentemente” no hagamos nada.

Para poder clasificar los suelos conforme a su estado de salud y con independencia de su uso, incluiremos los suelos en las siguientes categorías:

  1. Saludables (o sanos).
  2. Enfermos
  3. Degradados
    1. Estables
    2. Recuperables
    3. Irrecuperables.
  4. Mejorados

Los suelos saludables se distinguen del resto de suelos porque presentan las siguientes características distintivas:

  1. Contienen los nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de la fauna y flora asociada al suelo.
  2. Conservan una textura y una estructura que sirven como soporte adecuado a las plantas adaptadas al ecosistema.
  3. Permiten acumular la cantidad necesaria y suficiente de agua y aire para las raíces de las plantas.
  4. Facilitan la instalación y propagación de una comunidad biológica que ayuda a controlar la propagación de plagas y enfermedades que afectan plantas y animales.
  5. Favorecen la depuración e/o infiltración del agua que va a parar a otras masas de agua (superficiales y/o subterráneas)

La participación de cada uno de estos factores va a depender, sobre todo, del clima. Aspectos clave para la fertilidad del suelo como pueden ser la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), Capacidad de Campo (CC) o capacidad de depuración (CD), dependen en gran medida del contenido de materia orgánica y de una comunidad biológica asociada, activa y equilibrada.

La salud y la aptitud para la agricultura y ganadería son dos cualidades que no tienen por qué ser concurrentes en un mismo tipo de suelo. Puede existir un suelo saludable, como ocurre con algunos tipos de suelos de bosques tropicales vírgenes, de escasa aptitud agrícola o ganadera debido a que un cambio en su uso implica un cambio en las condiciones que mantienen saludable el suelo. Por el contrario, un suelo degradado o enfermo puede evolucionar a un suelo saludable si se cambia su uso o, simplemente, se devuelve al medio natural.

Los suelos enfermos son todos aquellos en los que una o varias de las condiciones que definen a los suelos saludables, no se cumplen. Estableciendo como marco de referencia a un suelo saludable con unas determinadas características físicas, químicas, biológicas y climáticas, es fácil definir el grado de “enfermedad” de este tipo de suelos e, incluso, que enfermedad concreta padecen. Por ejemplo, un suelo puede estar enfermo simplemente porque esta contaminado por una sustancia tóxica o un microorganismo patógeno. Desde el punto de vista agrario, si se trata de un agente fisicoquímico que, por exceso o por defecto, produce síntomas de una enfermedad, estaríamos hablando de una Fisiopatía, mientras que si se trata de un agente biológico estaríamos frente a una plaga o enfermedad.

Una tercera categoría se corresponde con los suelos degradados. Este tipo de suelos se diferencia de los suelos enfermos en que el agente causante de la degradación ya se encontraba presente en el suelo y no procede de fuentes ajenas al propio suelo. Por ejemplo, un suelo con alto contenido de sales, como el que se puede encontrar en una marisma próxima a la desembocadura de un rio, es un tipo de suelo degradado. Sin embargo, aunque el suelo de la marisma se encuentre degradado eso no quiere decir, necesariamente, que no pueda evolucionar hacia un buen estado de salud ya que la tecnología, el trabajo y el tiempo podría regenerar el suelo hasta llegar a ser un suelo saludable.

Por otra parte, los suelos degradados se pueden clasificar, atendiendo a su posible evolución futura, en suelos degradados estables, recuperables o irrecuperables.

Los suelos degradados estables son aquellos que no evolucionan o no tienen posibilidad de evolucionar a corto plazo hacia otro grado de salud o de enfermedad (por algún tipo de deficiencia). Por ejemplo, el suelo de una marisma natural sin intervención humana puede conservar un determinado grado de degradación durante mucho tiempo, sin que afecte a su estado de salud o enfermedad.

Cuando un suelo degradado puede ser intervenido por el ser humano para tratar de recuperar su uso, estaríamos ante un suelo recuperable y en caso contrario, estaríamos ante un suelo irrecuperable. La estrategia habitual para recuperar un suelo degradado suele ser la aportación de enmiendas de tipo físico, químico o biológico con efectos sobre la textura y, sobre todo, la estructura del suelo. Un suelo con problemas de salinidad como consecuencia de un deficiente manejo del riego, puede ser recuperable en muchos casos si se aplican cantidades suficientes de agentes dispersantes (yeso), materia orgánica y agua de buena calidad (baja salinidad). Un suelo contaminado por un determinado agente (físico, químico o biológico) puede ser neutralizado o eliminado mediante la aportación al suelo de otro tipo de agentes antagonistas, limpiadores, bloqueantes, etc. En cualquier caso, la posibilidad de recuperar un suelo depende en gran medida de varios factores:

  1. La viabilidad económica de la recuperación.
  2. La capacidad de mejora de la “Higiene” del agroecosistema.
  3. Los posibles efectos perjudiciales o negativos sobre áreas próximas o sobre el conjunto del ecosistema o área de influencia.

Finalmente, se encuentra la categoría de los suelos mejorados. Son suelos creados de manera intencionada por el ser humano que no existen de manera natural y que se obtienen a partir de suelos vírgenes de escasa productividad o bien de suelos enfermos o degradados que no producen lo suficiente como para satisfacer las necesidades humanas. La tecnología y el tiempo son los dos factores clave para conseguir este tipo de suelos saludables. En muchos casos, la sostenibilidad del agroecosistema es una consecuencia posible derivada de la creación de este tipo de suelos.

Como ejemplo de suelo saludable mejorado disponemos de los suelos tipo “terra preta do indio” (tierra negra del indio) que aparecen en amplias zonas de la cuenca del rio Amazonas, aunque también se han descrito suelos de características similares en algunas zonas de África, Asia y América.

Los suelos “terra preta” contienen una comunidad biológica amplia y diversa (mayor que la de los suelos no mejorados circundantes) asociada al suelo (hongos, bacterias, lombrices, …), una capacidad de intercambio catiónico (CIC) elevada, producen de manera continuada durante muchos ciclos de cultivo y dificultan, ralentizan o, incluso, evitan la aparición de muchas fisiopatías, plagas y enfermedades. Desafortunadamente, no se sabe a ciencia cierta como se crearon este tipo de suelos, aunque hay un amplio consenso respecto al importante papel de un elevado contenido de carbono en el suelo derivado de enmiendas con carbón obtenido de pirolisis (combustión con bajo contenido de oxígeno). En una próxima entrada del blog veremos una propuesta para crear este tipo de suelos y que características hacen que puedan ser sostenibles.

CONCLUSIONES.

  • La caracterización de un suelo como saludable puede ser una herramienta más para detectar o crear agroecosistemas sostenibles.
  • La comunidad biológica asociada al suelo tiene un papel muy importante en la recuperación y reciclaje de los nutrientes que las plantas o los cultivos necesitan, además de proporcionar, en algunos casos, servicios de protección frente a fisiopatías, plagas o enfermedades.
  • La enfermedad o degradación de un suelo son conceptos diferenciados que en algunos casos pueden estar relacionados
  • La salud edáfica depende del uso que se haga del suelo, independientemente de si es utilizado por el ser humano o por la fauna y flora silvestre.
  • La recuperación de suelos degradados o enfermos depende de factores económicos, higiénicos y que afecten al entorno
  • Es posible realizar una mejora del suelo para atender a las crecientes necesidades del ser humano en un planeta con recursos limitados, aunque solo será sostenible si el suelo resultante tiene las características de un suelo saludable

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.

Equilibrio hidráulico o como buscar la sostenibilidad de los agroecosistemas a través de una gestión responsable del agua.

Los agroecosistemas sostenibles/sustentables deben tener el agua suficiente para todos los usos posibles por parte del ser humano y el resto de los seres vivos que habitan en él. En este artículo veremos una aproximación a la forma en que se puede conseguir y mantener un agroecosistema en modo sostenible/sustentable

El equilibrio hidráulico es una forma de valorar la sostenibilidad de un ecosistema mediante la comparación entre la cantidad de agua disponible para su uso y el uso que se hace de ella. Esto quiere decir que, ante una determinada cantidad de agua procedente de la precipitación atmosférica se producen determinados usos como pueden ser la existencia de una determinada población de seres vivos, las aguas superficiales y subterráneas o el contenido de agua del suelo.

Evidentemente, los seres humanos somos usuarios del agua que cae del cielo, tanto para consumo propio como para consumo de nuestros cultivos, ganado o industria. Toda esa agua que utilizamos, obviamente, no está disponible para el resto de los seres vivos del ecosistema lo que condiciona su población, aunque eso no tiene por qué suponer un problema insalvable para el conjunto del ecosistema. Si esto es así, nos encontramos ante un agroecosistema sostenible que se mantiene en el tiempo o sustentable porque puede ser “utilizado” en sucesivos ciclos de tiempo. Hay que tener en cuenta que el resto de los seres vivos proporcionan “servicios” impagables a los seres humanos como pueden ser el control de plagas y enfermedades de nuestros cultivos o ganado, protección contra la erosión (tanto hidráulica como eólica), retención de agua de precipitación, mejora de la infiltración de agua hacia los recursos subterráneos, etc.

EL ECOSISTEMA BASE

Puesto que el Hombre ya lleva una buena temporada sobre este planeta (más de un millón de años, dicen) estaría bien hacer un experimento mental sobre cómo fueron los ecosistemas naturales antes de su llegada y cómo podemos suponer que se alcanzaba el equilibrio hidráulico en ellos.

En este ecosistema natural, al que denominaremos ecosistema base, no existía ningún tipo de regulación o almacenamiento de agua como hacemos actualmente los seres humanos. Tampoco se podía aprovechar el agua subterránea porque, salvo que saliera de la tierra (manantiales naturales) no estaba accesible. Y de utilizar agua desalada, mejor ni pensarlo. Por tanto, este ecosistema solo disponía del agua a la que pueden acceder los seres vivos de manera natural o, de otra forma, sólo disponían del agua accesible. Dependiendo de la cantidad de agua accesible en el ecosistema podía existir en un momento dado mayor o menor población de seres vivos.

Además del agua accesible es de suponer que no toda el agua que caía del cielo era utilizada por los seres vivos, generándose, desde el punto de vista de la utilidad, un agua excedente o inaccesible que podía tener otros usos por parte del territorio en el que se asienta el ecosistema. Entre otros “usos” posibles vamos a destacar los siguientes:

  • Evaporación hacia la atmosfera.
  • Almacenaje (lagos y corrientes superficiales permanentes)
  • Exportación (hacia otros ecosistemas, hacia el mar, a los acuíferos subterráneos, reacciones químico-geológicas, etc.).

De manera que la suma del agua accesible y el agua excedente o inaccesible se correspondía, más o menos exactamente, con el agua disponible de la precipitación atmosférica. Para no complicar el asunto, no incluiremos dentro del agua accesible a las posibles aportaciones de agua desde otros ecosistemas que, en general, vamos a considerar poco significativa e incluida dentro del agua disponible.

 

Por cierto, no se nos debe olvidar que ese ecosistema base estará asociado a un determinado territorio, clima y suelo en el que existen unas determinadas especies de flora y fauna adaptadas al mismo. Y que en todo el planeta no hay un único ecosistema, sino una multitud de ellos que interactúan a su vez unos con otros y con el medio físico.

EL AGROECOSISTEMA SOSTENIBLE/SUSTENTABLE.

Introduzcamos al Hombre en la balanza del equilibrio hidráulico.

Ahora los seres vivos que forman parte de los ecosistemas naturales ya no están solos, sino que hay que incluir a la población humana, los cultivos, el ganado y el uso del territorio. Con uso del territorio nos referimos a nuestras viviendas, granjas, industrias, carreteras y, en general, todas las infraestructuras que los seres humanos necesitamos para vivir o para nuestro ocio, que también es importante. Puesto que los recursos del planeta son limitados y finitos, toda “ocupación” del ecosistema con nuestra población, cultivos, ganado o infraestructuras repercute en la población de seres vivos del resto del ecosistema natural, ya sea reduciendo su población o, directamente, extinguiendo a diferentes especies que no son capaces de “convivir” con nosotros por diferentes motivos. Es cierto que nuestra tecnología nos permite maximizar el rendimiento de los recursos disponibles (mejora vegetal y ganadera, fertilizantes, maquinaria, etc.) de manera que todavía hoy podemos atender, de mejor o peor manera, a una población creciente de seres humanos, pero eso no quiere decir que lo podamos hacer siempre. Debemos poner los ecosistemas a los que afectamos (¿todos?) en modo “sostenible” para que podamos seguir viviendo, con un adecuado nivel de “confort” en el planeta que nos ha visto aparecer.

Bueno, esto está muy bien, pero ¿Cómo lo hacemos?

Ya lo hemos hecho, y no una, sino varias veces a lo largo de la historia de la Humanidad y todavía hoy lo hacemos en algunos ecosistemas naturales intervenidos o agroecosistemas. Actualmente es muy posible que dispongamos de la tecnología, infraestructuras y, probablemente, inteligencia suficiente como para hacer sostenible nuestro uso de los ecosistemas naturales. En los tiempos históricos en los que la humanidad tenía una población relativamente escasa en la inmensidad del planeta, nuestro impacto era también escaso o no lo suficientemente significativo para producir efectos permanentes sobre el ecosistema. Actualmente eso no es así, somos muchísimos seres humanos sobre el planeta y nuestro uso de los recursos naturales finitos está alcanzando cotas que podrían en un futuro colapsar los ecosistemas y ocasionarnos graves problemas. Del cambio climático, mejor ni hablamos.

Por una vez, y que sirva de precedente, vamos a aprender de nuestros aciertos y no de nuestros errores. En la próxima entrega veremos algunos ejemplos de agroecosistemas sostenibles y sacaremos algunas conclusiones al respecto.

Fitoestimulantes para la mejora del metabolismo vegetal

También conocidos como bioestimulantes porque en la mayoría de los casos son aptos para su uso en agricultura ecológica u orgánica. Su función es mejorar el metabolismo de las plantas cultivadas y hacerlas mas resistentes a las condiciones adversas del medio en el que se desarrollan.

Los fitoestimulantes agrícolas son preparados a base de sustancias orgánicas, inorgánicas y microorganismos vivos que estimulan el metabolismo vegetal y, en consecuencia, mejoran el rendimiento del cultivo, además de hacerlo más resistente a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …).

En función del componente o componentes principales con efecto estimulante sobre el metabolismo vegetal, pueden clasificarse en dos grandes grupos:

  1. Fitoestimulantes vivos
  2. Fitoestimulantes estáticos.

En el primer caso, la generación de nuevos compuestos metabólicos la producen microorganismos y/o activadores metabólicos (enzimas, fitohormonas, …) que son ajenos a la planta y que utilizan lo que ya está en la propia planta y, generalmente, algunos compuestos que forman parte de la propia formulación del fitoestimulante. Los compuestos elaborados por los microorganismos o activadores metabólicos tienen un efecto directo sobre el crecimiento y desarrollo de la planta y, en muchos casos, la hacen más resistente a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …). Como utilizan parte de los recursos de que dispone la planta para elaborar nuevos compuestos es muy frecuente que el efecto estimulante tarde en manifestarse. Sin embargo, aquellos que contienen microorganismos vivos capaces de actuar en cooperación con la planta (por ejemplo, el caso de algunos hongos que provocan enfermedades en insectos plaga) pueden mantener sus efectos de estímulo durante largos periodos de tiempo, lo que es una gran ventaja con respecto a otros productos inertes que tienen fecha de caducidad en sus efectos. Estos productos requieren de unas condiciones de formulación, almacenamiento y aplicación muy específicas para mantener con vida a los microorganismos beneficiosos, retardar la degradación de los activadores metabólicos y alargar la vida útil del producto.

En el segundo caso, el fitoestimulante aporta una serie de sustancias, orgánicas o inorgánicas, que la planta utiliza para generar mayores cantidades de compuestos metabólicos con efectos sobre su crecimiento y desarrollo. Su acción sobre el metabolismo de la planta está condicionado por la cantidad de fitoestimulante aportado, por los compuestos que intervienen en su formulación y por la disponibilidad de los compuestos metabólicos (enzimas, grasas, proteínas, aminoácidos,…) de la planta necesarios para elaborar las sustancias con efecto estimulante. Este último aspecto es muy relevante para que la acción estimulante pueda apreciarse de manera significativa en el crecimiento y desarrollo de la planta, siendo muy dependiente de la fisiología de la planta (raíces, hojas, flores, …), de su estado fenológico (desarrollo vegetativo, floración, maduración de los frutos, …) o de si la planta se encuentra sometida a condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …). Por tanto, aunque el efecto estimulante puede ser más rápido y significativo que en el caso de los fitoestimulantes vivos, también es posible que no se aprecie en absoluto.

Una vez entendido el modo de acción y el efecto que los fitoestimulantes tienen sobre las plantas, comercialmente hay diferentes formulaciones de fitoestimulantes que se pueden agrupar, en función del componente dominante en su composición, en las siguientes categorías:

  1. Fitoestimulantes vivos:
    1. Bacterias promotoras del crecimiento vegetal.
    2. Regeneradores microbianos.
    3. Micorrizas
  2. Fitoestimulantes inertes:
    1. Sustancias húmicas.
    2. Extractos de algas marinas
    3. Hidrolizados de proteínas.
    4. Quitina y quitosan

imagen 1: Bacterias beneficiosas que estimulan el metabolismo de las plantas

Uno de los primeros fitoestimulantes vivos que se empezaron a utilizar comercialmente fueron las bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Existen diferentes especies de bacteria y, en general, actúan promoviendo el desarrollo de alguno de los órganos de la planta. Un ejemplo de este tipo de bacterias es el Azospirillum brasiliense que tiene la capacidad de producir ciertas hormonas vegetales (auxinas, …) y compuestos similares que favorecen la rizogénesis (desarrollo de las raíces) en el trigo de invierno.

Imagen 2: Las redes miceliares de los hongos beneficiosos pueden actuar como primera linea de defensa de las plantas.

Dentro de esta categoría de fitoestimulantes vivos, los regeneradores microbianos se componen de una colección de bacterias y hongos, habituales en suelos fértiles y ecosistemas equilibrados, junto con otro tipo de sustancias, orgánicas (aminoácidos, enzimas, azucares, …) o inorgánicas, para mejorar la viabilidad y persistencia de los microorganismos inoculados. Es frecuente que este tipo de productos contengan diversas especies antagonistas o depredadoras de algunas plagas y enfermedades de las plantas cultivadas, además de otras especies que facilitan la absorción de nutrientes, elaboran sustancias promotoras de algunas hormonas vegetales u otros metabolitos intermedios necesarios para las plantas. Además de su demostrada utilidad para controlar algunos agentes infecciosos en el suelo, pueden aplicarse para controlar otras plagas presentes en la parte aérea del cultivo. Por ejemplo, los regeneradores microbianos que contienen en su formulación a la bacteria Bacillus Thuringensis presentan un efecto fitosanitario para el control de muy diversos tipos de orugas de varias familias de insectos (lepidóptera, coleóptera, díptera, …). También se han descrito efectos beneficiosos para el control de otras plagas como ácaros (Tetranychus sp, Aceria spp, …), coleópteros (Sesamia inferens, Sphenoforus spp, Otiorhynchus sulcatus, …), lepidópteros (Papilio demoleus, Penicillaria jocosatrix, …), áfidos (Myzus persicae, Aphis sp, Aonidiella aurantii, …), dípteros (Bernisia tabaco, Empoasca flavescens, …) o trips (Scirtothrips dorsalis, Scirtothrips cardamomi, Dialeurodes cardamomi, …). En cualquier caso, pueden servir como una posibilidad adicional para evitar fenómenos de resistencia a los plaguicidas comerciales de diferentes plagas, ya que su amplia variedad de especies de microorganismos y su diversidad de formas de actuación puede llegar a sobrepasar su sistema de defensa inmune y su capacidad de adaptación natural.

Imagen 3: Ectomicorrizas colonizando una raíz vegetal

Finalmente, dentro de la categoría de fitoestimulantes vivos se encuentran los preparados a base de micorrizas que son diferentes especies de hongos asociadas a las raíces del cultivo. Entre otros efectos estimulantes para el cultivo se encuentra el incremento de la resistencia frente al estrés por sequía, el estímulo de la rizogénesis y la mejora de la adaptación a suelos salinos, alcalinos, ácidos e incluso con presencia de metales pesados. Adicionalmente, las micorrizas son también fertimejorantes, es decir, tienen la capacidad de mejorar la disponibilidad de algunos nutrientes esenciales para la planta presentes en el suelo.

Imagen 4: El compost es una forma de añadir compuestos húmicos y fúlvicos a los suelos

En cuanto a los fitoestimulantes estáticos, los más conocidos y comercializados en la actualidad son los preparados a base de sustancias húmicas. Este tipo de sustancias se encuentran de forma natural en los suelos de cultivo, aunque su concentración depende en gran medida del contenido de materia orgánica y del manejo del suelo. Se trata de compuestos, complejos y heterogéneos, que actúan como agregantes de las partículas del suelo y como acumuladores de nutrientes, produciendo mejoras en la textura del suelo y en la trasferencia de nutrientes entre el suelo y las plantas, influenciada por la acción de exudados de las propias plantas y otros componentes del suelo. En función de su peso molecular se clasifican en huminas, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos. El principal efecto estimulante sobre el cultivo es que favorece la elongación de las raíces y la secreción de exudados de las plantas que mejoran su resistencia ante condiciones ambientales adversas (sequias, plagas, enfermedades, fisiopatías, …).

Imagen 5: Los extractos de ciertas algas marinas pueden tener un efecto fitoestimulante muy significativo en los cultivos

Otra de las formulaciones de fitoestimulantes estáticos que está ganando cuota de mercado año tras año son los extractos de algas marinas procedentes, sobre todo, de algas pardas de los géneros Ascophylum, Fucus, Macrocystis y Ecklonia. Son extractos utilizados como fitoestimulantes desde muy antiguo. Desde el punto de vista metabólico producen algunos efectos interesantes:

  • Mejoran la producción de polisacáridos, alginatos o carrageninas.
  • Facilitan el acceso de las plantas a algunos micronutrientes esenciales.
  • Favorecen la síntesis de productos promotores del crecimiento vegetal como pueden ser esteroles, betaínas o algunas hormonas vegetales como las auxinas y las giberelinas.

Que producen interesantes resultados sobre las plantas, como pueden ser:

  • Incremento de la resistencia natural del cultivo ante situaciones de estrés hídrico.
  • Mejora de la respuesta defensiva de la planta frente al ataque de organismos patógenos.
  • Retención de metales pesados que no son absorbidos por la planta.
  • El extracto de Ascophyllum nodosum estimula la expresión de genes que codifican la movilización de micronutrientes del suelo tales como Fe, Zn o Cu en algunas especies de Brasicáceas (Colza, Brócoli, Coliflor, …).

Diagrama 1: Representación de como se produce la biosíntesis de aminoácidos y a que van destinados en las plantas.

Los hidrolizados de proteína son mezclas de aminoácidos y péptidos obtenidos de la hidrolisis química o enzimática de proteínas a partir de subproductos agroindustriales de origen vegetal (residuos de cosecha) o animal (colágeno). Son muy útiles cuando el cultivo se desarrolla en suelos con problemas de salinidad. Entre otros productos destacar las betaínas, moléculas nitrogenadas de origen vegetal, que reducen el estrés de la planta relacionado con la salinidad o los hidrolizados enzimáticos de alfalfa que estimulan la síntesis de ciertas enzimas y flavonoides para que el cultivo pueda crecer en condiciones de estrés salino.

La quitina y el quitosan son polímeros orgánicos (el quitosan es un derivado de la quitina) que se utilizan en agricultura porque tienen la capacidad de unirse a componentes celulares de las plantas y actuar como elicitores. Los elicitores son moléculas que señalan la presencia de una amenaza y que se unen a las membranas celulares de las planta para desencadenar una respuesta defensiva frente al ataque de patógenos, daños físicos o estrés ambiental (sequía, salinidad, …).

Algunas formulaciones de fitoestimulantes pueden utilizarse como agente Probiótico (ayuda a mejorar la flora intestinal, …) en animales monogástricos (cerdo, aves, …) para mejorar la asimilación del pienso y reducir el consumo de zoosanitarios (antibióticos, etc.) e, incluso, en alimentación humana con la misma aplicación como agente probiótico.

Los fitoestimulantes, en general, se pueden aplicar de la misma forma que cualquier fitosanitario o fertilizante convencional.

  • Pueden aplicarse directamente sobre el suelo, en forma de granulados o preparados líquidos.
  • Mediante el riego, sobre todo cuando se utiliza fertirrigación.
  • En aplicaciones foliares, en diferentes dosis, tanto para su efecto bioestimulante como para el control de plagas y enfermedades.
  • Algunos de ellos, sobre todo los regeneradores microbianos, se aplican casi exclusivamente sobre el suelo para controlar diferentes plagas, como pueden ser hongos (Phusarium spp, Alternaria spp, Sclerotium spp, Pitium spp, …) o bacterias del suelo (Xanthomona spp, agrobacterium spp, …)

A la hora de adquirir fitoestimulantes hay que tener en cuenta que en muchas ocasiones tienen otros efectos adicionales además de los relacionados con la mejora del metabolismo vegetal. Ya se han comentado los efectos sobre diferentes plagas que afectan a los cultivos, pero los fitoestimulantes también tienen una capacidad regeneradora de suelos importante y son capaces de mejorar su fertilidad. Teniendo todo esto en cuenta hay muchos motivos por los que es interesante y rentable utilizar fitoestimulantes en cultivos comerciales:

  • Por qué colabora en la regulación hormonal de la planta, mejorando el desarrollo de ciertos órganos clave (raíces, frutos, …).
  • Por qué mejora la respuesta defensiva de las plantas frente a ataques de patógenos o situaciones de estrés (sequia, salinidad, heridas, …).
  • Por qué mejora el rendimiento del cultivo.
  • Por qué colabora en la regeneración de los agroecosistemas.
  • Por qué puede ser un elemento más en la construcción de modelos de agricultura sostenible y sustentable en muy diferentes climas y situaciones.

Hay multitud de casas comerciales que comercializan este tipo de productos en muy diferentes formatos y presentaciones. Solo hay que tener cuidado en su uso, ya que la mayoría de ellos contienen sustancias orgánicas o microorganismos vivos que son fundamentales para desplegar su acción, por lo que deben conservarse en lugares donde no se deterioren y puedan mantenerse frescos y vivos como el primer dia.

Mejora Hidráulica

Conjunto de actuaciones sobre un agroecosistema destinadas a incrementar la disponibilidad y accesibilidad del agua.

La mejora hidráulica es el conjunto de actuaciones sobre un agroecosistema destinadas a incrementar la disponibilidad y accesibilidad del agua. Se incluyen dentro de este conjunto de actuaciones tanto la dotación de infraestructuras para la gestión del agua como las prácticas de manejo del agroecosistema destinadas a mejorar la salud hidráulica. Las medidas que se pueden emplear para la mejora hidráulica se pueden agrupar en las siguientes categorías:

  • Medidas curativas: Medidas para incrementar la accesibilidad al agua o mejorar su disponibilidad. Se incluyen en esta categoría medidas que van desde la construcción de infraestructuras para la mejora de la infiltración o depuración del agua hasta repoblaciones forestales adaptadas a las condiciones ecológicas particulares del área de actuación.
  • Medidas preventivas: Medidas para prevenir o mitigar el riesgo de desabastecimiento hidráulico o degradación de las aguas. Se incluyen en esta categoría todas aquellas medidas que tratan de anticiparse a la aparición de problemas de insuficiencia o deficiencia hidráulica, actuando antes de que aparezcan o, incluso, evitándolos. Una medida preventiva, por ejemplo, podría ser la construcción de aterrazamientos en terrenos con pendientes elevadas para prevenir los efectos de la erosión cuando se ponen en cultivo.
  • Medidas correctivas: Medidas para corregir o subsanar problemas específicos de desabastecimiento hidráulico o degradación de las aguas. Se incluyen en esta categoría todas aquellas actuaciones que intentan resolver o mitigar un deterioro hidráulico puntual o sistemático. Un ejemplo de este tipo de medidas de corrección seria la construcción de una estación depuradora de aguas residuales para resolver un problema de contaminación de aguas superficiales procedentes de un núcleo urbano.

Todas estas medidas tienen un efecto temporal limitado sobre el agroecosistema agrario. Las infraestructuras requieren de mantenimiento periódico para seguir cumpliendo con la función para la que fueron diseñadas. Las prácticas de manejo del agroecosistema deben repetirse y reiterarse en diferentes momentos para que sus efectos tengan continuidad en el tiempo. La Mejora Hidráulica es, por tanto, una estrategia de mejora continua que busca la obtención del máximo rendimiento del agroecosistema para todos los que lo integran y al mismo tiempo un compromiso de sostenibilidad a largo plazo.

Sistema de andenería en Machu Picchu
Imagen 1: Sistema de andenería en Machu Picchu, que produce efectos permanentes sobre la retención de agua y control de la erosión

Las medidas curativas tienen por objeto llegar a un determinado nivel que permita resolver problemas de insuficiencia o deficiencia hidráulica y mitigar las oscilaciones climáticas. Por ello, en la mayoría de los casos, las medidas curativas suponen la construcción de infraestructuras para la gestión del agua, ya sea esta superficial o subterránea. Sin embargo, no hay que pensar que siempre es posible solucionar los problemas mediante la construcción de infraestructuras. Ciertas prácticas agrícolas de conservación de suelos pueden ayudar mucho a la hora de mejorar la disponibilidad o accesibilidad del agua, ya que reducen la escorrentía superficial y colaboran en la limpieza del agua que pasa a su través como auténticos filtros físico-químico-biológicos. En otros casos, técnicas como la plantación en curvas de nivel o el uso de especies vegetales adaptadas a las condiciones específicas de suelo y clima pueden también proporcionar mejoras mas o menos permanentes en el agroecosistema.

Reforestación forestal como medida para la prevención de la erosión hidráulica
Imagen 2: Reforestación forestal como medida para la prevención de la erosión hidráulica

En cuanto a las medidas preventivas, el objetivo es adelantarse a posibles situaciones de deficiencia o insuficiencia hidráulica. En un primer momento puede parecer que la construcción de una infraestructura es una buena opción para almacenar agua para los meses estivales con escasez de precipitaciones o para depurar agua contaminada que se puede utilizar en cultivos agrícolas. Los posibles impactos, positivos o negativos, de la infraestructura sobre el agroecosistema deben tenerse en cuenta y estar preparado tanto para aprovechar las oportunidades de mejora como para mitigar o eliminar los posibles defectos o errores. Por ejemplo, cuando se prevé la construcción de una presa o un reservorio para almacenar agua, habrá que tener en cuenta el arrastre de materiales de la cuenca de captación hacia el vaso de la presa o reservorio, porque es posible que la infraestructura se llene de sedimentos y deje de ser útil. Como en el caso de las medidas curativas, también es posible utilizar medidas preventivas que no requieran de la construcción de infraestructuras, aunque también puedan producir impactos, positivos o negativos, sobre el agroecosistema. Una repoblación forestal previene el deslizamiento de terrenos y reduce la escorrentía superficial, mejorando la infiltración hacia los acuíferos, pero una mala elección de la especie utilizada en la repoblación puede tener un impacto negativo sobre el agroecosistema con cambios en la fertilidad del suelo, pérdida de biodiversidad o aparición de nuevas plagas y enfermedades.

Laboreo mínimo o de conservación para maximizar la conservación de la materia orgánica
imagen 3: Laboreo mínimo o de conservación para corregir la perdida de materia orgánica que se produce en suelos con un laboreo completo.

Finalmente, las medidas correctivas son aquellas que tienen por objeto la corrección o eliminación de las deficiencias que puedan aparecer en el agroecosistema relacionadas con la gestión y conservación del agua. En la mayoría de los casos, se trata de acciones de contingencia en respuesta a la aparición de una deficiencia. Un ejemplo de este tipo de medidas puede ser la construcción de diques o saltos para reducir la aparición de cárcavas o evitar que progresen las que ya han aparecido. En otros casos, la deficiencia ya estaba ahí y es necesario corregirla para que no cause más problemas en el futuro. La aplicación de materia orgánica a los suelos puede ser muy positiva para su regeneración y recuperación o la utilización de cubiertas vegetales entre filas de árboles frutales puede reducir la erosión hídrica y eólica de manera muy importante.

Una estrategia de mejora hidráulica adecuadamente diseñada y aplicada sobre el terreno puede ser de gran ayuda para mitigar los efectos a corto, medio y largo plazo del cambio climático. El almacenamiento y depuración del agua que procede de fenómenos atmosféricos facilita el camino hacia un desarrollo del agroecosistema más sostenible y sustentable en el tiempo.

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.

Insuficiencia hidraulica

Cuando la cantidad de agua disponible en el agroecosistema no satisface las necesidades de los seres vivos que dependen de él nos encontramos en una situación de insuficiencia hidráulica.

La insuficiencia hidráulica es el déficit de recursos hídricos en relación con las necesidades de los seres vivos que habitan el ecosistema agrario. La necesidad de agua depende de cada comunidad de seres vivos que habite el ecosistema y, en sí misma, no va a ser un valor absoluto, sino relativo. Por ejemplo, la necesidad de agua para un cultivo de arroz va a ser mucho mayor que la que puede necesitar un cultivo de cebada. Incluso cuando comparamos diferentes comunidades humanas, la necesidad de agua va a ser diferente en función de los usos y recursos que se quieren obtener. Esto quiere decir que, para los seres humanos, el agua no solo es una necesidad para sobrevivir, sino que también es un recurso necesario para obtener otros bienes como alimentos, fibras, maderas o materias primas para la industria.

Cuando en un agroecosistema aparecen síntomas de insuficiencia hidráulica, porque no se cubren las necesidades hidráulicas de los seres vivos que viven del él, se produce un problema claro de mala salud hidráulica.

Flujo de agua subterranea
Ilustración 1ª: Flujo de agua subterránea.

Las necesidades hídricas de los seres vivos pueden cubrirse, al menos parcialmente, con el uso de los procedimientos adecuados y de las infraestructuras pertinentes que reduzcan las pérdidas de agua hacia la atmósfera u otros ecosistemas adyacentes. Sin embargo, debe tenerse en consideración como las medidas tomadas para reducir las pérdidas de agua afectan a otros elementos que intervienen en el ciclo del agua, tales como el clima o las trasferencias de agua hacia otros ecosistemas. Una agricultura sustentable, que tenga por objetivo proporcionar los recursos suficientes a las generaciones futuras, requiere de los mejores procedimientos de gestión hidráulica (sistemas de riego eficientes, laboreo mínimo, forestación,…), además de una dotación suficiente de infraestructuras para la conservación y almacenamiento de recursos hídricos (presas, canales, reservorios, acequias de infiltración, …).

Ilustración 2: Infraestructura de derivación de agua de cauces naturales superficiales

La insuficiencia hidráulica puede hacerse cada vez más acusada con el avance de los efectos previstos por el calentamiento global. Es muy posible que determinadas zonas del planeta padezcan de importantes sequías que reduzcan el nivel de recursos hídricos disponibles, o que se vean afectados por inundaciones localizadas que provoquen importantes destrozos en las infraestructuras (viviendas, canales, presas,…) o que se encuentren con un deterioro de sus suelos agrícolas de tal magnitud que dejen de ser aptos para proporcionar alimentos. Como consecuencia de la imprevisibilidad de todos estos efectos causados por el calentamiento global, las soluciones a la insuficiencia hidráulica deben plantearse desde un punto de vista lo suficientemente amplio como para que, partiendo de una visión sobre el conjunto del agroecosistema, pueda actuarse localmente con objeto de:

  • Proteger e incrementar los recursos hídricos disponibles, mediante la construcción de las infraestructuras suficientes (presas, reservorios, canales de infiltración, reductores de erosión hídrica,….).
  • Favorecer el uso eficiente del agua disponible, ya sea mediante el uso de procedimientos para mejorar la retención de agua en el suelo (acolchados, labores agrícolas, mejora del contenido de materia orgánica,…) o mediante la mejora de la gestión del agua (sistemas de riego de bajo consumo, aislamientos mejorados en instalaciones ganaderas, reutilización del agua procedente de núcleos urbanos o industria,…).
  • Evitar o mitigar los procesos que degradación (desertificación, perdida de suelos, infiltración salina de acuíferos,…).

Riego por goteo en tomates
Imagen 1: Riego por goteo en tomates

Existe una amplia variedad de alternativas para acabar o reducir el grado de insuficiencia hidráulica. Algunos de ellas datan de algunos cientos o miles de años hacia atrás en el tiempo, como pueden ser el sistema de acequias de careo que todavía se conserva en las alpujarras de Granada (España) o el antiguo sistema de las amunas que alcanzó su máximo esplendor en tiempos del imperio Inca en parte de los actuales Ecuador, Perú, Chile, Bolivia o Argentina, o mucho más modernos como pueden ser los sistemas de riego por goteo o localizado que han reducido las necesidades de agua de muchos cultivos a su mínima expresión. Lo que sí está claro es que, actualmente, se dispone de la mayoría de las alternativas, estrategias o prácticas necesarias como para mejorar la salud hidráulica de los agroecosistemas desde el punto de vista de la insuficiencia hidráulica y que solo es necesario saber aplicarlas y utilizarlas allí donde pueda ser necesario. Y hay que hacerlo antes de que el agroecosistema en cuestión se degrade hasta un punto sin retorno.

Salud Hidráulica

¿Cuando sabemos que un agroecosistema es sostenible?. La salud hidráulica es un elemento clave para saberlo.

La Salud Hidráulica se puede definir como aquel estado de un ecosistema en el que se dispone de la cantidad suficiente de agua y con la suficiente calidad como para sustentar adecuadamente a la población de seres vivos que de él depende.

Flujo de agua subterranea
Ilustración 1ª: Flujo de agua subterránea.

En la hipótesis GAIA (1969), de James Lovelock, la atmosfera y la parte superficial del planeta se comportan como un todo coherente donde la vida, su componente característico, se encarga de autorregular sus condiciones esenciales tales como la temperatura, composición química o la relación entre el agua dulce y salada. Si consideramos como valida esta hipótesis, el planeta Tierra va a estar mejor o peor de salud, dependiendo de la forma en que se comporten e interaccionen los diferentes ecosistemas que sobre él subsisten y, muy especialmente, los ecosistemas agrarios en los que los seres humanos tienen un papel muy relevante. Ahora bien, ¿Qué papel tiene el agua dentro del sistema de autorregulación de la Tierra? Y, sobre todo, ¿Cómo afecta la disponibilidad y la calidad del agua a su buena salud?.

Sistema de andenería en Machu Picchu
Imagen 1ª: Sistema de andenería en Machu Picchu

En los ecosistemas agrarios el exceso o el déficit de agua son relativos, dependiendo de las necesidades que tenga que satisfacer y que, obviamente, van a ser distintas, dependiendo del “punto de vista” de la población de seres vivos a la que afecta. Algunos ecosistemas agrarios han coevolucionado durante mucho tiempo con los seres humanos y otros seres vivos, aprovechando y cuidando el agua de una manera adecuada y sostenible. Es el caso, por ejemplo, del sistema de dehesas en España, las estepas ganaderas de Mongolia o el sistema de andenería que todavía está operativo en algunos países iberoamericanos atravesados por la cordillera de los Andes. Otros ecosistemas agrarios, sin embargo, han evolucionado de manera totalmente diferente, con una fuerte intervención tecnológica que ha permitido mejorar la productividad y calidad de los productos que proporciona el ecosistema, aunque a costa de hacerlos menos sostenibles a corto, medio o largo plazo. En estos últimos, además, la mejora de la tecnología de riego también ha permitido mejorar la gestión del agua, aunque no siempre de forma aceptable y sustentable en el tiempo.

El gran reto que, para la humanidad, supone la amenaza del cambio climático, ha supuesto un mayor énfasis en la aplicación de nuevas tecnologías (drones, equipos robotizados, cultivos transgénicos, …) que, tal vez, nos permitan mejorar la productividad del ecosistema agrario y alimentar a una población mundial creciente. ¿Podremos conseguirlo? Puede que sí o puede que no. Lo que si es cierto es que no es posible diseñar un ecosistema agrario sostenible sin un adecuado control y gestión del agua.

¿Cuándo sabemos que un ecosistema agrario tiene buena salud hidráulica?. Cuando, según la definición que hemos situado al principio, tengamos la cantidad suficiente de agua y con la suficiente calidad como para satisfacer las necesidades de los seres vivos que viven en el ecosistema, entre otros, los seres humanos. La mala salud hidráulica aparecerá cuando:

  • Hay una cantidad insuficiente de agua, aunque tiene calidad suficiente.
  • Hay una cantidad suficiente de agua, aunque es de mala calidad.
  • Hay una cantidad insuficiente de agua y, también, es de mala calidad.

Balsa de decantación
Imagen 2ª: Balsa de decantación

Téngase en cuenta que la valoración de cantidad suficiente y calidad suficiente del agua es, en principio, subjetiva y que debe ser puesta en relación a las necesidades de los diferentes componentes del agroecosistema.

Si se considera el primer caso de mala salud hidráulica, la situación es aquella en la que hay un exceso de seres vivos que están intentando sobrevivir en un ecosistema agrario que contiene una cantidad insuficiente de agua. Puede ser algo tan sencillo como un exceso de ganado que destruye la cobertura vegetal, reduce la capacidad de infiltración de agua en el suelo o erosiona los cauces de las fuentes de agua o algo más complicado como puede ser un campo de refugiados que presiona sobre los recursos de agua que se encuentran a su alrededor y que necesita de la ayuda exterior para continuar en ese lugar. En ambas situaciones, a corto plazo, la calidad del agua no tiene por qué empeorar, pero si es cierto que la sobreexplotación del ecosistema agrario tiene, siempre, consecuencias a medio y largo plazo, sobre todo en lo que respecta a la conservación de suelos agrícolamente útiles.

En el segundo caso de mala salud hidráulica, la situación es la contraria. Hay suficiente agua para sostener a los seres vivos, pero una parte de ella carece de una calidad aceptable o es de mala calidad, por lo que no está disponible. Es el caso, por ejemplo, en aquellos lugares donde el agua está contaminada por desechos urbanos, agrarios o industriales. O también, el caso de una deficiente regulación y control del agua cuando en las cuencas hidrológicas aparecen problemas de erosión de suelos, inundaciones, tormentas, etc, siendo un agua que pasa rápidamente por los lugares donde puede ser necesaria, pero que no va a estar disponible en cualquier caso.

Finalmente, está la situación en la ni hay suficiente agua, ni tiene suficiente calidad. Sería el caso, por ejemplo, de los ecosistemas agrarios que sobreexplotan recursos hídricos superficiales o subterráneos cuya calidad se va deteriorando progresivamente porque se producen intrusiones salinas o contaminación con agroquímicos o residuos orgánicos. Históricamente, ya ha sucedido en varias ocasiones. En lo que era la antigua Mesopotamia, en los actuales Iraq y Siria, el espacio entre los ríos Éufrates y Tigris dio lugar a prosperas civilizaciones agrarias con sistemas de riego que, con el paso del tiempo, acabaron salinizando los suelos y destruyendo su aptitud para el cultivo. Este hecho histórico es un claro ejemplo de como una mala gestión del agua puede destruir un ecosistema agrario muy productivo.

Cuando detectamos mala salud hidráulica en un ecosistema agrario, ¿Qué podemos hacer para devolverle la salud? Eso lo veremos en próximas entradas a este blog.