Como producir alimentos sin destruir el medio ambiente

Por: Alfonso Larque-Saavedra*

 Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Recursos Naturales , larque@cicy.mx

Es difícil aceptar que México sea deficitario en la producción de granos para la alimentación. Este año importaremos la mayor cantidad de maíz en la historia lo que es un reflejo de la demanda alimentaria de básicos de México. Este país es reconocido mundialmente por ser uno de los centros de origen de la agricultura y un país con una megabiodiversidad por demás reconocida en la que se incluyen organismos de importancia en la alimentación, en otras palabras, que podemos proponer alternativas basadas en la naturaleza.

Refiramos lo anterior a lo que ocurrió en nuestro país en la década pasada y que se debió al llamado cambio climático. Me refiero a las circunstancias que propiciaron que se siniestraran 600 mil hectáreas de maíz, 300 mil de sorgo, 200 mil de frijol y 100 mil de trigo, lo que agudizo la importación de granos. La respuesta oficial a lo ocurrido fue sencilla y directa: hay que voltear lo siniestrado y volverlo a sembrar, inyectando capital para comprar semilla y fertilizante y que las máquinas sembradoras trabajen. Éste es el modelo de agricultura intensiva de altos insumos que no es del interés del presente escrito analizar.

En contraste, habríamos de preguntarnos ante el escenario de tener que importar granos, si existen propuestas alternativas basada en la naturaleza para atender la demanda de alimentos, que se puedan probar para, en caso de ser exitosas, incorporarlas a las opciones de producción y reducir con ellas las importaciones. Es en este sentido que proponemos utilizar un modelo de solución amigable al ambiente basado en la naturaleza. La idea que exploramos consiste en incorporar la cosecha de semillas del Ramón (Brosimum alicastrum), que es un árbol perenne, para complementar la demanda de granos. Desde un punto de vista botánico, sabemos que este árbol crece fundamentalmente en Mesoamérica, que se desarrolla en diferentes ecosistemas, abunda en las selvas medianas y altas, y que proporciona alimento a la fauna silvestre.

La propuesta está basada en aprovechar un sistema ya utilizado por los mayas desde tiempos ancestrales, quienes complementaban la cosecha del maíz con las semillas de Ramón. Esto se ha referido en los libros sagrados de los mayas en donde se resalta su importancia y se hace alusión al uso de dicha semilla para la alimentación. Se ha constatado la abundancia de este árbol en las zonas arqueológicas y se resalta que, en la actualidad, en gran parte de los traspatios de las casas mayas, existen de 1 a 6 árboles de Ramón. Del análisis realizado sobre la veracidad del uso de este árbol por la población peninsular del sureste mexicano, se señala que, en los últimos 100 años, éste es lo que llamaríamos un árbol multiusos (por cierto, Brosimum quiere decir alimento).  Su follaje es aprovechado como forraje y las semillas son utilizadas en mezclas con maíz para hacer tortillas o consumido como golosina, entre otros muchos referentes en la alimentación.

Resultados obtenidos en más de 10 años de analizar este árbol nos arroja información por demás valiosa. Sabemos qué se obtiene una harina orgánica, libre de gluten con alto contenido de proteína fibra y algunos minerales De igual forma se ha podido constatar que un solo árbol produce 100 kg de semilla anualmente y qué la recolección de esa semilla podría impulsar un modelo de producción de alimentos sin destruir el ambiente. Ese modelo es relevante en congruencia con el planteamiento qué hacen todos los países de evitar la contaminación con pesticidas el suelo, así como reducir el aporte de fertilizantes químicos.

La recolección de las semillas como las del Ramón es una actividad básica para el acopio de alimentos y fue una de las primeras actividades que practicaba el ser humano en el camino que lo ha llevado a proyectarse como una especie globalmente influyente en los procesos ecológicos. La recolección es hoy una opción real, viable, que será parte de un “paquete tecnológico nuevo basadas en la naturaleza” que podríamos como mexicanos impulsar y favorecer sin grandes costos o insumos. Esta práctica se realizaba hace 14 mil años, hoy se debe de revalorar y favorecer a la brevedad posible. Es una actividad campesina para reducir la pobreza al mismo tiempo que se propicia la seguridad alimentaria del país. Afortunadamente hay ejemplos en marcha. Se han empezado a crear centros de acopio de semilla en Campeche Quintana Roo y Yucatán. En el año 2019 recolectaron alrededor de 20 toneladas de semilla. Se ha constituido la empresa Kishur que han establecido una planta a partir del Ramón en el parque científico de Yucatán.

* Coordinador de Agrociencias Academia Mexicana de Ciencias

· Miembro del Consejo Consultivo de Ciencias

· Investigador del CICY

Reseña del autor

Francisco Alfonso Larqué Saavedra biólogo de la Facultad de Ciencias de la UNAM, Maestría en Ciencias del Colegio de Postgraduados de Chapingo y Doctorado de la Universidad de Londres, Inglaterra. Ha hecho estancias de investigación en las universidades de Stanford, Texas, Cambridge, Lancaster y Essex. Es Investigador Nacional Emérito del Sistema Nacional de Investigadores y Miembro titular de la Academia Mexicana de Ciencias. Su área de especialidad es la fisiología vegetal en las ciencias agrícolas. Es pionero a nivel mundial del estudio de la aspirina en plantas. Ha participado como impulsor de desarrollos tecnológicos para el desarrollo rural tales como: la producción continua de maíz, destilado a partir del henequén, la producción de hongos comestibles, el estudio de la biotecnología prehispánica y actualmente el como producir alimentos sin destruir el medio ambiente. Tiene innumerables publicaciones en todos los ámbitos, entre ellas destacan más de 130 artículos científicos, 4 desarrollos tecnológicos en el campo de bioproductividad transferidos al sector social. Entre los reconocimientos destacan Premio Nacional de Ciencias y Artes (2000); Premio Nacional de Investigación en Alimentos (1987), Premio mundial que otorga la TWAS en Ciencias Agrícolas (2010), Premio Seguridad Alimentaria y Sustentabilidad Cargill-CIMMYT (2017) Doctor Honoris Causa Colegio de Postgraduados (2014). Fue Director Académico del Colegio de Posgraduados y Director General del CICY. Actualmente es Coordinador del Centro para la conservación y aprovechamiento del Ramón, Coordinador del Banco de Germoplasma del Centro de Investigación Científica de Yucatán. Es investigador Titular de la Unidad de Recursos Naturales del CICY Yucatán.

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Fitotecnologías para generación de agua limpia en pequeñas comunidades y la potencial remoción de corona virus

Por: Eugenia J. Olguín Palacios

 Instituto de Ecología, A.C. Grupo de Biotecnología Ambiental. eugenia.olguin@inecol.mx

La enfermedad Covid-19 causada por el SARS-CoV-2 ha infectado a más de 41 millones de habitantes de todo el planeta y ha causado más de 1 millón de muertes. Desde hace 100 años no se presentaba una pandemia global tan letal y amenazadora. Hasta ahora, las autoridades sanitarias han promovido el distanciamiento social, el uso de cubrebocas y el lavado de manos entre las medidas más importantes, considerando que la ruta de transmisión es de persona a persona mediante aerosoles que salen de personas infectadas (sintomáticas o asintomáticas). Sin embargo, en los últimos meses se tiene evidencia de que el coronavirus se encuentra en las excretas de personas infectadas y que posiblemente existe otra ruta de transmisión a través del agua residual contaminada con este letal virus. En China, Estados Unidos, Singapur, Alemania y Francia, se ha reportado la presencia del SARS-CoV-2 en excretas de personas infectadas (sintomáticas y asintomáticas), mediante la prueba de qPCR, con una tasa de positividad entre 29 al 100 % de las muestras analizadas (Kitajima et al., 2020). Estos reportes y muchos otros muy recientes, han promovido que varios expertos sugieran el seguimiento y detección del virus en agua residual, como una herramienta de vigilancia epidemiológica para diagnosticar la invasión y prevalencia del virus en la comunidad.

Desafortunadamente, según el Informe Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos (2018), más de 2000 millones de personas a nivel global no cuentan con agua potable. En México, mientras que en las zonas urbanas la cobertura de los servicios de agua potable y alcantarillado es superior al 90%, en las comunidades rurales sólo el 44% tiene acceso al agua potable y sólo el 30% de las pequeñas comunidades cuenta con servicios de recolección de aguas residuales. En Veracruz, se trata menos del 36% del volumen de aguas residuales domésticas que se producen en el estado (CONAGUA, 2018). Ante este contexto y con la nueva información de la presencia del SARS-CoV-2 en aguas residuales, el Grupo de Biotecnología Ambiental del INECOL está interesado en difundir y transferir dos fitotecnologías que hemos desarrollado para tratar aguas residuales y mejorar la calidad del agua en cuerpos de agua contaminada, especialmente en pequeñas comunidades. Se espera que su capacidad para remover coliformes sirva también para remover al coronavirus.

Las lagunas de Fitofiltración (Figura 1) utilizan plantas acuáticas con alta capacidad de absorción de nutrientes mediante un robusto sistema radicular que resulta en una alta tasa de crecimiento y de productividad anual. Considerando que dichas lagunas contienen in situ a las plantas y que el operador es el que controla la entrada del agua a tratar, monitorea y registra el crecimiento de las plantas y las cosecha periódicamente, se pueden utilizar las llamadas plantas acuáticas de tipo invasor, tales como lechuga de agua (Pistia stratiotes) o lirio acuático (Eichhornia crassipes). En el INECOL, hemos implementado una laguna de fitofiltración de 13,000.00 litros con P. stratiotes y hemos demostrado mediante un monitoreo a lo largo de cuatro estaciones que elimina contaminantes del agua del Río Sordo de manera muy eficiente (Olguín et al., 2017 a).

Figura 1.- Laguna de Fitofiltración con P. stratiotes en el INECOL

Por otro lado, hemos diseñado e implementado desde 2013, Humedales Flotantes para mejorar la calidad del agua en cuerpos eutrofizados (altamente contaminados) como son los Lagos del Dique en Xalapa, Veracruz (Figura 2). En este caso, escogimos una combinación de papiro (Cyperus papyrus) y platanillo (Pontederia sagittata) quienes forman un sistema radicular muy robusto. Las plantas se encuentran dentro de una caja rígida de plástico que contiene grava y el conjunto de cajas se hace flotar utilizando garrafones de agua vacíos.  Hemos demostrado mediante monitoreo de dos años, que el oxígeno disuelto aumentó en un rango de 15 a 67% y los coliformes fecales fueron eliminados en un rango de 9 a 86%, de acuerdo con la estación del año (Olguín et al., 2017 b).

Figura 2.- Humedales Flotantes operando en los Lagos del Dique, Xalapa, Ver.

Finalmente, podemos concluir que el uso de las dos fitotecnologías ya descritas son “soluciones basadas en la naturaleza” a una problemática de interés global y que contribuyen al Objetivo 6 de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible que reconoce la importancia de garantizar la disponibilidad y gestión sostenible del agua y el saneamiento. Se requiere nuevo financiamiento para iniciar una nueva etapa experimental para comprobar la hipótesis de que ambas fitotecnologías tienen potencial para remover coronavirus de agua contaminada.

Referencias

  • Kitajima, M., Ahmed, W., Bibby, K. et al. 2020. SARS-CoV-2 in Wastewater: State of the Knowledge and Research Needs. Science of the Total Environment 739; 139076.
  • Olguín, E.J., García-López, D.A., González-Portela, R.E., Sánchez-Galván, G. 2017a. Year-Round Phytofiltration Lagoon Assessment Using Pistia stratiotes within a Pilot-Plant Scale Biorefinery. Science of the Total Environment 592: 326-333.
  • Olguín, E.J., Sánchez-Galván, G., González-Portela, R.E., et al. 2017b. Long-Term Assessment at Field Scale of Floating Treatment Wetlands for Improvement of Water Quality and Provision of Ecosystem Services in a Eutrophic Urban Pond. Science of the Total Environment 584-585: 561-571.

Reseña de la autora

La Dra. Eugenia J. Olguín es Q.B.P. de la E.N.C.B del I.P.N. Obtuvo su Doctorado en Ingeniería Bioquímica en la Universidad de Birmingham en el Reino Unido. Es Investigadora Titular del Instituto de Ecología, A.C. Actualmente es Investigadora Nacional nivel III del S.N.I. Fue Presidente Fundadora de la Sociedad Latinoamericana de Biotecnología Ambiental y Algal (SOLABIAA) y actualmente es presidenta de la International Society of Environmental Biotechnology (ISEB). Recibió el Premio Nacional “María Lavalle Urbina”, en el área de Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable en 1999. Fue finalista para el Premio Newton 2018 del Reino Unido, Recibió el Premio Estatal de Ciencia y Tecnología (Área de Tecnología e Innovación) del Estado de Veracruz en 2019 y actualmente es finalista para el “Innovation Award” de WAITRO (World Association of Industrial and Technological Research Organizations). Sus principales líneas de investigación son “Mitigación del cambio climático mediante biorrefinerías con microalgas, plantas acuáticas y aguas residuales” y “Fitotecnologías para pequeñas comunidades”.

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Los ecosistemas costeros son una membrana ecológica

Por: Marisa Martinez1, Jorge López-Portillo1, Rodolfo Silva2

 1 Instituto de Ecología, A.C. Xalapa Ver. 2 Instituto de Ingeniería, UNAM marisa.martinez@inecol.mx; jorge.lopez.portillo@inecol.mx; RSilvaC@iingen.unam.mx

La membrana celular se define como una capa o frontera que separa el interior de las células del exterior. Su función principal es contener, proteger y regular el transporte de sustancias hacia el interior y el exterior de las células. De manera similar a las membranas celulares, se podría decir que los ecosistemas costeros funcionan como una membrana ecológica, ya que se encuentran en el límite entre el ambiente marino y el terrestre, y regulan el flujo de materia y energía entre estos dos grandes biomas. Diferentes ecosistemas, como son los pastos marinos, arrecifes de coral, playas y dunas costeras, marismas, humedales y manglares, actúan como membranas ecológicas (Figura 1). Cada uno tiene un funcionamiento y permeabilidad único. Por ejemplo, los contaminantes y metales pesados son capturados por las plantas y sedimentos de los manglares, de manera que disminuyen el paso hacia los océanos de la contaminación generada en el continente. Por otro lado, las dunas costeras mitigan el impacto hacia el continente de los eventos que ocurren en el océano, como son los efectos asociados a intensas y persistentes tormentas.

Figura 1. Los ecosistemas costeros actúan como una membrana ecológica que regula el flujo bidireccional de materia, energía y procesos entre el continente y el océano.

El funcionamiento adecuado de los ecosistemas costeros como membranas ecológicas cobra cada vez mayor relevancia dada la creciente población humana ubicada en la costa. De hecho, cálculos recientes indican que, aunque las zonas costeras de baja elevación (a menos de 10 msnm) representan solamente el 2% de la superficie terrestre, concentran el 10% de la población humana mundial. Así, un adecuado flujo bidireccional a través de las membranas ecológicas de la zona costera debe mantener los componentes físicos, químicos y biológicos (Cuadro 1).

Cuadro 1. Los ecosistemas costeros actúan como membranas ecológicas que regulan el flujo de elementos físicos, químicos y biológicos entre los continentes y los océanos.

La idea de que los ecosistemas costeros funcionan como una membrana ecológica es nueva, aunque hay evidencia previa enfocada en algunos de estos flujos. Ante eventos episódicos, por ejemplo, durante las mareas de tormenta inducidas por huracanes o Nortes los ecosistemas costeros amortiguan parcialmente los efectos devastadores. Asimismo, para procesos crónicos como el aporte de nutrientes y sedimentos, este efecto de membrana es necesario a largo plazo para que otros ecosistemas puedan funcionar.

El papel protector de los ecosistemas naturales actuando como una membrana ecológica se ha estudiado recientemente como una nueva alternativa para el manejo de las zonas costeras (Figura 2). La evidencia es diversa, e incluye observaciones anecdóticas, modelos numéricos, pruebas estadísticas, estudios experimentales y observaciones de campo. Los resultados son contundentes, pero no lineales. Los experimentos de laboratorio muestran que, en presencia de cubierta vegetal, la erosión de la playa y dunas disminuye entre 50 y 64%. Algunos factores importantes para considerar en cuanto a la efectividad de la protección basada en ecosistemas son: (a) La forma de la playa. Una playa con berma se erosiona más fácilmente que una con pendiente suave, aún si ambas cuentan con una cubierta vegetal; (b) Las raíces de las plantas juegan un papel muy importante en la disminución de la erosión, más que la parte aérea; (c) No todas las plantas son igualmente eficientes en la retención de arena y la disminución de la erosión; y (d) es importante poner cuidado en las combinaciones de especies. Algunas agrupaciones de especies son más eficientes que otras. Hasta el momento, la riñonina (Ipomoea pes-caprae) ha resultado ser la especie que más disminuye la erosión en presencia de oleajes de diferente intensidad.

Figura 2. Existen diferentes estrategias para proteger las costas contra la erosión. Las escolleras son efectivas a corto plazo, pero pueden generar erosión en zonas aledañas. Los ecosistemas naturales como las dunas costeras cubiertas por vegetación, como I. pes-caprae, requieren más tiempo y espacio, pero son de menor costo y contribuyen a la conservación de especies nativas. Fotos M. Martínez.

El manejo adecuado de las costas requiere del conocimiento de su funcionamiento integral e interconectado, manteniendo sus diversos tipos de flujo. Pero sobre todo, es importante reducir la presión humana sobre las costas para permitir el funcionamiento adecuado de la membrana ecológica.

Referencias

  • Martínez, M.L., Silva, R., López-Portillo, J., Feagin, R.A., Martínez, E. 2020. Coastal Ecosystems as an Ecological Membrane. In: Malvárez, G. and Navas, F. (eds.), Global Coastal Issues of 2020. Journal of Coastal Research, Special Issue 95: 97–101.
  • McGranahan, G., Balk, D., Anderson, B. 2007. The rising tide: assessing the risks of climate change and human settlements in low elevation coastal zones. Environment and Urbanization 19(1): 17-37.
  • Salgado, K.M., Martínez, M.L. 2017. Is ecosystem-based coastal defense a realistic alternative? Exploring the evidence. Journal of Coastal Conservation. 21: 837-848.

Reseña de los autores

Marisa Martínez Investigadora Titular C, Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Xalapa, Ver. (marisa.martinez@inecol.mx). Bióloga y Doctora en Ecología y Ciencias Ambientales por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Es investigadora en la Red de Ecología Funcional en el Instituto de Ecología A.C., un Centro Público de Investigación perteneciente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT). Sus estudios se enfocan en ecosistemas costeros, básicamente las playas y dunas costeras, y buscan la comprensión de procesos ecológicos, la restauración, así como el análisis de los servicios ecosistémicos que aportan la sociedad, tal como la protección contra el impacto de tormentas basada en ecosistemas. Ha publicado una centena de artículos científicos, 16 libros y 20 capítulos de libro. Participa en el proyecto CEMIE-Océano, donde es la responsable de la coordinación del proyecto Ecología e Integración con el Ambiente, que tiene por objetivo mitigar los posibles efectos en el ambiente que puede llegar a tener la generación de energía eléctrica a partir del océano.

Jorge López Portillo Investigador Titular C, Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Xalapa, Ver. jorge.lopez.portillo@inecol.mx. Biólogo y Doctor en Ciencias por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Es investigador en la Red de Ecología Funcional en el Instituto de Ecología A.C., un Centro Público de Investigación perteneciente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT). Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores Nivel III. Con estudiantes, técnicos y colegas realiza investigaciones en manglares que van desde la ecofisiología hasta la ecología de comunidades, la restauración y el manejo. Coordinó el proyecto de monitoreo de manglares a largo plazo en Veracruz, apoyado por CONABIO. Desde 2011, trabaja en un proyecto de restauración hidrológica en los manglares de Laguna de Tampamachoco, Tuxpan, apoyado por CONABIO, UNIDO y CONAFOR. Es miembro correspondiente de la Botanical Society of America, y fue presidente de la Sociedad Científica Mexicana de Ecología, A.C. (SCME) y Coordinador General del Comité Nacional de Humedales de CONANP, del que todavía sigue formando parte.

Rodolfo Silva Casarín Investigador Titular C, Instituto de Ingeniería, UNAM. RSilvaC@iingen.unam.mx. Biólogo y Doctor en Ciencias por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Ingeniero Civil por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); Maestría en Ingeniería Oceanográfica por la Universidad de Cantabria (España) y Doctorado en Ingeniería de Costas y Puertos también por la Universidad de Cantabria (España). Desde 1995 ha sido el coordinador del grupo de Costas y Puertos en la UNAM, y desde 2017 es el coordinador general del proyecto CEMIE-Océano (Centro Mexicano para el Estudio de Energías Renovables). Ha publicado 160 artículos científicos, 28 libros, 31 capítulos de libro y 320 memorias de congreso. Tiene más de 100 reportes técnicos producidos para gobiernos locales, ministerios nacionales y compañías privadas en México y en el extranjero.

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Propiedades emergentes: ecosistemas versus agroecosistemas

Por: Arturo Pérez-Vázquez

 Colegio de Posgraduados campus Veracruz, parturo@colpos.mx

La teoría general de sistemas fue generada por Ludwig Von Bertanlafy de 1937 al año 1969, cuando publica su libro teoría general de sistemas. A partir de ahí empezaron a acuñar conceptos basados con dicho fundamento teórico; bajo la premisa de que el todo es mas que la suma de las partes, y donde las partes interaccionan para funcionar como un todo (teoría de la síntesis). A partir de ahí surgen diversos conceptos, entre ellos el de ecosistema (Tansley, 1935 ) y posteriormente el de agro-ecosystem (Harper, 1974 ) o agroecosistema (Hernández X., 1977). El agroecosistema, definido como una abstracción de la realidad para entender a la agricultura en su sentido amplio como un todo. Desde la óptica agronómica son ecosistemas transformados por el ser humano que incluye a organismos vivos (componente biótico) y componentes abióticos (clima, suelo, tecnología, información) y la interacción entre éstos para generar productos con fines eminentemente de uso y beneficio antropocéntrico. Los agroecosistemas en comparación con los ecosistemas requieren de la intervención humana, es decir son una invención humana y no se dan per se en la naturaleza.

Uno aspecto básico de todo “sistema” es que al interaccionar sus componentes surgen propiedades emergentes que no están presentes en alguna de sus partes o componentes (Mitchell, 1972). El concepto de emergencia fue acuñado para designar aquellas propiedades que surgen como resultado de la interacción de los componentes de un sistema y que no necesariamente están presentes en alguno de sus componentes individuales (Mayr, 1982).

Cabe recalcar que varias de las propiedades emergentes inicialmente identificadas para los ecosistemas (productividad, estabilidad, diversidad, etc.) fueron después tomadas prestadas para aplicarlas a los agroecosistemas con su respectiva adaptación (Conway, 1987). Estas propiedades se han utilizado para valorar el desempeño de un agroecosistema respecto a otro en función de factores intrínsecos y extrínsecos (económicos, ecológicos, políticos, culturales y sociales). Además de evaluar dichas propiedades emergentes en términos de la escala espacial y temporal y tomar decisiones para optimizar su manejo o rediseñarlo en busca de una mayor y mejor producción de satisfactores, bienes y servicios a la sociedad en conjunción con aspectos de sustentabilidad. Una de las condiciones para entender a los ecosistemas o agroecosistemas y valorar sus propiedades emergentes como sistema complejo, es mediante el enfoque de sistemas complejos adaptativos.

En términos de agroecosistemas muchas de estas propiedades emergentes son las interacciones que se dan entre el medio físico-biológico-tecnológico y socieconómico. Al contrario de lo que ocurre en los ecosistemas o comunidades que son interacciones entre los componentes bióticos y abióticos. En los ecosistemas y agroecosistemas se presentan dos aspectos funcionales básicos, el ciclaje de nutrimentos y el flujo de energía. Ambos participan en la transformación de la energía lumínica en productos útiles al ser humano. Sin embargo, en los agroecosistemas estos procesos biofísicos son controlados, alterados y/o mediados por intervención humana. De hecho los estudios agroecológicos iniciales en agroecosistemas estuvieron centrados en interacciones bióticas (insectos plaga-insectos benéficos, plantas con propiedades alelopáticas-control de arvenses, etc.) Algunas de estas propiedades como productividad y estabilidad, están en riesgo debido al clima, factores biológicos y aún socioeconómicos.

Fuente: Conway (1982) y Marten (1988), Rutledge et al., (1976).

Finalmente el problema principal es como retomar estas propiedades emergentes no solo para rediseñar el agroecosistema con principios ecológicos sino también sociales y económicos. Una de estas propiedades emergentes de los agroecosistemas es sustentabilidad. Sin embargo, hace falta que los investigadores nos introduzcamos a fondo en los temas y corrientes de sistemas y complejidad para poder entender con mayor certeza los temas de propiedades emergentes, ya sea en ecosistemas como en agroecosistemas.

Referencias

  • Conway, G R .1987. The properties of agroecosystems. Agricultural Systems 24: 95- 117
  • Hernández X E (1977) El agroecosistema concepto central en el análisis de la enseñanza, la investigación y la educación agrícola en México. In: Agroecosistemas de México: contribuciones a la enseñanza, investigación y divulgación agrícola (Hernández X Ed.). Colegio de Postgraduados, Chapingo, Mex pp 11-19
  • Marten GG (1988) Productivy, stability, sustainnability, equitability, and autonomy as propierties for agroecosystem assessment. Agric. Systems, 26: 291-316.
  • Mayr E. 1982. El crecimiento del pensamiento biológico. Cambridge: Belknap
  • Mitchell, S. D., 2012. Emergence: Logical, functional and dynamical. Synthese, 185(2): 171–186. doi:10.1007/s11229-010-9719-1
  • Rutledge R.W., Basore B.L. and Mulholland R.J. 1976. Ecological stability: An information theory viewpoint. Journal of Theoretical Biology 57 (2): 355-371

Reseña del autor

Arturo Pérez Vázquez biólogo por la Universidad Veracruzana. Obtuvo el grado de Maestro en Ciencias Agrícolas por el Colegio de Postgraduados y el Doctorado por el Imperial College London del Reino Unido con el estudio: “The future role of allotments in the southeast of England as a component of urban agriculture”. Interesado en los temas de agroecología, agricultura sostenible, bioeconomía y cambio climático. Se enfoca actualmente al estudio de la resiliencia de los agroecosistemas al cambio climático, etnobiología, agroecología y agricultura urbana. Ha sido reconocido como uno de los 100 Académicos Distinguidos del Colegio de Postgraduados, institución en la que se desempeña actualmente como Profesor/Investigador y es miembro del SNI con nivel 1.

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Naturalizar las ciudades

Por: Griselda Benítez Badillo

 Instituto de Ecología, A.C. griselda.benitez@inecol.mx

Los seres humanos enfrentan desafíos globales complejos. Una gran parte de estos desafíos derivan del acelerado aumento de la población y de las enormes demandas de recursos que las concentraciones urbanas imponen sobre el ambiente. La masificación de las ciudades no ha ido acompañada del correspondiente crecimiento de la infraestructura, servicios y viviendas para los habitantes, ni de concepciones apropiadas de sustentabilidad ambiental Esto se refleja en las afectaciones a la calidad de vida de los ciudadanos y también de los habitantes de los espacios rurales.  Hoy, 75% de la población ya vive en ciudades y se espera que para el año 2050 este porcentaje aumente hasta un 90% (según ONU–Hábitat). La urbanización es un proceso de ocupación territorial, así como de transformación del uso del suelo y por tanto de la cobertura ecosistémica. El cambio en el uso del suelo es el principal responsable de la actual pérdida de biodiversidad. Los beneficios potenciales del verde urbano dependen de sus atributos y extensión. Las peculiaridades naturales determinan si los paisajes urbanos se convierten o no en entornos habitables y seguros, preocupación cotidiana de nuestro tiempo. Las ciudades pueden ser percibidas como inhóspitas en la medida que carecen de remanentes ecosistémicos en su interior ¿cómo podríamos revertir este sentir? En la búsqueda de una respuesta, aunque no hay una única, se ve fácilmente que recurrir al “verdor urbano” es un camino, particularmente el enriquecimiento de la infraestructura verde (Figura 1). Se trata así de integrar sistemas naturales o seminaturales que proveen servicios demandados por los ciudadanos.

Figura 1. Interior de un espacio verde El Parque de los Tecajetes, con especies del bosque de niebla (Foto de G. Benítez).

La vegetación sea natural o no, tiene así un papel protagónico en la “naturalización” de las ciudades. Particularmente los árboles son un elemento estratégico, son protagonistas que articulan beneficios tanto ambientales como sociales. La presencia de los árboles es un requisito que frecuentemente demandan los habitantes para la ciudad, pues en el imaginario colectivo, son emblema de una ciudad más amable. Efectivamente, la falta de verde y especialmente de árboles se asocia con una exposición a mayor temperatura del aire, a la formación de islas de calor, y al aumento de la contaminación. La alteración de la cubierta vegetal está relacionada con la degradación de los servicios ecosistémicos de regulación.   Por eso, la naturalización se concibe para mejorar las condiciones de confort y de calidad del aire. A pesar de que las ciudades son ambientes fuertemente dominados por el ser humano, inevitablemente dependen de la naturaleza por los muchos beneficios que los habitantes reciben directamente, derivados del funcionamiento ecosistémico sobre los que se han establecido. Pero también los de provisión importan, notablemente a través de los cultivos de traspatio y variaciones de agricultura urbana que benefician a las familias, como lo experimentamos en la ciudad de Xico, Ver. en búsqueda de opciones para propiciar seguridad alimentaria (Figura 2).

Figura 2. Cultivo alimentario de traspatio en Xico, Veracruz (Foto de G. Benítez).

La “naturalización de las ciudades” es parte de diversas herramientas que intentan promover ciudades resilientes. El reto es cómo identificar y en su caso poner en práctica las “indicaciones de la naturaleza”. Es decir, ¿cómo asimilar el actuar de la naturaleza y ponerlo en práctica a través de la mano de los seres humanos? La complejidad de los usos y funciones urbanas hacen que la adopción resulte desafiante para lograr beneficios amplios para la sociedad, pero ese es precisamente la meta. En el Proyecto i-Gamma se plantea identificar qué espacios actualmente desprovistos de vegetación ofrecen la posibilidad de motivar programas de reforestación y restauración ecológica. En ellos debe fomentarse el uso de especies nativas, como hicimos en la ciudad de Coatepec, Ver. en dónde reforestamos 4.6 ha en el Cerro de las Culebras con 11 especies del bosque de niebla. En Xalapa, el área desnuda ocupa 24.5% de la superficie de la ciudad, existe la posibilidad de establecer en algunos de estos sitios programas de reforestación y restauración ecológica con el consenso de los diversos actores.

La construcción de edificios suele ser planeada para ser “permanente” pero no sucede así al reforestar y restaurar, los espacios verdes, resultan por tanto más vulnerables, sean manchones de vegetación o árboles individuales.  Al inicio, “naturalizar la ciudad” puede ser tan simple y directo como plantar árboles (Figura 3), pero habrá que agregarle una visión centenaria pues la longevidad del arbolado nos desafía a dimensionar su articulación con la demás infraestructura urbana en el largo plazo. Si se hace con suficiente compenetración con la tarea, esta práctica es sin duda el cimiento en la construcción de ciudades saludables y sostenibles. En el Parque Bicentenario en Xalapa, Veracruz una placa rinde homenaje a un árbol señalando que es “protector de la vida y testigo de nuestra historia” .

Figura 3. Fresno traído de Inglaterra en 1880. Aquí llegaban mulas con carbón del Cofre de Perote y paraba para realizar la venta bajo su sombra. (Foto de Pedro Franco)   

Referencias

  • Chávez Alaffita, L., Hernández Bonilla, M., Benítez Badillo, G. 2020. Intervención y transformación de áreas naturales, en el contexto nanocuenca, como espacios públicos en la ciudad de Xalapa-México. ACE: Architecture, City and Environment, 15(44), 8984. DOI: http://dx.doi.org/10.5821/ace.15.44.8984
  • Eggermont, H., Balian, E., Azevedo, J.M.N., Beumer, V., Brodin, T., Claudet, J., Fady, B., Grube, M., Keune, H.. 2015. “Nature-based Solutions: New Influence for Environmental Management and Research in Europe”. Gaia – Ecological Perspectives for Science and Society. 24 (4): 243–248. doi:10.14512/gaia.24.4.9. hdl:10400.3/4170.
  • Zucchetti, A, Hartmann, N, Alcantara, T, Gonzales, P, Cánepa, M, Gutierrez, C. 2020. Infraestructura verde y soluciones basadas en la naturaleza para la adaptación al cambio climático. Prácticas inspiradoras en ciudades de Perú, Chile y Argentina. Plataforma MiCiudad, Red AdaptChile y ClikHub. Editado por: World Wildlife Fund INC Av. Gral. Trinidad Morán 853, Lince, Lima – Perú Primera edición digital, agosto 2020 ISBN: 978-612-46028-8-7 https://cdkn.org/wp-content/uploads/2020/09/REPORTE-CIUDADES-VERDES-FINAL-020920_rv_compressed.pdf

Reseña de la autora

Griselda Benítez Badillo bióloga por la Facultad de Ciencias de la UNAM (1984). Maestría en la Universidad de York, Inglaterra (M. Phl. 1994) y el Doctorado en Agroecosistemas Tropicales en el Colegio de Posgraduados (2011). Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores Nivel I. Investigador Titular A de la Red de Ambiente y Sustentabilidad del Instituto de Ecología. Botánica de formación, actualmente está enfocada al entendimiento de la dinámica de cambio ambiental, particularmente la pérdida de la cobertura vegetal en las ciudades atribuidos a la urbanización. Tiene 69 Proyectos de Gestión Ambiental para entidades gubernamentales federales y locales, en los que la filosofía fue generar y aplicar conocimiento para propiciar la gestión ambiental sustentable y orientar proyectos de aprovechamiento de los recursos naturales con una perspectiva de conservación de la biodiversidad y de los valores ambientales del país. Participó en la elaboración del “Programa Veracruzano ante el Cambio Climático” (2008, INE-SEMARNAT y el Fondo de Oportunidades Estratégicas del Reino Unido). Éste fue el 1er. Programa hecho a nivel estatal en el País.

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Repensar nuestras relaciones entre sociedades humanas y con los demás seres vivos

Por: Alicia Barceinas Cruz

 Universidad de Wisconsin-Madison barceinascru@wisc.edu

La pérdida de la biodiversidad es un fenómeno global quizás menos popularizado pero íntimamente relacionado con el cambio climático. Este fenómeno consiste en la pérdida de la diversidad de formas de vida en el planeta—animales, plantas, bacterias, hongos, algas—y del ensamble de relaciones que hay entre ellas y con los elementos del paisaje—ríos, suelo, minerales. Cuando perdemos lo anterior, perdemos beneficios de la biodiversidad como la salud y la seguridad alimentaria, además de perder la capacidad de mitigación y adaptación al cambio climático. Por ello, el bienestar humano depende de que logremos identificar y modificar las relaciones sociales que derivan en las acciones humanas causantes tanto del cambio climático como de la pérdida de biodiversidad.

Figura 1. Ejemplo de los beneficios de la biodiversidad para hacer frente a los efectos del cambio climático. Con el aumento de la temperatura planetaria se espera un aumento de los niveles del mar así como más tormentas y huracanes en algunas zonas. La figura ilustra la protección contra inundaciones brindada por dos ecosistemas: manglares y arrecifes de coral (Fuente:  Losada et al., 2018)

El reporte más reciente de la Plataforma Intergubernamental de Ciencia y Política para la Biodiversidad identifica las acciones que directamente tienen un efecto negativo en la biodiversidad, así como los aspectos de las sociedades humanas que derivan en dichas acciones, es decir las causas indirectas o subyacentes. Por ejemplo, una de las principales causas directas de la pérdida de biodiversidad es la deforestación de bosques tropicales. La deforestación libera gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático y remueve la vegetación que contribuiría a mitigarlo. Cuando esto sucede en repetidas ocasiones y en áreas extensas, los ecosistemas tienden a la simplificación, lo cual reduce nuestra capacidad de adaptación a cambios ambientales. Las causas subyacentes de la deforestación tropical están frecuentemente relacionadas con la expansión de mercados y demanda de mercancías globales—palma de aceite, soya, carne, minerales, gas y petróleo. Dichas causas subyacentes también contribuyen al cambio climático.

¿Qué tipo de relaciones hay detrás de estas causas y cómo podemos cambiarlas? Siguiendo una rica tradición intelectual y de activismo de los pueblos originarios, el académico Potawatomi Kyle Whyte, experto en justicia ambiental y climática, propone que para superar los problemas sociales y ambientales debemos reformular nuestra relaciones entre sociedades humanas y con los demás seres vivos (Whyte, 2020). Whyte propone que nuestras relaciones deberían basarse en cinco cualidades de la reciprocidad: respeto mutuo, consenso, transparencia, confianza, y responsabilidad.

Sin embargo, las relaciones en las sociedades coloniales y poscoloniales derivan de una forma de crear valor económico basada en la explotación y dominación de territorios y cuerpos (WEA, 2017). Continuando con el ejemplo de la deforestación tropical, la expansión de algunos mercados globales genera valor económico pero conlleva la extinción de especies y la precarización de la vida. Por otro lado, las acciones humanas con efectos planetarios no son algo nuevo. Existe evidencia de que la invasión europea del siglo XVI en los territorios conocidos actualmente como América influyó en la pequeña edad de hielo. El genocidio del 90% de la población original llevó al abandono de extensas áreas de cultivo y los bosques secundarios que crecieron en esas zonas funcionaron como un inmenso sumidero de carbono que provocó la disminución de la temperatura global (Yusoff, 2018; Koch et al, 2019). Este caso ilustra cómo las soluciones a los retos planetarios actuales requieren una profunda reflexión sobre las relaciones sociales y de producción de valor que derivaron de este catastrófico evento.

Figura 2. Definición de soluciones basadas en la naturaleza (Fuente: Andrade et al., 2020)

En años recientes se ha discutido en la arena de la política ambiental internacional el concepto de las soluciones basadas en la naturaleza (SbN). Las SbN priorizan la protección del medio ambiente para superar desafíos sociales como la seguridad alimentaria y la reducción de riesgos de desastres, al tiempo que aumentamos nuestra capacidad de adaptación a las nuevas condiciones ambientales que ya vivimos (Andrade et al., 2020). Al implementar instrumentos que nos permiten cuidar a la biodiversidad para que la biodiversidad cuide de nosotros, este marco conceptual ofrece oportunidades de poner en práctica el principio de que las relaciones recíprocas en la naturaleza son la base del bienestar planetario y humano. No obstante, también existe el riesgo de reproducir relaciones de explotación y dominación al implementar dichas soluciones, lo cual debilitaría su potencial como solución a largo plazo. Construir relaciones basadas en el respeto, cuidado mutuo y la responsabilidad es necesario pero lleva tiempo. Lo mejor es empezar ya: conoce las comunidades humanas y la biodiversidad del lugar donde vives y conecta con ellas.

Referencias

  • Andrade, A., Cohen-Shacham, E., Dalton, J., Edwards, S., Hessenberger, D., Maginnis, S., Maynard, S., McElwee, P., Murti, R., Nelson, C., Ruiz, V., Siikamäki, J., L. Vasseur (principales colaboradores). 2020. Orientación para usar el Estándar Global de la UICN para soluciones basadas en la naturaleza. Un marco fácil de usar para la verificación, diseño y ampliación de las soluciones basadas en la naturaleza. Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. ISBN 978-2-8317-2063-0
  • Koch, A., Brierley, C., Maslin, M.M., S.L. Lewis. 2019. Earth system impacts of the European arrival and Great Dying in the Americas after 1492. Quaternary Science Reviews 207: 13-36
  • Yusoff, K. 2018. A billion Black Anthropocenes or none. The University of Minnesota Press, Minneapolis, MN
  • Whyte, K. 2020. Indigenous environmental justice: anti-colonial action through kinship. En B. Coolsaet (Ed), Environmental justice: key issues. Routledge, New York, pp. 266-278.
  • Women’s Earth Alliance y Native Youth Sexual Health Network. 2017. Violence on the land, violence on our bodies: building and indigenous response to environmental violence. Reporte y kit de herramientas: http://landbodydefense.org/

Reseña de la autora

Alicia Barceinas Cruz es bióloga egresada de la Facultad de Ciencias de la UNAM con Maestría en Política Pública por la Universidad de Chicago. Colaboró por varios años con Natura y Ecosistemas Mexicanos, A.C en el Programa de Conservación, Restauración y Manejo Sustentable en la Selva Lacandona. Actualmente estudia un doctorado conjunto en el Departamento de Geografía y el Instituto Nelson para Estudios sobre el Medio Ambiente de la Universidad de Wisconsin-Madison. Su investigación explora las intersecciones entre límites geopolíticos y corredores biológicos transfronterizos.

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