Productividad y agroecosistemas
Viajás en auto por la Ruta 8 y, a los costados, ves campos de soja hasta el horizonte. Pocos kilómetros antes, en un pastizal sin tocar, había cientos de especies de plantas e insectos. ¿Cuál de los dos "produce" más? ¿Y cuál puede seguir produciendo dentro de cincuenta años? Para responder necesitamos medir cuánta energía fijan las plantas y entender qué cambia cuando el ser humano arma su propio ecosistema.
Productividad primaria bruta y neta
Las plantas, las algas y las cianobacterias son los productores: con la luz del sol hacen fotosíntesis y transforman energía lumínica en energía química, guardada en la materia orgánica (la biomasa). Esa energía es la puerta de entrada de todo el ecosistema.
Pero las plantas también están vivas y, como cualquier organismo, hacen respiración celular: "queman" parte de lo que fabricaron para mantenerse vivas. Por eso se distinguen dos valores.
Es como un sueldo: la PPB es lo que cobrás en total, $R$ es lo que gastás para vivir y la PPN es lo que te queda. Los consumidores solo pueden "cobrar" de lo que queda.
Definí productividad primaria bruta y productividad primaria neta. Escribí la relación que existe entre ambas e indicá qué representa la diferencia.
Definí productividad primaria bruta y productividad primaria neta. Escribí la relación que existe entre ambas e indicá qué representa la diferencia.
En un lote cultivado, las plantas fijaron en un año una productividad primaria bruta de 12.000 kcal por metro cuadrado, y gastaron en su respiración 5.000 kcal por metro…
En un lote cultivado, las plantas fijaron en un año una productividad primaria bruta de 12.000 kcal por metro cuadrado, y gastaron en su respiración 5.000 kcal por metro cuadrado. Calculá la productividad primaria neta y el porcentaje de la bruta que representa. Explicá qué significa ese valor para los organismos que se alimentan de las plantas.
Eficiencias: cuánta energía pasa de un nivel a otro
No toda la energía del sol termina en un plato de comida. En cada paso hay pérdidas, y se miden con dos cocientes.
La eficiencia fotosintética es muy baja (en general, una fracción pequeña de 1 a pocos puntos porcentuales) porque la mayor parte de la luz se refleja, atraviesa las hojas o no es de la longitud de onda que usan los pigmentos.
En el paso de un nivel al siguiente se pierde energía por tres vías: como calor de la respiración, en partes que el consumidor no come o no digiere (que van a la cadena de detritos, es decir, a los descomponedores) y en la energía que el consumidor usa para moverse y mantenerse. Por eso las cadenas alimentarias son cortas: después de tres o cuatro eslabones queda muy poca energía. La famosa "regla del 10 %" es una referencia aproximada, no una ley: según el ecosistema, la eficiencia puede ser menor o mayor.
Una pradera recibe 1.000.000 kcal de energía solar por metro cuadrado al año y sus productores fijan 10.000 kcal en forma de biomasa. Calculá la eficiencia fotosintética…
Una pradera recibe 1.000.000 kcal de energía solar por metro cuadrado al año y sus productores fijan 10.000 kcal en forma de biomasa. Calculá la eficiencia fotosintética en porcentaje. Luego, si los herbívoros incorporan 1.000 kcal de esa energía, calculá la eficiencia ecológica de ese paso de la cadena y explicá a qué se debe la pérdida de energía.
Agroecosistemas y ecosistemas naturales
Un agroecosistema es un ecosistema modificado por el ser humano para obtener alimentos, fibras u otros productos: un campo de soja, un tambo, un viñedo en Mendoza o un cultivo de yerba mate en Misiones. Tiene los mismos componentes que uno natural (productores, consumidores, suelo, agua), pero el ser humano decide qué se cultiva y qué se elimina.
| Criterio | Ecosistema natural (pastizal pampeano, bosque nativo) | Agroecosistema (campo de maíz o soja) |
|---|---|---|
| Diversidad de especies | Alta | Muy baja (a veces una sola especie) |
| Entrada de energía y materia suplementaria | Solo luz solar y lluvia | Combustible, maquinaria, fertilizantes, riego, agroquímicos |
| Reciclado de nutrientes | Casi cerrado: lo que muere vuelve al suelo | Abierto: la cosecha se lleva los nutrientes |
| Estabilidad ante plagas | Alta, por la diversidad y los controles naturales | Baja: una plaga puede arrasar el cultivo |
| Biomasa | Se acumula y circula dentro del sistema | Se cosecha y sale del sistema |
Dos ideas clave: el agroecosistema simplifica la biodiversidad y depende de aportes externos de energía y materia. Es un sistema abierto que el productor debe sostener con insumos; si dejara de intervenir, la sucesión ecológica lo llevaría de nuevo hacia un ecosistema natural.
Explicá qué es un agroecosistema y mencioná dos diferencias con un ecosistema natural, como un pastizal de la pampa sin intervención humana.
Explicá qué es un agroecosistema y mencioná dos diferencias con un ecosistema natural, como un pastizal de la pampa sin intervención humana.
Lautaro compara un bosque nativo y un campo de maíz en Córdoba. Armá un cuadro con cuatro criterios (diversidad de especies, entrada de energía y materia suplementaria,…
Lautaro compara un bosque nativo y un campo de maíz en Córdoba. Armá un cuadro con cuatro criterios (diversidad de especies, entrada de energía y materia suplementaria, reciclado de nutrientes, estabilidad ante plagas) y completalo para ambos sistemas. Señalá en cuál de los dos el ser humano interviene más y por qué.
Impactos de la agricultura intensiva
La agricultura intensiva busca el máximo rendimiento por hectárea con monocultivo, maquinaria, fertilizantes y agroquímicos. En la región pampeana, el monocultivo de soja es un caso muy conocido. Sus consecuencias ambientales principales son:
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Pérdida de biodiversidad. Se reemplaza un ecosistema diverso (pastizal, bosque) por una sola especie, y los herbicidas e insecticidas eliminan también a otras especies. El desmonte, como el del Chaco, destruye hábitats completos.
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Degradación del suelo. Sin rotación, el cultivo extrae siempre los mismos nutrientes; el suelo se empobrece, pierde materia orgánica y puede erosionarse.
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Contaminación por agroquímicos. Fertilizantes y plaguicidas llegan por escurrimiento a arroyos, ríos y napas. El exceso de nutrientes en el agua provoca crecimiento desmedido de algas (eutrofización), y algunos plaguicidas se acumulan en las cadenas tróficas.
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Resistencia. Si se aplica siempre el mismo herbicida, sobreviven las malezas que por azar eran resistentes; se reproducen y toda la población pasa a ser resistente. Es selección natural provocada por el ser humano.
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Dependencia de insumos y de energía fósil. Cada kilo de cosecha "cuesta" combustible y fertilizantes.
Nombrá dos impactos ambientales que puede provocar la agricultura intensiva, como un monocultivo de soja extenso en una zona de la llanura pampeana.
Nombrá dos impactos ambientales que puede provocar la agricultura intensiva, como un monocultivo de soja extenso en una zona de la llanura pampeana.
Un productor de la provincia de Buenos Aires utiliza el mismo cultivo año tras año, aplica fertilizantes químicos y herbicidas, y observa que los rendimientos bajan y…
Un productor de la provincia de Buenos Aires utiliza el mismo cultivo año tras año, aplica fertilizantes químicos y herbicidas, y observa que los rendimientos bajan y aparecen malezas resistentes. Analizá el caso: qué procesos ecológicos se están alterando (suelo, biodiversidad, ciclo de nutrientes, selección de resistencia) y proponé tres prácticas agroecológicas alternativas, explicando cómo contribuyen a la sostenibilidad.
Productividad y sostenibilidad: ecología y debate
Un agroecosistema con muchos insumos puede tener una PPN alta (el trigo regado y fertilizado crece rápido), y además la cosecha se lleva gran parte de la biomasa en forma de alimento. Pero esa productividad se sostiene con energía externa. En cambio, un pastizal natural tiene una PPN a veces menor, pero la mantiene solo con luz y lluvia, recicla sus nutrientes y resiste mejor las plagas.
Por eso mayor productividad no significa mayor sostenibilidad. Un sistema es sostenible si puede mantenerse en el tiempo sin degradar el suelo, el agua ni la biodiversidad de la que depende. Un campo muy productivo hoy puede perder su fertilidad en pocas décadas.
Dos campos tienen la misma superficie y reciben igual radiación solar. El campo A es un pastizal natural con alta diversidad y el campo B es un monocultivo de trigo con…
Dos campos tienen la misma superficie y reciben igual radiación solar. El campo A es un pastizal natural con alta diversidad y el campo B es un monocultivo de trigo con fertilizantes y riego. Compará la productividad primaria neta que esperarías en cada uno, la eficiencia con que se transfiere energía a los consumidores y los costos ambientales de B. Argumentá si mayor productividad en B implica necesariamente mayor sostenibilidad.
Volvé al principio: en la Ruta 8, el campo de soja puede "producir" más biomasa cosechable que el pastizal, pero depende de insumos y simplifica la vida; el pastizal se sostiene solo.