Ensayo 7: ¿Cuál es la importancia de las investigaciones sobre los ciclos biogeoquímicos?

Los ciclos biogeoquímicos, como su nombre lo indica se encuentran relacionados con los procesos biológicos, geológicos y químicos que ocurren en nuestro planeta. Es por ello que el aumento o disminución de los elementos como el C, H, O, N, S y P (sólo por mencionar los más importantes), pueden causar serias alteraciones en los ecosistemas. Los primeros en afectarse van a ser las plantas, ya que necesitan de estos macronutrientes para poder sobrevivir; y como sabemos muchas plantas forman parte de nuestra dieta alimenticia, tales como el maíz, arroz y una gran variedad de hortalizas, por ese lado nosotros también nos veríamos afectados.

Los estudios, como el de Rentaría L. Y. et al. 2005 titulado: "La reabsorción de nitrógeno y fósforo en árboles de un bosque tropical seco en México", nos proporcionan valiosa información para poder determinar las concentraciones de nutrientes contenidas en cierta vegetación, y así, poder conocer que tan fértil puede ser el suelo, ya que la principal fuente de nutrientes para las plantas es la materia orgánica del suelo. La disponibilidad de nitrógeno y el fósforo en el suelo, es de suma importaría para los productores agrícolas, ya que una deficiencia de estos elementos afecta el crecimiento de las plantas.

El tener conocimiento sobre la concentración de nutrientes en algún tipo de vegetación, también nos ayudará a determinar los suelos más aptos para cultivar esto de alguna manera contribuye a la disminución de los índices de deforestación de bosques que no son apropiados para sembrar. Con esta información también se contribuye a un mayor desarrollo de la economía de nuestro país, ya que se tendrá un mayor conocimiento sobre las áreas más susceptibles para practicar la agricultura sin la necesidad de invertir en grandes cantidades de fertilizantes.

Por otro lado, los estudios sobre los ciclos biogeoquímicos nos pueden proporcionan información sobre el estado de conservación de cierto tipo de vegetación, ya que la producción de biomasa y el mantenimiento de ésta, necesariamente involucra la participación de los elementos esenciales ya mencionados. La disponibilidad, almacenamiento y flujo de estos elementos forzosamente tiene que ser transformados en alguna etapa del ciclo, e incluso algunos tiene que interaccionar con otros elementos para poder estar disponibles para los seres vivos, he ahí otro argumento sobre la importancia de realizar este tipo de estudios.

Bibliografía

Rentería Y. L., Jaramillo V. J., Martínez-Yrízar A., Pérez-Jiménez A. 2005, Nitrogen and phosphorus resorption in trees of a Mexican tropical dry forest. Centro de investigación de Ecosistemas, Universidad Autónoma de México, vol. 19, pp. 431-441. Vista el 28 de mayo de 2009, en: http://www.springerlink.com/content/w022v6055n40166n/fulltext.pdf

Ensayo 6: ¿Cómo llega el Nitrógeno (N2) a nuestro cuerpo y cómo nos afecta el exceso de este elemento?

El nitrógeno (N2) es un componente esencial de las proteínas y de otros constituyentes de la materia viva, este elemento se mantiene “girando” desde la litósfera hasta la atmósfera dentro de la Tierra, por lo cual forma parte de los llamados ciclos biogeoquímicos. La atmósfera contiene una gran reserva de nitrógeno, aproximadamente el 80% de la atmósfera es nitrógeno. Sin embargo, las plantas sólo pueden utilizar el nitrógeno en forma de iones nitrato (NO3-) o algunas plantas como el arroz, pueden utilizar el nitrógeno del amonio (NH4+). Estos compuestos se forman a partir del N2 a través de las bacterias fijadoras del nitrógeno que se encuentran en el suelo. Las actividades humanas como el uso de fertilizantes, la combustión de combustibles que contienen nitrógeno y el cultivo intensivo de legumbres que fijan el nitrógeno, producen la fijación de mucho más nitrógeno que la que ocurre de forma natural.

Los suelos fuertemente fertilizados con nitrógeno, provocan que las plantas absorban grandes cantidades de nitrato, estas plantas pueden poner en peligro la vida de los rumiantes ya que estos contienen bacterias capaces de reducir el ión nitrato al ión tóxico nitrito; las personas al consumir la carne de estos animales también tienden a presentar serias alteraciones en la salud.

Otras actividades humanas que han afectado el ciclo del nitrógeno son las descargas de aguas residuales a los ríos y arroyos, estas aguas por lo general contienen grandes cantidades de compuestos de nitrógeno inorgánico. Los campos y prados de golf también reciben dosis considerables de fertilizantes, las bacterias desnitrificantes convierten parte del nitrógeno en nitrógeno atmosférico, pero los fertilizantes químicos exceden por lo general la capacidad natural de reciclaje de este elemento en el suelo, por ello gran parte de los compuestos nitrogenados se transportan por medio de la lluvia y la infiltración a los ríos, lagos y aguas subterráneas.

El exceso de este nutriente en los cuerpos de agua causa una intensa proliferación de algas, lo cual trae como consecuencia serios problemas a los ecosistemas acuáticos. Pero por otro lado los nitratos en el agua potable se convierten en nitritos, los cuales pueden ser tóxicos en el tracto digestivo de los humanos. El nitrato reduce la capacidad de los glóbulos rojos de transportar el oxígeno por la sangre, a esta enfermedad se le conoce como metahemoglobinemia o “síndrome del bebe azul”, se le conoce así porque los recién nacidos (con menos de seis meses de edad) son los más afectados, los cuales tienden a presentar una coloración azul en la piel debido a la falta de oxígeno. Algunos estudios han encontrado un riesgo incrementado de abortos espontáneos o ciertos defectos de nacimiento cuando la madre bebe agua con alto contenido de nitratos.

La Organización Mundial de la Salud (OMS, 1993). Establece que las concentraciones máximas permisibles de nitratos en el agua potable son de 50 mg/L. Por lo cual, se recomienda que las personas que tiene pozo analicen las concentraciones de bacterias y nitratos del agua. Los pozos poco profundos, mal sellados o construidos cerca de granjas o establos tienen mayor riesgo de tener agua contaminada por nitratos. Estudios recientes han demostrado que las fuentes más probables de nitratos en los pozos y manantiales son las aguas residuales.

Como podemos ver, los problemas ambientales como: la contaminación del suelo, la atmósfera y la degradación del agua, han incrementado, y esto se debe principalmente al aumento poblacional, lo que implica una mayor demanda de alimentos, por lo que, los productores agrícolas y ganaderos se ven obligados a utilizar con más frecuencia fertilizantes químicos. Estos problemas deben llamar la atención de las autoridades locales y nacionales para tomar acciones y así dejar de alterar los ciclos biogeoquímicos que ocurren de manera natural en el ecosistema, puesto que dichas alteraciones tienen serias implicaciones en la salud humana.


Bibliografía

Alan, R, Townsend, Robert W, Fakhri A, Mary S, Cory C, Sharon K, Andrew P, Paul R, Elisabeth A, Dennis R, Michael A , Christine A, Peter W & Amir H 2003, Human health effects of a changing global nitrogen cycle, Front Ecol Environ, vol. 1, nº 5, pp. 240-246. Vista el 21 de mayo de 2009, en: http://chge.med.harvard.edu/publications/journals/documents/frontiers2003.pdf

Mutewekil, M, Obeidat, Fayez Y, Nezar A, Adnan M & Faisal S, 2008 Assessment of nitrate contamination of karst springs, Bani Kanana, northern Jordan, vol. 25, nº 3, pp. 426-437. Vista el 21 de mayo de 2009, en: http://rmcg.unam.mx/25-3/(05)Obeidat.pdf

Stanley E. Manahan, Introducción a la química ambiental, Editorial reverte, UNAM, Vista el 21 de mayo de 2009, en: http://books.google.com.mx/books


Neil A, Camphell, Lawrence G, Mitchell, Jane B, Reece, Biología conceptos y relaciones, Tercera edición, Pearson Education. Vista el 21 de mayo de 2009, en: http://books.google.com.mx/books

Ensayo 5: ¿Quien dijo que el eucalipto era bueno para forestar?

La introducción de especies exóticas a los diferentes ecosistemas siempre ha causado serias alteraciones, como el desplazamiento de las especies nativas y con ello la pérdida de biodiversidad que caracteriza a los ecosistemas naturales. En la actualidad muchos países han optado por sustituir los pastizales por plantaciones de árboles, principalmente por aquellos conocidos como: árboles siempreverdes, entre los cuales se encuentra el eucalipto y los pinos. Se cree que la sustitución de los pastizales por este tipo de árboles trae más beneficios, sobre todo en la productividad de biomasa y en la disminución del dióxido de carbono (CO2) en la atmosfera. Sin embargo un estudio realizado por Jobbágy E.G. et al. 2006 revela, que el establecimiento de plantaciones forestales sobre los pastizales puede causar alteraciones en el ciclo del agua y de los nutrientes en el ecosistema.

Los países, que forestan las áreas naturalmente ocupadas por pastizales, se enfocan más en los beneficios económicos que esto les puede traer, ya que el gobierno actualmente apoya este tipo de proyectos proporcionando incentivos a la localidad o región interesada. Y como es de esperarse nunca se consideran los efectos secundarios que pueden causar estas actividades al ambiente.

Bueno, ahora les hablare de manera muy general como funcionan los árboles siempreverdes al captar el CO2, y después de esto te darás cuenta de porque no estoy de acuerdo con la forestación de los pastizales con eucalipto. El CO2 es captado por las hojas a través de los estomas, al mismo tiempo que se capta el CO2 se libera agua por medio de la transpiración, de tal manera que, si tenemos árboles con muchas hojas se capta más CO2 aumentando también la transpiración. El aumento de la transpiración causa una disminución del agua disponible para las escorrentías, las cuales se encargan de abastecer a los ríos, entre otros cuerpos de agua. También hay una disminución de las aguas subterráneas.

Por otro lado, disminuye la disponibilidad de nutrientes en el suelo, ya que la captación de carbono en la biomasa implica una mayor captación de nutrientes en los tejidos de los arboles. Por ejemplo el calcio; este nutriente se encuentra en el suelo y ayuda a mantener su pH estable. El calcio se concentra en mayores porciones en la madera, principalmente de eucaliptos; por lo general la madera es transportada a las diferentes industrias madereras, las cuales la utilizan para hacer muebles, elaborar papel o simplemente permanece almacenada, es por ello que es muy difícil que este nutriente regrese al suelo. En la siguiente imagen, se resume todo lo antes mencionado (“una imagen dice más que mil palabras”).

Ahora que ya sabes como funcionan los eucaliptos (una especie de árbol considerada como exótica, ya que es originaria de Australia), te puedes dar cuenta que la forestación de los pastizales no es una opción tan viable como parece. Por todo lo anterior, se podría decir que los eucaliptos son especies agresivas porque modifican los ecosistemas en los cuales son plantados, ya que estos ambientes son totalmente distintos a los de su origen, y como ya vimos, también se ven afectados de manera indirecta el ciclo del agua y la circulación de los nutrientes. Dejemos de hacerle caso al cúmulo de promociones que nos hacen creer que plantar árboles siempre será bueno para el ambiente.

Entonces, si no es recomendable sustituir los pastizales por árboles siempreverdes, ¿qué podemos hacer? Bueno, una alternativa es sembrar árboles caducos, es decir aquellos que tiran las hojas en la temporada de secas, estos árboles a demás de “ahorrar” en el consumo de agua cuando hay sequías, aportan nutrientes al suelo a través de la descomposición de las hojas que dejan caer durante la temporada de secas.

Bibliografía

Jobbágy, E. G., Vasallo M., Farley K.A., Piñeiro G., Garbulsky M.F., Nosetto M. D., Jackson R.B., Paruelo J. M. 2006, Forestación en pastizales: hacia una visión integral de sus oportunidades y costos ecológicos. Agrociencia, Vol:X N° 2, pp 109-124. Vista el 9 de mayo de 2009, en: http://www.biology.duke.edu/jackson/agrociencia06.pdf