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#557 - Un Nuevo Problema Global, 30-Jul-1997

Un nuevo problema ambiental global ha emergido de una fuente
inesperada: el nitrógeno. El nitrógeno constituye un 78% de la
atmósfera de la Tierra; sin embargo, en su forma atmosférica, el
nitrógeno es un gas no reactivo, no disponible para la mayoría de los
seres vivos. Ahora, un nuevo reporte cuidadosamente revisado de la
Sociedad Ecológica de los EUA (Ecological Society of America, ESA)
describe al nitrógeno como una amenaza triple debido a que calienta el
planeta a través del efecto invernadero, deteriora la capa protectora
de ozono de la Tierra y reduce la biodiversidad (la diversidad de
especies sobre la que finalmente descansa la estabilidad ecológica)
[1]. La ESA es la organización de los profesionales ecólogos de la
nación. La ecología es la rama de las ciencias biológicas que trata de
las relaciones entre los organismos y su ambiente.

Los problemas con el nitrógeno aparecen cuando las actividades humanas -
-principalmente la agricultura industrial y la quema de combustibles
fósiles--"fijan" el nitrógeno de la atmósfera, al combinarlo con
hidrógeno u oxígeno. En sus formas "fijadas", el nitrógeno se vuelve
activo biológicamente. Otras actividades humanas (la quema de pastos y
bosques, el drenaje de pantanos, el despeje de tierras para cultivos)
sacan el nitrógeno de su almacenamiento a largo plazo, poniéndolo a la
disposición de los seres vivos.

Dos grandes fuerzas naturales fijan el nitrógeno de la atmósfera: los
relámpagos y los microorganismos, muchos de los cuales están asociados
con legumbres (por ejemplo: frijoles, arvejas y alfalfa) y algas. Como
todo agricultor sabe, el sembrar legumbres le agrega nitrógeno al suelo
debido a que los microorganismos que están en las raíces de las plantas
fijan nitrógeno de la atmósfera.

La fijación del nitrógeno en los océanos se entiende poco; sin embargo,
en la tierra, las fuerzas naturales fijan una cantidad entre 90 y 140
millones de toneladas métricas (MMT, por sus siglas en inglés) de
nitrógeno por año. (Una tonelada métrica = 1,1 toneladas, ó 2.200
libras). De ésta cantidad, los relámpagos son responsables de tal vez
unas 10 millones de toneladas métricas (MMT) y los microorganismos son
responsables del resto.

Las actividades humanas actuales fijan algo más de 140 millones de
toneladas métricas (MMT) por año, duplicando (o multiplicando) así la
cantidad de nitrógeno biológicamente activo en la tierra, de acuerdo a
la ESA. Duplicar el flujo natural de una sustancia química como el
nitrógeno tiene "un efecto enorme sobre el ciclo global", dice el Dr.
William H. Schlesinger de Duke University, uno de los autores del nuevo
reporte de la ESA [2].

Hasta 1940, las actividades industriales humanas no fijaban casi
nitrógeno. Por esta razón, el nitrógeno disponible biológicamente ha
aumentado con mucha rapidez. El informe de la ESA dice: "Es difícil de
exagerar la inminencia y la rapidez del aumento reciente en la fijación
de N[itrógeno]". De hecho, en un estudio en 1990, se descubrió que la
mitad de todo el nitrógeno que se ha fijado por procesos industriales
ha sido producido después de 1980.

Muchas de las especies de plantas en la Tierra están adaptadas a --y se
desarrollan mejor en-- suelos y aguas que contienen niveles bajos de
nitrógeno disponible. Al duplicar la cantidad de nitrógeno disponible,
y al aumentar el movimiento de nitrógeno de un lugar a otro, los
humanos están perjudicando los ecosistemas a una gran escala. "No hay
lugar en la Tierra que no esté afectado", dice el reporte de la ESA. He
aquí una lista de algunos de los problemas identificados por el informe
de la ESA:

** El óxido nitroso (N2O) agregado a la atmósfera es un gas que tiene
un efecto invernadero potente, que le permite entrar a la luz del sol,
pero impide que el calor escape, tendiendo así a calentar el planeta
(exactamente de la misma manera que el techo de vidrio que está sobre
los invernaderos capta la energía solar y calienta el invernadero). El
óxido nitroso presente contribuye con "algo del porcentaje" del
problema global del gas invernadero, dice el informe de la ESA.

** Cuando llega a la estratósfera (de 6 a 30 millas de altura), el
óxido nitroso contribuye a la destrucción de la capa de ozono de la
Tierra. Al reducir la capa de ozono se aumenta la radiación
ultravioleta que llega a la superficie de la Tierra que, entonces,
perjudica a algunas de las criaturas que forman la base de las cadenas
alimentarias de los océanos [3], y puede lesionar también a otras
criaturas (incluyendo los humanos) [4].

El óxido nitroso está aumentando en la atmósfera a la velocidad de 0,2%
a 0,3% por año. Viene de muchas fuentes: fertilizantes, aguas de
manantiales enriquecidas en nitrógeno, bosques saturados de nitrógeno,
quema de biomasa (pastos y bosques), despeje de tierras para cultivos y
fabricación de nylon.

** El óxido nítrico (NO) tiene un papel clave en la producción de ozono
tóxico cerca del suelo. El ozono es el más perjudicial de los
contaminantes comunes del aire para los humanos y la vegetación. El
ozono y otros compuestos de nitrógeno son componentes claves del smog
que envuelve ahora grandes áreas del planeta, especialmente áreas
urbanas [5].

** El producto final de la oxidación del NO es el ácido nítrico, un
componente clave de la lluvia ácida, que está deteriorando los bosques
en Canadá, los EUA y Europa. La quema de combustibles fósiles es la
fuente principal de óxido nítrico (20 MMT por año), seguida por la
quema de biomasa (8 MMT por año). Las fuentes humanas son ahora
responsables de un 80% de todo el NO atmosférico.

** El NH3, o amonio, inyectado a la atmósfera es una importante fuente
del movimiento de nitrógeno entre los ecosistemas. Cada año, los
fertilizantes agregan 10 MMT de amonio a la atmósfera; los desechos de
animales domésticos agregan 32 MMT y la quema de biomasa agrega 5 MMT.
Los humanos contribuyen con un 70% de todo el amonio que llega a la
atmósfera.

** Como resultado de todas estas contribuciones de nitrógeno fijado a
la atmósfera, el nitrógeno fijado es depositado de nuevo sobre la
tierra y los océanos a una tasa mayor. En el centro oeste y en el este
de los EUA, la deposición de nitrógeno de la atmósfera sobre la tierra
es más de 10 veces más alta que la tasa natural. En zonas del norte de
Europa, la deposición de nitrógeno ahora es más de 100 veces mayor que
la tasa natural.

** El nitrógeno depositado sobre la tierra tiende a moverse hacia aguas
cercanas, llevando con él calcio y magnesio del suelo. Como resultado,
tanto los suelos como las aguas receptoras tienden a volverse más
ácidos. Después de que se ha agotado el calcio del suelo, el aluminio
se empieza a mover hacia aguas cercanas con el nitrógeno. El aluminio
es tóxico para muchas especies acuáticas.

A medida que se han controlado las emisiones de dióxido de azufre en
años recientes, se ha reconocido al nitrógeno como una fuente de
acidificación en lagos. A medida que áreas de tierra se saturan de
nitrógeno (lo que significa que no pueden absorber más cantidad de
éste), el nitrógeno arrastrado a los cuerpos de agua y la consecuente
acidificación están aumentando.

Otro efecto de todos estos cambios es crear desequilibrio de nutrientes
en árboles. Tales desequilibrios pueden llevar a una reducción en la
fotosíntesis, reducción del crecimiento forestal e incluso a un aumento
en la muerte de los árboles, de acuerdo al reporte de la ESA.

** Ecólogos en Minnesota trataron 162 parcelas de tierras con
diferentes cantidades de nitrógeno y examinaron los resultados [6].
Después de 12 años encontraron tres cambios importantes:

1. Algunas especies de plantas desaparecieron completamente, expulsadas
por otras que prosperaron mejor en un ambiente con mucho nitrógeno. El
resultado fue una pérdida de biodiversidad al tomar control las
especies de "malezas" y la tierra resultó empobrecida biológicamente.

2. Cuando estas especies de malezas murieron, su mayor contenido de
nitrógeno puso más nitrógeno en forma de nitrato en el suelo. El
nitrato es altamente soluble en agua y se mueve fácilmente a corrientes
locales de agua. A altas concentraciones, el nitrato es tóxico para los
humanos; a concentraciones más bajas puede causar grandes
proliferaciones de algas, agotando el oxígeno y perturbando el balance
de los ecosistemas acuáticos.

3. Debido a que las malezas eran ricas en nitrógeno, las bacterias y
los hongos que se alimentan de nitrógeno las descompusieron
rápidamente. Debido a la rápida descomposición, estas plantas no
captaron y retuvieron más carbono que las plantas que habían
desplazado. Esto fue un descubrimiento decepcionante. Los ecólogos
esperaban que, al estimular el crecimiento de plantas, los altos
niveles de nitrógeno captarían la cantidad creciente de carbono,
reduciendo así la amenaza del calentamiento global por el dióxido de
carbono, el principal gas invernadero. Resulta que no funciona de esa
manera. Evidentemente, sembrar árboles no nos sacará del aprieto del
calentamiento global [7].

** El contenido de nitrógeno del río Mississippi ha aumentado a más del
doble desde 1965, y las concentraciones de nitrato en los ríos
principales del noreste de los EUA han aumentado de 3 a 10 veces desde
el año de 1900, de acuerdo al informe de la ESA. Lo mismo sucede en los
ríos europeos. El nitrógeno de los ríos está llegando ahora al Océano
Atlántico a un ritmo de 2 a 20 veces mayor que durante los tiempos
anteriores a la industrialización. Alrededor del Mar del Norte, el
aumento ha sido de 6 a 20 veces mayor.

** El nitrógeno que está entrando en los océanos está causando la
fertilización y eutrofización de estuarios y lagos
costeros: "...representa quizás la amenaza más grande para la
integridad de los ecosistemas costeros", dice el informe de la ESA. La
eutrofización es el crecimiento excesivo de plantas, llevando a una
deficiencia de oxígeno que ha matado un número significativo de peces y
mariscos en la Bahía de Chesapeake, en Long Island Sound, en el Mar
Negro, el Mar Báltico, y en otros lugares.

Las grandes proliferaciones de algas que se nutren de nitrógeno han
sido identificadas como la fuente de una grave epidemia de cólera en
Suramérica en 1991. Las algas albergan las bacterias causantes del
cólera. En 1991, 500.000 personas se enfermaron y 5.000 murieron cuando
estalló la epidemia de cólera a lo largo de la costa de Perú y se
diseminó rápidamente a otros 18 países [8].

Estos problemas del nitrógeno no van a ser fáciles de resolver. El
reporte de la ESA dice que: "La velocidad de crecimiento de la
población humana y la creciente urbanización aseguran que la fijación
de N[itrógeno] industrial continuará a un ritmo alto por décadas".

El informe de la ESA sugiere que, para el año 2020, la agricultura
industrial estará contribuyendo con 134 MMT por año, un 68% más de las
80 MMT que contribuye anualmente hoy en día. Y para el 2020, la quema
de combustible fósil estará contribuyendo con 46 MMT por año, alrededor
del doble de su contribución actual.

Obviamente puede demostrarse que estas proyecciones son erradas, si las
corporaciones que promueven la agricultura industrial y la quema del
combustible pudiesen ser puestas bajo control. El informe de la ESA no
considera esta posibilidad. En la sección "Prospectos Futuros y
Opciones de Manejo" el reporte sólo considera maneras un poco menos
desperdiciadoras de usar fertilizantes con nitrógeno en granjas
industriales.

De manera decepcionante, el informe de la ESA nunca reconoce la
alternativa realmente viable para la agricultura industrial, que es la
agricultura ecológica que busca imitar y mantener la ecología natural
en la que se practica [9].

Como documenta el reporte de la ESA a un grado de consternación, el
modelo de agricultura industrial está llevando a generalizar el
deterioro de los ecosistemas globales. No es sustentable [10].

En vez del modelo de Henry Ford, que busca alterar las inmediaciones
ecológicas naturales para maximizar los rendimientos a corto plazo de
unos pocos cultivos especializados para la exportación a mercados
mundiales, el modelo de agricultura orgánica logra rendimientos mayores
[11] usando menos energía [12] y le da importancia a los alimentos
producidos localmente para la gente de la misma localidad, con control
local [9]. Es un enfoque ecológico que considera a los humanos como
productos de, y asociados a, la ecología local, no como los amos de
ella.

--Peter Montague (Unión Nacional de Escritores, UAW Local 1981/AFL-CIO)

=====

[1] Peter M. Vitousek and others, "Human Alteration of the Global
Nitrogen Cycle: Sources and Consequences," ECOLOGICAL APPLICATIONS Vol.
7, No. 3 (August 1997), págs. 737-750.

[2] William K. Stevens, "Too Much of a Good Thing Makes Benign Nitrogen
a Triple Threat," NEW YORK TIMES December 10, 1996, págs. C1, C8.

[3] Kirk D. Mallot and others, "Solar UVB-induced DNA damage and
photoenzymatic DNA repair in antarctic zooplankton," PROCEEDINGS OF THE
NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES Vol. 94 (February 1997), págs. 1258-1263.

[4] Ver: Arjun Makhijani and Kevin R. Gurney, MENDING THE OZONE HOLE;
SCIENCE, TECHNOLOGY AND POLICY (Cambridge, Mass.: MIT Press, 1995),
Capítulo 2.

[5] National Research Council, NITROGEN OXIDES (Washington, D.C.:
National Academy of Sciences, 1977).

[6] David A. Wedin and David Tilman, "Influence of Nitrogen Loading and
Species Composition on the Carbon Balance of Grasslands," SCIENCE Vol.
274 (December 6, 1996), págs. 1720-1723.

[7] Ver: Peter M. Vitousek, "Can Planted Forests Counteract Increasing
Atmospheric Carbon Dioxide?" JOURNAL OF ENVIRONMENTAL QUALITY Vol. 20
(1991), págs. 348-354.

[8] Paul R. Epstein and others, "Marine Ecosystems," THE LANCET Vol.
342 (November 3, 1993), págs. 1216-1219.

[9] Frederick Kirschenmann, "Can Organic Agriculture Feed the World?...
And is That the Right Question?" en Patrick J. Madden and Scott G.
Chaplowe, editores, FOR ALL GENERATIONS: MAKING WORLD AGRICULTURE MORE
SUSTAINABLE (West Hollywood, California: World Sustainable Agriculture
Association, 1997), págs. 154-172. $30,00 más gastos de envío de: World
Sustainable Agriculture Association; teléfono: (310) 657-7202; fax:
(310) 657-3884.

[10] P.A. Matson and others, "Agricultural Intensification and
Ecosystem Properties," SCIENCE Vol. 277 (July 25, 1997), págs. 504-509.

[11] National Research Council, ALTERNATIVE AGRICULTURE (Washington,
D.C.: National Academy Press, 1989).

[12] Sharon Clancy, FARMING PRACTICES FOR A SUSTAINABLE AGRICULTURE IN
NORTH DAKOTA (Carrington, N.D.: Carrington Research Extension Center,
1993). Teléfono: (701) 652-2951.

Palabras claves: agricultura; quema de combustible fósil; nitrógeno;
problemas ambientales globales; estudios; ecological society of
america; peter vitousek; agricultura; fertilizantes; contaminación del
agua; eutrofización; agotamiento del ozono; lluvia ácida; proliferación
de algas; calentamiento global; gases invernaderos; óxido nitroso;
óxido nítrico; óxidos de nitrógeno; ecología; amonio; agotamiento del
suelo; aluminio; biodiversidad; pérdida de especies; contaminación del
aire; smog; contaminación de ozono; bahía de chesapeake ; long island
sound

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