♦ La biósfera ♦

La materia orgánica está compuesta mayormente de tres elementos: hidrógeno, oxígeno, y carbono (H, O, y C). Éstos constituyen más del 98% en peso de la materia orgánica.¹ Otros tres elementos, nitrógeno (N), fósforo (P), y azufre (S), están considerados como nutrientes claves, debido al importante rol que desempeñan en los procesos biológicos (recordemos el acrónimo NCHOPS). Otros nutrientes, de variada utilidad para la biófera, son los siguientes: Sodio, calcio, potasio, magnesio, hierro, zinc, aluminio, boro, cloro, cromo, cobalto, cobre, fluor, manganeso, molibdeno y selenio.

La arquitectura de la biósfera requiere cantidades específicas de estos nutrientes. Las cantidades varían con el tipo de organismo. A través de la fotosíntesis, las plantas obtienen el carbono y oxígeno del aire, y el hidrógeno del agua (H₂O) existente en el ambiente circundante. La molécula restante de oxígeno (O) es liberada al aire.² Por lo tanto, el desarrollo y crecimiento de las plantas implica la liberación de oxígeno como subproducto. Las plantas obtienen los nutrientes que necesitan del suelo circundante y, en las sociedades desarrolladas, a través de la fertilización artificial. En resumen, las plantas requieren de los siguientes cuatro insumos: (1) energía solar, (2) dióxido de carbono (del aire), (3) agua (del ambiente circundante), y (4) nutrientes (del suelo).

♦ Factores limitantes ♦

La oferta de energía solar varía principalmente con la latitud geográfica. En zonas tropicales y templadas, las plantas obtienen su demanda de energía solar durante el día o, a través del año, durante la estación de crecimiento. El dióxido de carbono existe en el aire en concentraciones suficientes para que las plantas dispongan de todo el carbono y oxígeno que necesiten.³ Por lo tanto, los factores usualmente limitantes son: (1) agua, y (2) nutrientes.

El Desierto del Sahara.

El agua es factor limitante en regiones con poca o ninguna lluvia; por otro lado, la escasez de nutrientes es factor limitante en regiones con bastante lluvia. A través de millones de años, en regiones húmedas ha percolado una gran cantidad de agua a través del suelo; esto ha lavado los nutrientes y los ha transportado hacia las corrientes de agua vecinas. Este proceso se denomina lixiviación. Al contrario, en regiones áridas, los suelos están, por lo general, todavía ricos en nutrientes porque la escasez de agua no ha hecho posible el lavado de los nutrientes.

Aquí está la dicotomía:   En regiones áridas, hay suficientes nutrientes, pero el agua es escasa; en regiones húmedas, hay bastante agua, pero los nutrientes son escasos. En los extremos del espectro climático, las regiones con menos de 100 mm de precipitación anual se denominan superáridas; por otro lado, las regiones con más de 6,400 mm de precipitación anual se denominan superhúmedas.⁴ En regiones superáridas, la vida es dura porque hay muy poca agua; en regiones superhúmedas, la vida es dura, particularmente para los seres humanos, porque muchos de los nutrientes ya han sido lavados del suelo.

La selva amazónica.

A través de varios siglos, pero particularmente en los últimos 100 años, los seres humanos, en un quehacer utilitario, han desafiado a la Naturaleza mediante la irrigación de tierras áridas; esto es, transportando el agua para irrigar los desiertos y así convertirlos en zonas productivas. Como los desiertos tienen una gran oferta de nutrientes en el suelo, todo lo que se necesita para usar estos nutrientes es adicionar una cierta cantidad de agua importada.

Campo irrigado, Wellton, Arizona, EE.UU.

Sin embargo, las regiones superhúmedas continúan siendo poco explotadas, porque la mayoría de la gente no se siente confortable con la alta humedad que usualmente prevalece en estas regiones.

La selva amazónica observada desde el aire.

♦ El dilema de la civilización ♦

¿Cómo manejar la distribución natural de agua y nutrientes a través del espectro climático de precipitación? Sin duda alguna el transporte de agua hacia regiones áridas y semiáridas resuelve el problema de la oferta de agua; pero esto es a costo de la creación del problema de disposición/eliminación de sales. Efectivamente, los dos más importantes iones de sales, el calcio y el sodio, se producen en suelos irrigados en zonas áridas en cantidades mucho mayores que las que son realmente necesitadas por los ecosistemas artificiales, Por lo tanto, terminan poluyendo los cursos de agua vecinos en el caso de drenajes abiertos (exorreicos), o los lagos en el caso de drenajes cerrados (endorreicos). Por ejemplo, la salinidad del Lago Salton, en California, un sistema cerrado que viene recibiendo drenaje agrícola por los últimos 100 años, continúa aumentando, sin que se vislumbre aún una solución integral al problema.⁵

El Lago Salton, condado de Imperial, California, EE.UU.

Muy poca precipitación lleva a muy poca agua y muchos nutrientes; por otro lado, mucha precipitación lleva a mucha agua y a muy pocos nutrientes. Aquí postulamos que debe existir una media feliz donde la oferta de agua y nutrientes sea la óptima; esto es, una cantidad suficiente de agua para satisfacer las necesidades vitales, una cantidad suficiente de nutrientes, y comparativamente pocos nutrientes basura que requieran eliminación o disposición.

♦ La isoyeta de 800 mm ♦

Las consideraciones aquí expuestas llevan a la formulación del concepto de precipitación global terrestre anual media, y al reconocimiento de su importante rol en el logro del camino hacia la sostenibilidad. La precipitación global terrestre anual media es la cantidad promedio de lluvia que cae globalmente en las regiones continentales de la Tierra. Los estudios de climatología indican que este valor está alrededor de los 800 mm.⁶ Por lo tanto, una región con cerca de 800 mm de precipitación anual media debe estar en balance óptimo, teóricamente sin necesidad apremiante de agua o nutrientes. Si los subsidios representan un mayor consumo de energía, y si el mayor consumo de energía representa una mayor huella de carbono, es fácil reconocer que una región con 800 mm de precipitación anual se adhiere al principio de sostenibilidad. Se concluye que ésta es una región donde la vida, particularmente la vida humana, se encontraría en su posición más confortable y segura.

Reiterando, si las regiones húmedas lavan suelos excesivamente y las regiones áridas conservan nutrientes debido al poco uso, entonces la región en el medio, con aproximadamnete 800 mm de precipitación, debe estar en balance óptimo de agua y nutrientes: suficiente agua y nutrientes, en cantidad y calidad, para satisfacer las necesidades básicas del ecosistema.

En suelos prístinos, los tipos de nutrientes existentes son función de la geología y geomorfología locales. Para cada región, esto requiere un golpe de suerte: O se tienen ciertos nutrientes en cantidades adecuadas, o no se tienen. Sin embargo, una vez que la oferta de nutrientes es determinada por la geología local, la cantidad de lavado, condicionada por la geomorfología local, debe determinar, a grandes rasgos, el resto de los nutrientes disponibles. En otras palabras, a constancia de otros factores, la isohyeta de 800 mm debe estar en o cerca al óptimo desde el punto de vista de la vivencia y supervivencia del ser humano. A este nivel de precipitación, la oferta de nutrientes buenos sería adecuada, y la oferta de nutrientes no buenos para el ecosistema, particularmente sodio y calcio, sería mínima.

♦ Epílogo ♦

La oferta adecuada de una gran diversidad de nutrientes lleva a un aumento del potencial biótico; por lo tanto, la isoyeta de 800 mm es donde la vida, particularmente para los seres humanos, estaría en condiciones óptimas. En este caso, la salud y la esperanza, tan esenciales para la bondad del cuerpo y el alma, estarían naturalmente en su más alta expresión.