Exclusión competitiva: el extraño caso del experimento X

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Diego Griffon B.

"Nada resulta más engañoso que un hecho evidente".

"Es un error capital el teorizar antes de poseer datos. Insensiblemente uno comienza a alterar los hechos para encajarlos en las teorías, en lugar encajar las teorías en los hechos".
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"Una vez que se descarta lo imposible, lo que queda es la verdad por improbable que parezca".
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"Nunca excepciones, la excepción rompe la regla".

......................................................Sherlock Holmes

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Introducción a la historia del experimento X

El origen de esta detectivesca e interesante historia se remonta a la década de los 50, en la cual Thomas Park (1948, 1954, 1957) realizó un conjunto de experimentos sobre competencia con especies pertenecientes al genero Tribolium (i.e., T. confusum y T. castaneum). Los experimentos de Park consistían en cultivar en conjunto diferentes densidades de las dos especies en laboratorio. El resultado general de estos experimentos fue la exclusión competitiva de alguna de las especies.

Es importante destacar que estos experimentos fueron realizados en una época en la cual se encontraba en la palestra de la comunidad científica la discusión de los conceptos de nicho, similitud límite y exclusión competitiva. Sus resultados rápidamente fueron acogidos como evidencia empírica en el debate. Hoy en día, sus resultados son considerados universalmente como evidencia a favor del principio de la exclusión competitiva.

Park sentía inclinación por el uso de modelos matemáticos para explicar los fenómenos ecológicos (Edmunds et al., 2003), en concordancia elaboró junto con Leslie un modelo para representar sus experimentos con Tribolium (Leslie et al., 1969). El modelo que desarrollaron consiste básicamente en modificaciones al modelo clásico de Lotka–Volterra, para ajustarlo al caso estudiado. El modelo planteado tiene la siguiente forma:

Donde, M y N representan las densidades de adultos de las especies de Tribulium estudiadas, λ representa las tasas de crecimiento, α y β representan coeficientes de competencia intra en inter específicos.

El modelo fue parametrizado a partir de los resultados experimentales, el análisis del modelo parametrizado planteó la existencia de un punto que equilibrio inestable para la coexistencia de las dos especies (i.e., punto de ensilladura); por lo tanto, dependiendo de las condiciones iniciales, el modelo contempla la extinción de una u otra especie. Los resultados del modelo parametrizado son concordantes con el principio de exclusión competitiva y con los resultados experimentales generales obtenidos por el propio Park.

Nudo de la historia del experimento X

La historia hasta aquí contada, no presenta ninguna contradicción y representa un elegante ejemplo en el cual teoría y practica van de la mano. Sin embargo, 35 años después de publicado el último trabajo de Park sobre el particular, el exitoso grupo de Dinámica No Lineal de Tribolium (http://caldera.calstatela.edu/nonlin/), decidió utilizar la lupa del detective para indagar en los intríngulis de estos históricos experimentos.

La lupa se enfocó particularmente en los resultados presentados por Park y colaboradores en un trabajo de 1964. El trabajo de 1964 consistió en 25 experimentos de competencia similares a los ya descritos. En este trabajo se encontró que en 24 de los 25 experimentos se produjo exclusión competitiva, sin embargo, en uno de estos experimentos (que en adelante llamaremos “experimento X”) luego de 960 días las dos especies coexistían (ver figura 1).



Figura 1. Resultados del experimento consistente en iniciar el cultivo con 4 individuos de T. castaneum y 32 individuos de T. confusum. El eje de las ordenadas representa el número de individuos, el eje de las abscisas representa los días desde el inicio del experimento. Los triángulos representan a T. confusum , los círculos a T. castaneum. La línea de puntos A, representa el momento para el cual ocurrió la exclusión competitiva en experimentos similares, las líneas de puntos B y C representan picos poblacionales en la población de ambas especies que ocurrieron de manera sincrónica.

Como ya se comento, Park abrazó la conclusión general de exclusión competitiva entre las dos especies, en concordancia con los resultados de su modelo y con la abrumadora mayoría de sus resultados experimentales. Sin embargo, al parecer nunca quedó del todo satisfecho con este resultado general (Edmunds et al., 2003). En palabras del propio Park:

“This, now rather hoary, conclusion runs the risk of becoming dogma. Indeed, it would be quite an exciting counterirritant if exceptions, derived from careful study and meaningful design, could be found.”

En función de esta leve evidencia, Edmunds y colaboradores (2003) del grupo Dinámica No Lineal de Tribolium decidieron reabrir el caso y aplicar el exitoso modelo LPA a este particular. El modelo LPA se fundamenta en los efectos de las interacciones entre los estadios Larva, Pupa y Adulto de Tribolium. El modelo simula las interacciones canibalisticas entre algunos de los instares y comprende el siguiente sistema de ecuaciones:

Donde Li, Pi y Ai , representan respectivamente, las densidades de larvas, pupas y adultos en un tiempo i. b representa el número de larvas que se originan a partir de cada adulto, -cea representa la probabilidad de que un huevo escape del canibalismo por un adulto, -cel representa la probabilidad de que un huevo escape del canibalismo por una larva, μl representa la probabilidad de que una larva muera en un intervalo de tiempo t, –cpa representa la probabilidad de que una pupa escape del canibalismo por un adulto, μa representa la probabilidad de que un adulto muera en un intervalo de tiempo t, y finalmente Et = (E1, E2 y E3) es un vector de ruido, constituido por variables aleatorias de distribución normal con media cero y matriz de varianza-covarianza igual a ∑ = (σij).

Es importante destacar que este modelo ha sido utilizado de manera sumamente exitosa para estudiar la dinámica poblacional de T. castaneum (Ver aqui). En el caso del trabajo Edmunds y colaboradores (2003), se amplió el modelo para tomar en cuenta la interacción entre dos especies de Tribolium, de esta manera, el modelo queda definido por un sistema de seis ecuaciones de la siguiente manera:

Donde se utilizan letras mayúsculas y minúsculas para representar especies diferentes de Triboleum. A diferencia del modelo original que solo considera 3 tipos de canibalismos, este modelo considera 12, el modelo toma en cuenta el “canibalismo” de los instares de una especie sobre los instares de la otra especie.

Lamentablemente, Park y colaboradores (1064) solo tomaron datos sobre las densidades de adultos, razón por la cual estos datos no pudieron ser utilizados para parametrizar el modelo Edmunds y colaboradores , ya que este necesita datos de las densidades de larvas y pupas.

Edmunds y colaboradores (2003) utilizaron valores de los parámetros minuciosamente establecidos en experimentos con T. castaneum. (Dennis et al. 2001). Los valores utilizados fueron: b = B = 10; µl = µL = 0,2; µa = µA = 0,02; cel = cEL = cEl = ceL = 0,01; cea = cEA = cEa = ceA = 0,01; cPa = 0,005; cpA = 0,008; cpa = 0,01 y cPA = 0,012.

El siguiente paso de los investigadores, consistió en evaluar el comportamiento del modelo ante cambios simultáneos en los coeficientes ceL y cEl, en el intervalo comprendido desde 0,016 hasta 0,032, haciendo ceteris paribus con los otros parámetros. Los resultados de este experimento se presentan en la Figura 2.



Figura 2. Diagrama de bifurcación del modelo LPA de dos especies. Se denotan 5 regiones de comportamiento diferente con las letras: A, B, C, D, E. Las líneas continuas representan comportamientos estables, las líneas puntuadas representan comportamientos inestables.

En la figura 2 se puede apreciar que el modelo ofrece una rica gama de comportamientos, algunos concuerdan con los resultados clásicos del modelo de Lotka–Volterra, otros no (Edmunds et al., 2003):

La región A representa un escenario de coexistencia estable entre las dos especies, similar a lo obtenido en Lotka–Volterra cuando la competencia intra-específica en las dos especies es mayor a la competencia inter-específica.

La región B representa un escenario de exclusión competitiva, similar al obtenido en Lotka–Volterra cuando la competencia intra-específica en una especie 1, es menor a su competencia inter-específica con una especie 2; mientras que la especie 2, presenta competencia intra-específica mayor que su competencia inter-específica, lo que resulta en la exclusión de 2.

La pequeña región C, muestra dinámicas interesantes, sin equivalentes en Lotka–Volterra. En esta región se presenta la posibilidad de una coexistencia estable junto con la posibilidad de exclusión estable.

La región D, representa un escenario clásico Lotka–Volterra de exclusión dependiente de las condiciones iniciales. Es el equivalente a cuando ambas especies presentan coeficientes de competencia inter-específica mayores a los de competencia intra-específica.

Finalmente, la región E, presenta la ocurrencia de ciclos estables de período 2, en conjunto con dos exclusiones competitivas estables. Este escenario de múltiples cuencas de atracción no tiene equivalente en el modelo de Lotka–Volterra.

Hasta aquí la conducta de nuestros protagonistas ha sido intachable, sin embargo, a partir de este punto se tornan un tanto especulativos y equívocos. Edmunds y colaboradores (2003) nos proponen como una alternativa de explicación a los resultados de Park lo siguiente: Las poblaciones experimentales originales se encontraban gobernadas por una dinámica equivalente a la observada en la región D (Figura 2); es decir, exclusión dependiente de las condiciones iniciales.

Este escenario es concordante con los resultados del modelo de Leslie y Park parametrizado, sin embargo, ¡no lo es con el modelo de Edmunds y colaboradores! (2003). Los valores estimados de los coeficientes de canibalismo larva-huevo según estos autores son: cel = cEL = cEl = ceL = 0,01 (Ver pagina 707, segundo párrafo luego del subtitulo Results en el articulo de Edmunds et al., 2003).

Si se buscan los valores parametrizados en el diagrama de bifurcación (Figura 2), estos se encuentran en la región A, región que predice la ¡coexistencia!, resultado muy alejado de lo obtenido por Park, teórica y experimentalmente. Sin embargo, hagamos caso omiso a este traspié de nuestros protagonistas.

El siguiente paso de Edmunds y colaboradores en la investigación del “experimento X”, consistió en la comparación de los resultados de 3 de los experimentos originales de Park (uno de estos el experimento X), con los resultados obtenidos a partir de la iteración del modelo LPA de competencia (ver Figura 3).


Figura 3. Comparación de los resultados de Park con los del modelo LPA de competencia. La columna de la izquierda presentan los resultados originales, la columna de la derecha los resultados del modelo LPA. Los gráficos (a) y (b) representan las condiciones del experimento X.

Resulta evidente que existe una asombrosa coincidencia entre los resultados originales y los resultados del modelo LPA. El grupo de Dinámica No Lineal de Tribolium nos tiene acostumbrados a este tipo de resultados espectaculares (Costantino et al, 1995, 1997; Cushing et al., 1998, 2001); sin embargo, no deja de ser cierto que, una similitud visual no es mas que una apreciación subjetiva, la evidencia definitiva se obtiene con la ejecución de una prueba de bondad de ajuste entre los datos originales y los resultados del modelo, prueba que no se presenta.

Desenlace de la historia del experimento X

En este punto, Edmunds y colaboradores (2003) se encuentran listos para formular sus conclusiones sobre lo ocurrido en el experimento X. Los autores sugieren que la serie de 25 experimentos originales se desarrolló bajo condiciones similares a las determinadas por la región D (Figura 2), recordemos que esta región representa un régimen de exclusión competitiva dependiente de las condiciones iniciales. Escenario que concuerda con 24 de los 25 experimentos de Park.

Luego, en un arriesgado salto intelectual, Edmunds y colaboradores (2003) proponen como explicación para el experimento X, lo siguiente: de alguna manera, los coeficientes de canibalismo larva-huevo se incrementaron, esto desplazó la dinámica a las condiciones de la región E (i.e., ciclos estables de período 2, en conjunto con dos exclusiones competitivas estables).

Los autores se envalentan para realizar este peligroso salto, en los siguientes comentarios del propio Park sobre el experimento X (Leslie et al., 1968):

“It was quickly apparent from an analysis of the adult numbers at the time of the second census on day 60, that a change had occurred in the strain bI (i.e., T. confusum) and that it now had, relatively speaking, a much greater “effect”, presumably by way of cannibalistic powers, on cIV (i.e., T. castaneum) than it possessed originally.”

Es muy posible que en este salto, nuestros protagonistas hayan sido lacerados por la afilada navaja de Guillermo de Ockham. Sus conclusiones plantean más hipótesis ad hoc para explicar el experimento X, que las inherentes al azar. En el escenario planteado por Edmunds y colaboradores (2003), se deben proponer nuevas hipótesis sobre los posibles cambios ocurridos en T. confusum para que su coeficiente de canibalismo cambiase.

En importante destacar, en descargo de nuestros protagonistas, que la región D contempla una dinámica muy rica, que incluye ciclos estables de periodo dos. Estos ciclos son concordantes con los aumentos y disminuciones poblacionales sincrónicas observadas en el experimento X (ver figura 1). Ciclos que, dicho sea de paso, son imposibles en el marco de Lotka–Volterra.

Estos ciclos tienen una serie de propiedades sumamente interesantes. Dado que ocurren de manera sincrónica, esto involucra que ambas poblaciones oscilan de manera acoplada, pasado a lo unísono por cada una de las fases consecutivas del ciclo de vida.

De esta manera, cada instar tiene una mayor probabilidad de interactuar con sus coetarios, que con cualquier otra fase del ciclo de vida. Este acoplamiento tiene el efecto contra intuitivo, de disminuir el canibalismo (recordar esta conducta ocurre entre instares diferentes, e.g., larva-huevo), disminuyendo también de esta manera la interacciones canibalisticas inter-específicas.

Por lo tanto, en contra de la teoría establecida, el modelo LPA de competencia plantea que la coexistencia puede estar mediada por altos niveles de competencia inter-específica, siempre y cuando estos sean lo suficientemente elevados para que las poblaciones acoplen sus fases.

Regresando a la investigación del experimento X, para finalizar podemos decir que Edmunds y colaboradores (2003) nos ofrecen una interesante explicación alternativa; sin embargo, la evidencia en la cual basan sus conjeturas es muy débil como para ser concluyente.

La única manera de validar las conjeturas de los autores, es realizar una batería de experimentos que se encuentren en diferentes zonas de las cuencas de atracción de la región E (recordar que para esta región el modelo predice multicuencas) y observar el ajuste de los datos obtenidos con los predicciones del modelo.

Para el año 2003, Edmunds y colaboradores se comprometían a realizar prontamente estos experimentos. El experimento de laboratorio tiene una duración de tres años, por lo tanto, ha transcurrido tiempo suficiente como para que los experimentos concluyeran, sin embargo, no he sido capaz de encontrar una publicación sobre estos nuevos datos. Por lo que, el misterioso experimento X sigue siendo un caso inconcluso.

Bibliografía

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Cushing, J. M., Costantino, R. F., Dennis, B.,. Desharnais, R. A. y Henson, S. M. 1998. Nonlinear Population Dynamics: Models, Experiments, and Data, Journal of Theoretical Biology. 194, No. 1, 1-9.

Cushing, J.M., Henson, S.M., Desharnais, R.A., Dennis, B., Costantino, R.F., y King, A. 2001. A chaotic attractor in ecology: theory and experimental data. Chaos, Solitons, and Fractals. 12: 219–234.

Dennis, B., Desharnais, R. A., Cushing, J. M. y Costantino, R. F.. 1995. Nonlinear demographic dynamics: mathematical models, statistical methods, and biological experiments. Ecological Monographs. 65, 261-281.

Dennis, B., Desharnais, R.A., Cushing, J.M., Henson, S.M. & Costantino, R.F. (2001) Estimating chaos and complex dynamics in an insect population. Ecological Monographs, 71, 277–303.

Edmunds, J., Cushing, J.M., Costantino, R.F., Henson, S.M., Dennis, B., and Desharnais, R.A. 2003. Park’s Tribolium competition experiments: a non-equilibrium species coexistence hypothesis. Journal of Animal Ecology 72: 703–712.

Leslie, P.H., Park, T. & Mertz, D.B. (1968) The effect of varying the initial numbers on the outcome of competition between two Tribolium species. Journal of Animal Ecology, 37, 9– 23.

Park, T. (1948) Experimental studies of interspecies competition. I. Competition between populations of the flour beetles Tribolium confusum Duval and Tribolium castaneum Herbst. Ecological Monographs, 18, 265–308.

Park, T. (1954) Experimental studies of interspecies competition. II. Temperature, humidity and competition in two species of Tribolium. Physiological Zoology, 27, 177–238.

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Park, T., Leslie, P.H. & Mertz, D.B. (1964) Genetic strains and competition in populations of Tribolium. Physiological Zoology, 37, 97–162.

Lo pequeño es hermoso

Diego Griffon.

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Entre las actividades humanas que causan perturbaciones a la biosfera, la agricultura es una de las mas importantes (Altieri, 2008). Sin embargo, irremediablemente dependemos de esta actividad para nuestra supervivencia. Este hecho plantea grandes conflictos en lo que se refiere al impacto de nuestra civilización sobre el planeta y pone de manifiesto la necesidad de encontrar modelos de producción agrícola que atenúen esta problemática.

La actual crisis agrícola tiene implicaciones particularmente graves en los países de bajos ingresos. El último informe Perspectivas Alimentarias de la FAO (2008), muestra que el costo total de las importaciones de alimentos en estos países puede alcanzar los 169.000 millones de dólares en 2008, lo que representa un 40 por ciento más que en el 2007.

Esta crisis demuestra elocuentemente que la agricultura se encuentra en una encrucijada (Vía Campesina, 2008). Esta situación impone fuertes exigencias sobre las 1,500 millones de hectáreas cultivadas (Altieri, 2008). Resulta alarmante que las soluciones preponderantemente planteadas a esta coyuntura sean la intensificación de los sistemas de producción (Grain, 2006), la expansión de la frontera agrícola (Giardini, 2006) y la recuperación de tierras en descanso (Millar, 2008). Todas estas alternativas involucran mayores perturbaciones ecológicas y no son sostenibles.

El incrementar las perturbaciones a la naturaleza, como solución a los problemas agrícolas, ha sido el enfoque imperante durante 300 años. Esto queda elocuentemente demostrado en el video sobre la expansión de la frontera agrícola realizado por el Centro para la Sostenibilidad y Ambiente Global (siglas en ingles: SAGE) de la Universidad de Wisconsin-Madison.

Video: Expansión de la frontera agrícola a nivel mundial durante los últimos 300 años (realizado por el Centro para la Sostenibilidad y Ambiente Global (SAGE). Universidad de Wisconsin-Madison).

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Estas presiones, prolongadas durante tanto tiempo, han socavado la capacidad de la naturaleza (nuestro único sistema de soporte de vida) para suplir las demandas de la humanidad en cuanto a alimentos, fibras y energía (Altieri, 2008). En el estado actual de la coyuntura, es imprescindible sopesar las necesidades de producción de alimentos, con los perjuicios que la actividad agrícola industrial impone sobre los servicios ecológicos que nos ofrece la biosfera (ciclos de agua y nutrientes, regulación del clima, secuestro de CO2, etc.). Es importante recordar que la agricultura industrial contribuye hoy con más de 1/3 de las emisiones globales de gases de invernadero (Altieri, 2008). En particular, este tipo de agricultura es responsable del 25% de las emisiones del dióxido de carbono del mundo, del 60% de las emisiones de gas metano y del 80% de óxido nitroso (Goldsmith, 2004).

Existen otras alternativas a este sombrío panorama. Contrariamente a la idea imperante en las ciencias agrícolas, la agricultura de pequeña escala y de alta biodiversidad puede suplir de mayores cantidades de alimentos que la agricultura industrial (Rosset, 2000). Este es un hecho que ha sido comprobado en múltiples trabajos de investigación (ver: Altieri, 1999; Clark et al., 1999; Bunch, 1999; Rosset, 1999; Pretty y Hine, 2001, Badgley et al., 2007). Para apreciar esta realidad solo hace falta observar la Figura 1 (tomada de Rosset, 1999), en donde se muestra como disminuye la producción a medida que aumenta el tamaño del predio en 15 países diferentes.

Figura 1: Producción total por unidad de área versus el tamaño total del predio agrícola en 15 países (Tomado de Rosset, 1999).

Es de resaltar que para producir una tonelada de cereales o vegetales utilizando agricultura industrial, se requiere de 6 a 10 veces más energía que la requerida empleando métodos agrícolas sustentables (Goldsmith, 2004). Esta diferencia se debe a que los componentes más demandantes de energía en la agricultura son: la producción de fertilizantes nitrogenados, la maquinaria agrícola y la irrigación con bombas. Estos en total representan más del 90% de la energía usada directa o indirectamente en la agricultura industrial y todos son esenciales para este modelo agrícola (Goldsmith, 2004), pero no lo son en la agricultura sustentable (Gliessman, 1998; Altieri y Nicholls, 2000).

Tal vez para lograr una solución sostenible a la problemática agrícola, solo se necesite de un cambio de paradigma: cambiar el modelo de producción agrícola industrial, por el modelo sustentable planteado por la Agroecología. La Agroecología es la ciencia consistente en la aplicación de los conceptos y principios de la ecología al diseño, desarrollo y gestión de sistemas agrícolas sustentables (Gliessman, 1998). Esto con el objetivo de conseguir una agricultura socialmente justa, culturalmente aceptable, económicamente viable y ambientalmente sana (SOCLA, 2007).

Una característica central de la Agroecología (que la distingue de la agricultura industrial), es que su práctica se fundamenta en la interpretación de un conjunto de principios. Estos principios representan el verdadero corazón de esta ciencia.

Por su parte, la agricultura industrial fundamenta su práctica en la aplicación de un conjunto amplio de técnicas no sustentables. Donde la aplicación de estas técnicas no responde a la interpretación de principio alguno. Esta es la razón por la que se suele decir (en ánimo de broma), que la diferencia entre la agricultura industrial y la Agroecología, es que la primera no tiene principios mientras que la segunda sí.

De esta manera, nos damos cuenta que la Agroecología representa un acercamiento radicalmente diferente a la agricultura, que intenta disminuir en vez de aumentar las perturbaciones a la naturaleza. Es un enfoque que centra sus esfuerzos en reducir la artificialidad del agroecosistema y representa una alternativa científica real a los sistemas agrícolas industriales.

Finalmente, la transformación agrícola planteada por la Agroecología, se enmarca dentro de la tesis que postula que nuestras sociedades deben experimentar un cambio de escala, para alcanzar el objetivo de la sustentabilidad. Tesis que fue planteada en 1973 por Ernst Friedrich Schumacher en su importante libro Lo Pequeño es Hermoso. Libro donde se predice que:

“...la sociedad industrial es fundamentalmente inestable y está sujeta al retorno a una existencia agraria…”

Bibliografía:

Altieri, M. A. 1999. Applying Agroecology to Enhance the Productivity of Peasant Farming Systems in Latin America. Environ. Dev. Sustainability. Vol. 1, no. 3-4, pp. 197-217.

Altieri, M. A. 2008. Movilizándonos para rescatar nuestro sistema alimentario. http://www.ecoportal.net/content/view/full/78323

Altieri, M. A. y Nicholls, C. I. 2000. Agroecología, teoría y práctica para una agricultura sustentable. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. http://www.agroeco.org/brasil/books_port.html

Badgley, C., J. Moghtader, E. Quintero, E. Zakem, M. J. Chappell, K. Avilés-Vázquez, A. Samulon, and I. Perfecto. 2007. Organic agriculture and the global food supply. Renewable Agriculture and Food Systems , 22: 86-108 Cambridge University Press.

Bunch, R. 1999. More productivity with fewer external inputs: Central American case studies of agroecological development and their broader implications. Environment Development and Sustainability 1:219–233.

Centro para la Sostenibilidad y Ambiente Global (SAGE). Universidad de Wisconsin-Madison. http://www.sage.wisc.edu/index.html

Clark, S. K. Klonsky, P. Livingston, and S. Temple. 1999. Crop yield and economic comparisons of organic, low-input, and conventional farming systems in California’s Sacramento Valley. American Journal of Alternative Agriculture 14:109–121.

FAO. 2008. Food Outlook: Global Market Analysis. http://www.fao.org/docrep/010/ai466e/ai466e00.htm

Giardini, H. L. 2006. Arrasando la Amazonia en nombre del progreso (de las multinacionales). http://www.ecoportal.net/layout/set/print/content/view/full/60506/(printversion)/1

Gliessman, S. 1998. Agroecology: Ecological Processes in Sustainable Agriculture. Sleeping Bear/ Ann Arbor Press. http://www.agroecology.org/index_sp.html

Goldsmith E. 2004. Feeding the world under climate change. Science in Society. 24, 34-36. Disponible en español en: http://www.ecoportal.net/content/view/full/38336

Grain. 2006. Bill Gates pretende resucitar la marchita Revolución Verde de la Fundación Rockefeller. http://www.ecoportal.net/content/view/full/63416

Millar, J. W. 2008. Atraen capitales occidentales a las tierras fértiles y ociosas de la ex Unión Soviética. http://www.lanacion.com.ar/wsj/nota.asp?nota_id=1012580

Núñez. M. A. 2005. Bases científicas de la agricultura tropical sustentable. In Motion Magazine. June 11. http://www.inmotionmagazine.com/global/man_base.html

Pretty, J. Hine, R. 2001. Reducing Food Poverty with Sustainable Agriculture: A Summary of New Evidence .Centre for Environment and Society, Essex University, UK.

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Rosset, P. 2000. Small Farms Are More Efficient & Sustainable. Entrevista para Multinational Monitor. Volume 21, Number 7& 8. http://www.organicconsumers.org/Organic/smallfarmsbetter.cfm

Schumacher, E. F. 1973. Small is Beautiful. Blond and Briggs Ltd.

Sociedad Científica Latinoamericana de Agroecología (SOCLA). 2007. Estatutos de la sociedad científica latinoamericana de Agroecología. http://soclaweb.org/

Vía Campesina. 2008. Una respuesta a la crisis global de los precios de los alimentos: La agricultura familiar sostenible puede alimentar el mundo. http://www.ecoportal.net/content/view/full/76130

La Historia de las cosas

Rethinking food crisis solutions (En ingles)

The Future of Food

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El Futuro de la Alimentación (2004), es una película documental en la cual se presenta de manera rigurosa, abundante información sobre la controversia con respecto a los alimentos genéticamente modificados.

En la película se denuncia como estos alimentos han llegado silenciosamente a los mercados en la mayoría de los países del mundo.

En ella se expresan opiniones de agricultores que están en desacuerdo con el estado actual de la industria alimentaria y se muestra como esta industria afecta sus vidas.

La película denuncia las consecuencias del uso de alimentos transgénicos sobre el mercado agrícola, la salud humana y la biodiversidad.

También se demuestra como gracias a la implementación de esta tecnología, la alimentación de la humanidad depende de un número muy limitado de empresas trasnacionales.

La película fue escrita y dirigida por Deborah Koons, producida por Catherine Butler y Deborah Koons y tiene una duración de 88 min.

La película con subtítulos en español puede ser vista en haciendo click aquí, este vínculo lo conducirá a otra pagina en la cual se encuentra alojada la película, una vez en esta nueva pagina, solo se debe hacer click en el anuncio que dice Watch Film (con subtítulos en español).

Соседи

Indicadores de sustentabilidad en Agroecología

Dayaleth Alfonzo, Maria Daniela Torrez-Alruiz, Raul Alban, Diego Griffon.

Introducción

El desarrollo agrícola involucra la administración de varios recursos adicionales al cultivo y afecta aspectos de la vida social humana que van mucho más allá del mero aumento de la producción (Gliessman, 1998; Toledo, 2007). Es por esta razón que la generación de propuestas de desarrollo agrícola sustentable no deben omitir la interrelación que existe en las tres áreas fundamentales que afectan tal desarrollo (Figura 1). Las propuestas de manejo agroecológico, parten del reconocimiento de estas interrelaciones, y consideran además criterios sistémicos de manejo, como única forma de abordar el problema multidimensional de la agricultura.

De este modo, el manejo agroecológico de un sistema agrícola aspira, entre otros, lograr la diversificación espacial y temporal del cultivo, la integración entre la producción animal y vegetal, y el mantenimiento de los recursos naturales optimizando el uso agrícola de los mismos (Altieri y Nicholls, 2000). Para lograr estos objetivos (generar propuestas de manejo integrales) es necearía la diagnosis sistémica del agroecosistema. Luego, para describir y evaluar el grado de sustentabilidad de un sistema agrícola, se requiere identificar las limitaciones que afectan su funcionamiento y las causas que generan estas limitaciones, también es indispensable identificar las potencialidades. Con ello se logran determinar áreas prioritarias de investigación y se pueden hacer propuestas de solución acordes con las necesidades reales de los productores de cada localidad (Masera et al., 1999).

Figura 1. Ejes o dimensiones fundamentales del desarrollo sustentable (Tomado de Toledo, 2007).

Una manera de diagnosticar el estado del sistema agrícola es la construcción de indicadores de sustentabilidad. Estos indicadores permiten conocer de manera particularizada, las necesidades de manejo de cada sistema, con miras a mantener o mejorar la productividad, reducir riesgos e incertidumbre, aumentar los servicios ecológicos y socioeconómicos, proteger la base de recursos y prevenir la degradación de suelos, agua y biodiversidad, sin disminuir la viabilidad económica del sistema (Altieri, 1997).

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Los indicadores de sustentabilidad se construyen a través de la evaluación de agroecosistemas reales, tomando como marco de referencia características fundamentales de agroecosistemas sustentables (Astier, 2007. Estas evaluaciones se realizan a través de criterios diagnósticos que permiten construir indicadores del estado del sistema (Masera et al., 1999). Se han propuesto diversos métodos de diagnóstico (e.g., FESLM, IICA, CIFOR, SAFE), uno que se está empleando en la actualidad en varios países latinoamericanos con bastante éxito es el método MESMIS (Marco para la Evaluación de Sistemas de Manejo de recursos naturales mediante Indicadores de Sustentabilidad) (Masera et al., 1999). Con el objetivo de mostrar un ejemplo de evaluación sistémica de un agroecosistema, en este post se diagnostica un pequeño sistema agrícola empleando el método MESMIS.

Método MESMIS

Como ya se introdujo brevemente, MESMIS es una herramienta de desarrollo, que sirve para diagnosticar el agroecosistema, a la vez que ofrece una guía para las actividades a implementar, con directrices claras y estandarizadas de análisis. Dado que considera el factor local como aspecto fundamental de la diagnosis, MESMIS ofrece respuestas endógenas, por esa misma razón, es un método en permanente construcción (Masera et al., 1999).


Las características fundamentales del enfoque de este método son (Astier, 2007):

1.- Es Relativista: porque establece los límites del sistema a estudiar y un horizonte temporal de evaluación, especificando los actores y sus objetivos particulares.
2.- Es constructivista: puesto que adapta el método al objeto de estudio y a los involucrados.
3.- Exige múltiples criterios: ya que incorpora criterios ambientales, sociales y económicos.
4.- Posee un enfoque sistémico e integrador: ya que entiende el sistema agrícola como un conjunto de subsistemas que se interrelacionan y actúan como una unidad de producción, sustentable o potencialmente sustentable.
5.- Demanda Participación: Involucra la participación real de los agentes implicados.
6.- Es multidisciplinar: porque exige del concurso de profesionales de diferentes áreas para poder evaluar las múltiples dimensiones involucradas.


MESMIS parte del supuesto que un agroecosistema sustentable es aquel que posee los siguientes atributos: Productividad, Estabilidad, Confiabilidad, Resiliencia, Adaptabilidad, Equidad, Autosuficiencia entre otros (Masera et al., 1999). Cada atributo puede evaluarse a través de diversos criterios diagnósticos (Tabla 1), por medio de los cuales se proponen indicadores que permitirán evaluar el grado de sustentabilidad del sistema (Masera et al., 1999).


Tabla 1. Atributos y criterios diagnósticos de un agroecosistema sustentable, según MESMIS (Masera et al., 1999).

De forma esquemática, MESMIS demanda seguir los siguientes pasos de manera recursiva (Figura 2) (Astier, 2007):

1. Caracterización del sistema de manejo. Caracterizar el sistema, definir los sistemas de manejo a evaluar, sus límites, subsistemas y flujos internos y externos de materia y energía.
2. Determinación de los puntos críticos. Fortalezas y debilidades del sistema.
3. Selección de indicadores. Determinar los criterios de diagnóstico de cada atributo y selección de indicadores estratégicos.
4. Medición y monitoreo de los indicadores. Diseño de herramientas o instrumentos de análisis y obtención de la información deseada.
5. Presentación e integración de resultados. Comparar la sustentabilidad de los sistemas de manejo analizados indicando sus principales obstáculos y aspectos que los fortalecen.
6. Conclusiones y recomendaciones. Síntesis del análisis y elaboración de sugerencias para fortalecer la sustentabilidad de los sistemas de manejo y el proceso de evaluación.

Figura 2. Guía de actividades para la ejecución del MESMIS (tomado de Galvan, 2006).

Diagnóstico de un pequeño predio agrícola

A continuación, se procede a modo de ejemplo, a la aplicación de MESMIS al predio de la Familia Rodríguez.

Paso 1. Caracterización general del sistema agrícola.


El sistema agrícola explorado en este trabajo es el predio de la familia Rodríguez. Esta unidad productiva funcionó hasta 1999 bajo un esquema convencional de producción de hortalizas y desde los inicios del año 2006 ha reanudado su producción mediante la cooperación de profesores y estudiantes de la UBV y miembros de las comunidades cercanas. Aún cuando se emplean prácticas como siembra en curvas de nivel, uso de mulches, asociaciones de cultivos, enmiendas de materia orgánica al suelo, uso de plantas aromáticas como repelentes, controladores biológicos, insecticidas y fungicidas biológicos, quedan muchos aspectos por resolver. Con el objetivo de diagnosticar el estado actual de este sistema, se examina de forma sistémica sus distintos subsistemas y relaciones.


Este agroecosistema se encuentra localizado en el Kilómetro 6.745, sector Los Pachecos del Camino de los Españoles, Parque Nacional El Ávila. La parcela se encuentra ubicada a 1466 msnm, en las coordenadas 11666555N 19726076E Es importante resaltar que la zona se encuentra en la región hidrográfica central, en la cuenca del río Tuy, Subcuenca del río Guaire, Microcuenca Catuche.

Algunas de las características físico-químicas del sistema son:
- Precipitación de 949,9 mm anuales según el promedio de los años 1994-2000.
- Humedad relativa promedio 63.5%.
- Temperaturas que oscilan entre los 17º C a los 30º C.
- Pendiente moderada de 6°.

El suelo presenta óptimas condiciones de fertilidad, con un contenido de materia orgánica de 5%, un pH de 6,6 y textura franco arcillosa.

En cuanto a las características socioeconómicas y culturales del sistema, se puede decir lo siguiente: la familia es de origen andino (Estado Mérida- Venezuela), y no tiene lazos familiares ni culturales con el resto de la comunidad, que está caracterizada por personas de origen portugués y español. La mayor parte de los miembros de la comunidad son productores hortícolas convencionales, que hacen uso intensivo de agroquímicos y del laboreo del suelo. La comunidad se ha organizado en torno al Consejo Comunal del Camino de los Españoles - Vargas.


Es de especial importancia para el desarrollo de las actividades socioeconómicas de esta comunidad, el hecho de que se encuentra insertada en un área bajo régimen especial: el Parque Nacional Ávila. Este hecho limita sus actividades productivas y de desarrollo con marcos legales particulares. Un caso relevante es el restringido acceso al agua que poseen los habitantes del Camino de los Españoles, lo que dificulta la habilitación de sistemas de riego sofisticados. Como se evidencia, el sistema agrícola estudiado es de especial interés para diferentes actores nacionales, y la posibilidad de soluciones exitosas para todos los factores involucrados lo hacen especialmente atractivo.


En el predio de la familia Rodríguez se pueden reconocer cinco subsistemas (Figuras 3, 4):


1) Subsistema familiar: grupo familiar conformado por cuatro miembros, la madre viuda, su hijo viudo y dos nietos (niña y niño).
2) Subsistema agro - forestal: conformado por café de sombra y áreas de bosque.
3) Subsistema agrícola: tierras en barbecho, cultivos de ciclo corto, frutales y cultivos de plantas aromáticas.
4) Subsistema pecuario: aves de corral.
5) Subsistema vivero: propagación de especies leñosas.



Figura 3. Esquema del predio de la familia Rodríguez.


Figura 4. Sistema Predio de la familia Rodríguez. En detalle se muestran los subsistemas, componentes y sus relaciones.


1.1 Caracterización de los subsistemas

Subsistema agro-forestal (3 ½ hectáreas)
Componentes:
Café de sombra silvestre.
Áreas de bosque.
Áreas de reforestación.

El bosque posee una diversidad de especies características de los bosques tropófilos norteños del país. De este subsistema se extrae madera de manera ocasional para consumo familiar, no se hace ningún tipo de explotación del café. Se está reforestando algunos sectores del subsistema con especies endémicas como el Nogal de Caracas (Juglans venezuelensis) en un proyecto realizado en conjunto con el Misterio del Ambiente.

Subsistema agrícola (0.5 hectáreas)
Componentes:
Tierras en barbecho.
Cultivos de ciclo corto (zanahoria, rábano, cilantro, perejil, lechuga, tomate, ají dulce, pimentón, berenjena, calabacín, auyama, cebolla, cebollín y ajo porro, maíz, ocumo, yuca, quinchoncho).
Árboles frutales (naranjas, grape fruit y limón).
Cultivos de plantas aromáticas (ruda, hierbabuena, menta, orégano orejón, toronjil, malojillo, albahaca, hierba de muerto).

Desde el año 2005 se maneja bajo un sistemas de sustitución de insumos (fertilizantes químicos por humus, control de malezas con herbicidas por control manual de malezas, insecticidas por entomopatógenos (Beauveria bacciana y Bacillus thuringiensis), fungicidas biológicos (hongos antagonistas: Trichoderma sp.) y por medio de mecanismos como rotación de cultivos y siembras en curvas de nivel. El subsistema se transformó de siembra de monocultivos de maíz y brocóli a siembras de cultivos asociados, empleando cultivos de plantas aromáticas con fines repelentes. Ocasionalmente se cosechan cítricos pero se usan fundamentalmente para consumo familiar y algunos excedentes se venden.

Subsistema pecuario
Componentes:
Aves de corral: pollos de engorde y gallinas criollas ponedoras.
Existen corrales manejados parcialmente de forma intensiva con pollos de engorde empleados para consumo familiar y para la venta, recientemente se anexaron gallinas criollas.

Subsistema vivero
Componentes:
Especies leñosas y autóctonas como el Apamate (Tabebuia rosea), Araguaney (Tabebuia chrysanta), Bucare (Eritrina fuscosa), y el Nogal de Caracas (Juglans venezuelensis).
En este subsistema se propagan plantas que son transplantadas fundamentalmente fuera del predio mediante un trabajo en conjunto con el Ministerio del Ambiente.

Subsistema familiar
Componentes:
Estructura familiar: grupo familiar conformado por cuatro miembros, la madre viuda, su hijo viudo y dos nietos (niña y niño).

El sostén de la familia es la madre, que sale del predio y trabaja en Caracas como empleada doméstica. El conocimiento del manejo del subsistema pecuario lo tiene la madre, y el hijo posee conocimientos del manejo del subsistema agrícola, heredados del padre. Los niños estudian en Caracas. El grupo familiar es de origen andino, mientras que en el resto de la comunidad los habitantes son de origen español y portugués, con un alto grado de parentesco. Probablemente existan barreras culturales que influyan en el aislamiento de este grupo familiar y el resto de la comunidad.

Las interrelaciones entre los componentes de los subsistemas se representan en el diagrama de flujo de la Figura 5.

Figura 5. Diagrama de flujo del predio estudiado. Flechas de color rojo representan relaciones de los subsistemas del predio con el exterior, flechas en negro representan relaciones entre los subsistemas del predio.

Paso 2. Determinación de los puntos críticos.

El análisis de los puntos críticos se realizó estableciendo las debilidades y fortalezas del sistema. El resultado de este análisis se encuentra resumido en la Tabla 2.

Tabla 2. Fortalezas y debilidades básicas del sistema agrícola de la Familia Rodríguez.


Paso 3. Selección de indicadores.


A partir de las debilidades y fortalezas encontradas en el sistema se establecieron un conjunto de indicadores, los cuales se encuentran especificados y descritos en la Tabla 3.


Tabla 3. Indicadores escogidos para caracterizar el predio de la Familia Rodríguez.



Paso 4. Medición y monitoreo de los indicadores.

La medición de los indicadores se hace por medio de un tratamiento estadístico básico que permite establecer sus valores. Luego estos valores se estandarizan según la ecuación:


donde

ND = Nivel de desempeño del indicador,
V = Valor medido del indicador,
Vmax = Valor máximo del indicador y
Vmin = Valor mínimo del indicador.

Estos valores luego son transformados a una escala de 5 puntos de la siguiente manera:
Valores de 81 a 100% equivalen a 5,
Valores de 61 a 80% equivalen a 4,
Valores de 41 a 60% equivalen a 3,
Valores de 21 a 40% equivalen a 2,
Valores de 0 a 20% equivalen a 1.

La interpretación de estas mediciones es la siguiente: 1 hacia 5 el indicador representa un mayor nivel de sustentabilidad (5>4>3>2>1).


En la Tabla 4 se presentan valores de los indicadores utilizados para caracterizar el predio de la familia Rodríguez.

Tabla 4. Valores aproximados de los indicadores propuestos.



Paso 5. Presentación e integración de resultados.

Los resultados obtenidos en las mediciones de los indicadores se presentan de forma integrada mediante un mapa multicriterio tipo AMOEBA (Figura 6). En esta figura el grado máximo de sustentabilidad se obtiene cuando todos los indicadores adquieren un valor igual a 5, lo que generaría en este caso un área igual a la del dodecágono. La sustentabilidad real del sistema es representada por el polinomio irregular de lados color azul oscuro.




Figura 6. AMOEBA del predio de los Rodríguez.


Como resultado del diagnostico del predio de los Rodríguez es importante resaltar que los indicadores con máximo valor (4 o 5) son fertilidad del suelo y nivel de la agrobiodiversidad, ambos concernientes a la dimensión ambiental, así como la distribución de ingresos que corresponde a la dimensión social. A su vez los indicadores con menor valor (1) son eficiencia en el sistema productivo, nivel de ingresos, potencial de innovación, nivel de participación comunitaria (Figura 6). Este revela que se han descuidado los componentes sociales y económicos, alejando el predio de la sustenatabilidad. Se ha propuesto (Pino, 2007) como una forma de caracterizar de manera general la sustentabilidad de un sistema evaluado mediante la metodología MESMIS, utilizar la moda de los valores de los indicadores, en este caso particular, la moda es igual a 1, lo que también es un indicativo del bajo nivel se sustentabilidad del predio.


Paso 6. Conclusiones y recomendaciones.

A partir del análisis exploratorio a través de indicadores de sustentabilidad, se pueden hacer en principio, dos propuestas de manejo:

1.- Para aumentar el nivel de ingresos familiares y la autosuficiencia alimentaria se propone:
1.1 Incrementar la eficiencia del subsistema pecuario mediante la disminución de los costos, aumentando el ciclaje de alimentos del subsistema agrícola.
1.2 Incrementar la producción del subsistema agrícola mediante:
1.2.1. El aumento de la superficie cultivada.
1.2.2 El estimulo del manejo cafetalero del subsistema agroforestal.
1.2.3 El estimulo de la producción de frutales.

2.- Para disminuir la dependencia de insumos y estimular los niveles de participación comunitaria se propone:

2.1 Generar un banco de semillas.
2.2 Trabajar en el diseño y la ejecución de talleres comunales en los que puedan participar habitantes de la localidad y que tengan como objetivo fundamental el fortalecimiento de los siguientes tipos de redes sociales.
2.2.1 De intercambio de conocimientos.
2.2.2 De inserción en las cadenas comerciales.
2.2.3De formación de centros comunitarios de cría y reproducción de entomopatógenos y entomófagos.
2.2.4 De formación en técnicas agroecológicas.

Para ello podría ser necesario evaluar aspectos como el reconocimiento de sistema de valores y creencias relacionados a prácticas agrícolas dentro de los parques nacionales, por ejemplo: ¿cómo percibe la comunidad y el subsistema familia las posibles relaciones entre la agricultura y la alimentación, la conservación, el trabajo, la dignificación de la comunidad, el cooperativismo?, entre otros.

De realizarse estas recomendaciones el diagrama de flujo de la unidad productiva se vería modificado de la forma que se presenta en la Figura 8. En esta figura las nuevas relaciones se representan con flechas de color azul, las relaciones que se potenciarían a través de la implementación exitosa de las recomendaciones aparecen representadas con flechas de color morado, mientras que las relaciones que podrían debilitarse aparecen representadas con flechas de color amarrillo.


Figura 8. Nuevas relaciones propuestas para el sistema de la familia Rodríguez. Flechas de color azul: muevas relaciones, flechas de color morado: relaciones que se potenciarían, flechas de color amarrillo: relaciones que podrían debilitarse.

En síntesis

Se ha planteado a la Agroecología como un medio para alcanzar el desarrollo rural sustentable. Sin embargo, es una incógnita como lograr efectivamente el tránsito del modelo “convencional” al modelo “agroecológico”. La transición hacia la agroecológia es un proceso complejo en el que se articulan distintas escalas (e.g., escala predial, comunal, regional) (Guzmán y Alonso, 2007). En este sentido, los indicadores de sustentabilidad parecieran ser un elemento clave a la hora de acometer esta transición y permitir articular las diferentes escalas.

La metodología MESMIS presenta una serie de características en su enfoque que la hacen especialmente propicia para abordar el problema de la transición hacia la Agroecología. En particular, el enfoque sistémico característico de esta metodología permite que se entienda a la sustentabilidad de un predio agrícola como una propiedad que emerge de la interacción entre las subunidades del sistema y el entorno. Este enfoque es propio de la Agroecología y representa una de sus diferencias fundamentales con respecto al enfoque reduccionista de la agricultura convencional. Por lo tanto, en nuestra opinión, solamente una herramienta con esta aproximación pude ser utilizada exitosamente en el proceso de transición hacia la Agroecología.

En el ejemplo desarrollado en este post, se pudo apreciar como algunos de los problemas del predio evaluado, se pueden corregir endogenamente cuando se evalúa el sistema en su totalidad. En este caso, incrementando las interconexiones entre los subsistemas se logra subsanar algunos de estos problemas. Además, en este ejemplo, se hace evidente como la herramienta puede ser utilizada para articular diversas escalas. En este caso se hizo patente como el predio se encuentra desarticulado de la comunidad a la cual pertenece. Este aislamiento, se traduce en la no participación de los beneficios propios de la escala comunitaria de organización. Esta limitación solamente se hace aparente cuando se evalúan las conexiones reales del predio con su entorno, siendo esta evaluación parte del enfoque sistémico de la metodología.

Guzmán y Alonso (2007) apuntan que la información que ofrece el MESMIS es útil para la discusión y toma de decisiones a distintos niveles: para los agricultores, que pueden tomar medidas para mejorar la sustentabilidad; para los políticos, que tienen la posibilidad de elaborar políticas agrarias que corrijan los puntos críticos que ponen en peligro la sustentabilidad del sistema; y por último, para los investigadores, les ofrece la posibilidad de obtener información sistémica clave para comprender los problemas que afectan la sustentabilidad de los agroecosistemas.

Recomendación: Si estas interesad@ en aprender a utilizar el MESMIS, te recomendamos enfáticamente que visites la pagina llamada MESMIS Interactivo (click aquí).

Referencias bibliográficas

Altieri, M. A. y Nicholls, C. I. 2000. Agroecología, teoría y práctica para una agricultura sustentable. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

Astier, M. 2007. Curso Internacional de Agroecología, Medellín- Colombia.

Entrevista con Miguel A. Altieri: Un promotor de la agroecología. Carlos Amorin © RelUITA. Editado por Ecosur Ltda. http://www.agendaorganica.cl/altieri.htm 01/12/06, 12:00PM.

Galvan, Y. 2006. MESMIS Interactivo. Grupo Gira.

Gliessman, S. 1998. Agroecology: Ecological Processes in Sustainable Agriculture. Sleeping Bear/ Ann Arbor Press.

Guzmán G.I., Alonso A.M. 2007. La investigación participativa en agroecología: una herramienta para el desarrollo sustentable. Ecosistemas.

Masera, O; Astier, M y López S, 1999. Sustentabilidad y manejo de recursos naturales. El marco de evaluación MESMIS. GIRA- Mundi-prensa, México.

Núñez. M. A. 2005. Bases científicas de la agricultura tropical sustentable. In Motion Magazine. June 11. http://www.inmotionmagazine.com/global/man_base.html 01/12/06, 12:00PM.

Pino, C. 2007. Primer encuentro agroecológico en Venezuela. Mérida, Mérida.

Rosset, P. 1999. On the Benefits of Small Farms. Food firth.

Toledo, V. 2oo 2. Agroecología, sustentabilidad y reforma agraria: la superioridad de la pequeña producción familiar. Agroecol.e Desenv.Rur.Sustent.,Porto Alegre, v.3, n.2.

Toledo, V. 2oo7. Curso Internacional de Agroecología, Medellín- Colombia.

La rebelión de los Búfalos

..........................................¡Unámonos!

Holding Your Breath

Principios de la Agroecología

Diego Griffon B.
Una característica central de la Agroecología (que la distingue de la agricultura convencional), es que su práctica se fundamenta en la interpretación de un conjunto de principios. Estos principios representan el verdadero corazón de esta ciencia.
Por su parte, la agricultura convencional fundamenta su práctica en la aplicación de un conjunto amplio de técnicas. Donde la aplicación de estas técnicas no responde a la interpretación de principio alguno. Esta es la razón por la que se suele decir (en animo de broma), que la diferencia entre la agricultura convencional y la Agroecología, es que la primera no tiene principios mientras que la segunda si.
Si bien, los principios de la Agroecología son centrales, no existe una lista única de ellos (ver Glissman 1998, Altieri y Nicholls 2000, Núñez 2005). Sin embargo, las diferentes pustulaciones de principios convergen en unos que son primordiales y comunes a todas, estos son:

a) Diversificar el agroecosistema.
b) Adaptarse a las condiciones locales.
c) Balancear el flujo de nutrientes y energía.
d) Conservar los recursos.
e) Incrementar las relaciones sinérgicas.
f) Manejar holísticamente el sistema.

Es común entre los agroecólogos (tal vez por culpa de su formación como ingenieros agrónomos), creer que la Agroecología también se reduce a la aplicación de un conjunto de técnicas (compostaje, siembra en curvas de nivel, uso de biocontroladores, etc.). Este es un grave error que reduce la agroecología a una agricultura orgánica (i.e., agricultura de sustitución de insumos). Esta confusión tal vez se deba a que en estos profesionales no se ha interiorizado el alcance y las implicaciones de los principios de la Agroecología.
En este post intentaremos señalar algunos de los fundamentos ecológicos de estos principios. Esto como una forma de ayudar a los agroecólogos en su correcta interpretación práctica. Los principios deben dejar de ser un adorno teórico y pasar a ser guía en la toma de cualquier decisión en el campo.
Para lograr nuestro objetivo, tenemos que empezar por recordar que un agroecosistema, es un ecosistema constantemente perturbado por la acción del ser humano. Estas perturbaciones se traducen en que:
1) El sistema se mantiene en los estados tempranos de la sucesión, con una biodiversidad reducida artificialmente (favoreciendo la entrada al sistema de especies con características invasoras, e.g., plagas).
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Figura 1. Sucesión ecológica. El recuadro rojo representa las fases de la sucesión en donde la agricultura típicamente mantiene al agroecosistema.

2) El ecosistema es cíclicamente llevado a un estado de diversidad mínima (máxima perturbación) al inicio de cada ciclo de cultivo durante las labores del suelo.
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Figura 2. Preparación del suelo. Las labores del suelo representan una gran perturbación, en ese momento es llevada prácticamente a cero la diversidad del agroecosistema.

3) Las especies que se encuentran en el agroecosistema son escogidas por el ser humano y no el producto del proceso de co-evolución. Por lo que estas especies pueden presentar características poco adaptadas a las condiciones locales.
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Figura 3. Diferencias entre la composición de especies en un agroecosistema y un ecosistema natural. Las especies presentes en el ecosistema natural se encuentran adaptadas a las condiciones locales, mientras que las especies en el agroecosistema no necesariamente están adaptadas a estas condiciones.

4) Los flujos de energía y nutrientes son alterados por el ser humano. Se introduce energía y nutrientes externos al sistema para incrementar la producción de biomasa comercializable. Se retiran nutrientes del sistema en forma de cosecha.

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Figura 4. Flujos de energía y nutrientes en un ecosistema natural y en un agroecosistema. Las fechas rojas representan flujos alterados por el ser humano. Solo en el agroecosistema se encuentra un compartimiento de salida de nutrientes y energía llamado “Consumo y mercado”, este compartimiento es el responsable del mayor desbalance de nutrientes característico del agroecosistema (Figura tomada de Gliessman 1998).

5) La redundancia trófica es casi inexistente. La agricultura intenta redireccionar los flujos naturales de la energía y nutrientes del sistema. Esto con el fin de incrementar el porcentaje de energía y nutrientes que son cosechados. Este redireccionamiento implica transformar la compleja red trófica de los ecosistemas naturales en cadenas tróficas lineales.

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Figura 5. Relaciones tróficas en un agroecosistema simple y en un agroecosistema diverso. En el caso del agroecosistema simple no existe la posibilidad de mecanismos internos de regulación poblacional denso dependientes, mientras que en el agroecosistema diverso si existe esta posibilidad.

Todos los principios de la Agroecología pueden ser correctamente entendidos como formas de atenuar el efecto de las perturbaciones ocasionadas por el ser humano en el agroecosistema. En este marco de ideas, ensayemos algunas posibles interpretaciones de los principios:

I. Diversificar el agroecosistema es una forma de atenuar el efecto (i.e., disminución de la diversidad) que tiene el mantener al sistema en etapas tempranas de la sucesión y llevarlo cíclicamente a un estado de máxima perturbación.

II. Adaptarse a las condiciones locales, no es más que una manera de aproximar la composición de fauna y flora del agroecosistema a las especies propias de la localidad. Esto se lleva a cabo utilizando variedades locales adaptadas.

III. Balancear el flujo de nutrientes-energía y conservar los recursos intenta disminuir los desbalances ocasionados por el aporte extra de energía y nutrientes hechos al sistema y la degradación de los recursos (e.g., suelo) debida a la fuga de nutrientes en forma de cosecha. Esto se logra, entre otras, utilizando como insumos de cada uno de los subsistemas (i.e., subsistema animal, subsistema vegetal, subsistema forestal, etc.) los subproductos generados en otros subsistemas (i.e., restos de cosecha, excretas animales, etc.). El efecto final de estas prácticas es disminuir las entradas y salidas artificiales del sistema.

IV. Incrementar las relaciones sinérgicas, apunta hacia aumentar las relaciones complejas entre los componentes de la agrobiodiversidad. Esto involucra abandonar el tradicional esquema lineal en las relaciones tróficas y favorecer la redundancia funciones y la ocurrencia de vías alternativas al flujo de nutrientes-energía. Para lograr este objetivo, es indispensable cumplir con el principio de diversificar el agroecosistema. Pero esta diversificación se debe diseñar de forma que se favorezcan complementariedades y sinergismos entre los componentes. Esto se traduce en el afloramiento de auto control de las poblaciones (e.g., de plagas). Lo que a su vez disminuye la necesidad de perturbar el sistema mediante controles externos de estas poblaciones.

V. Manejar holísticamente el sistema (el más profundamente ecológico de todos los principios), hace referencia a un entendimiento profundo del agroecosistema. Este entendimiento se fundamenta en reconocer que el agroecosistema es un ecosistema y no una fabrica de alimentos. Al igual que cualquier otro ecosistema, el agroecosistema no es más que un conjunto de elementos (bióticos y abióticos) que interactúan de diferentes maneras. El agroecosistema en un sistema complejo, en donde las perturbaciones que sufran algunos de sus componentes pueden tener efectos desproporcionados sobre otros componentes del sistema. De esta manera, el manejar por separado los diversos subcomponentes, impide tener una visión de las propiedades que emergen de su interacción. Por lo tanto, cualquier manejo que intente ser exitoso debe considerar el sistema como un todo (i.e., holísticamente).

Este post, no es más que una somera interpretación ecológica de los principios de la Agroecología. Interpretaciones mas profundas son posibles y es una tarea necesaria para los agroecólogos hacerlas.

Otro objetivo de este post, es resaltar la importancia que tiene la teoría y análisis ecológico dentro de la Agroecología. Los principios de la Agroecología son la brújula del agroecólogo, la correcta lectura de esta brújula depende de un previo análisis ecológico de las características particulares de cada agroecosistema. Por lo tanto, si un agroecólogo no es capaz de realizar correctamente un análisis de esta naturaleza, se ve incapacitado para aplicar correctamente los principios de la Agroecología a una situación particular; es decir, incapacitado para ejercer la Agroecología. Por lo tanto, es fundamental para el agroecólogo tener conocimientos amplios de ecología teórica y aplicada si desea tener una exitosa carrera.

Bibliografía

Altieri, M. A. y Nicholls, C. I. 2000. Agroecología, teoría y práctica para una agricultura sustentable. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

Gliessman, S. 1998. Agroecology: Ecological Processes in Sustainable Agriculture. Sleeping Bear/ Ann Arbor Press.

Núñez. M. A. 2005. Bases científicas de la agricultura tropical sustentable. In Motion Magazine. June 11. http://www.inmotionmagazine.com/global/man_base.html

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