Los suelos contienen también enormes cantidades de carbono, sobre todo en la forma de materia orgánica. A escala mundial, los suelos retienen más del doble del carbono contenido en la vegetación terrestre. El surgimiento de la agricultura industrial en el siglo pasado, por su dependencia de los fertilizantes químicos, ha provocado un desprecio generalizado por la fertilidad natural del suelo y una pérdida masiva de la materia orgánica presente en éste. Mucha de la materia orgánica que se pierde termina en la atmósfera, en forma de dióxido de carbono - el más importante gas con efec
to de invernadero.
Sabemos más sobre el movimiento de los cuerpos celestes que del suelo que pisamos - Leonardo da Vinci
Cuida el suelo y todo el resto se cuidará a sí mismo - Proverbio campesino
Las cosas no han cambiado mucho desde los tiempos de Leonardo da Vinci. Para muchas personas, el suelo es una mezcla de minerales y polvo. En realidad, los suelos son uno de los ecosistemas vivos más asombrosos de la Tierra, donde millones de plantas, hongos, bacterias, insectos y otros organismos vivientes —la mayoría invisibles al ojo humano— están en un cambiante proceso de constante creación, composición y descomposición de materia orgánica y vida. Son también el punto de partida inevitable para cualquiera que quiera cultivar alimentos.
Los suelos contienen también enormes cantidades de carbono, sobre todo en la forma de materia orgánica. A escala mundial, los suelos retienen más del doble del carbono contenido en la vegetación terrestre. El surgimiento de la agricultura industrial en el siglo pasado, por su dependencia de los fertilizantes químicos, ha provocado un desprecio generalizado por la fertilidad natural del suelo y una pérdida masiva de la materia orgánica presente en éste. Mucha de la materia orgánica que se pierde termina en la atmósfera, en forma de dióxido de carbono —el más importante gas con efecto de invernadero.
La forma en que la agricultura industrial ha tratado los suelos, es un factor crucial que ha provocado la actual crisis climática. Sin embargo, los suelos pueden ser parte de la solución. Según nuestros cálculos, si pudiéramos regresarle a los suelos agrícolas del mundo la materia orgánica perdida a causa de la agricultura industrial, podríamos capturar al menos un tercio del exceso de dióxido de carbono que actualmente se halla en la atmósfera. Si continuáramos incorporando materia orgánica al suelo durante los próximos 50 años, dos tercios de todo el actual exceso de dióxido de carbono podría ser capturado por los suelos mundiales. En el proceso podríamos formar suelos más sanos y productivos y seríamos capaces de abandonar el uso de fertilizantes químicos que ahora son otro potente productor de gases de cambio climático.
Vía Campesina ha argumentado que la agricultura basada en modos de cultivo de pequeña escala, que utilice métodos agroecológicos de producción y se oriente a los mercados locales, puede enfriar el planeta y alimentar a la población. Esta afirmación es correcta y las razones las hallamos, en gran medida, en el suelo.
El creciente problema de los fertilizantes industriales
Un factor importante en la destrucción de la fertilidad del suelo ha sido el tremendo aumento mundial de los fertilizantes químicos en la agricultura, con un consumo actual que es más de cinco veces el de 1961 (1). La gráfica 1 muestra el incremento del consumo mundial de nitrógeno por hectárea, siete veces mayor que en la década de 1960 (2). Sin embargo, buena parte de todo este nitrógeno extra no es utilizado por las plantas y termina en las aguas subterráneas o en el aire. Mientras más nitrógeno aplican los agricultores como fertilizante, menos eficiente resulta. En la gráfica 2 se muestra la relación entre rendimiento y consumo de fertilizante nitrogenado en el maíz, trigo, soya y arroz, los cuatro cultivos que cubren casi un tercio de toda la tierra cultivada. Para todos ellos, el rendimiento por kilogramo de nitrógeno aplicado es un tercio de los que era en 1961, cuando el uso de fertilizantes químicos empezó a expandirse mundialmente.
La ineficacia cada vez mayor de los fertilizantes industriales no debería sorprender a nadie. Muchos expertos en suelos y crecientes números de agricultores saben hace tiempo que los fertilizantes químicos destruyen la fertilidad del suelo al destruir la materia orgánica. Cuando se aplican fertilizantes químicos, los nutrientes solubles quedan inmediatamente disponibles en grandes cantidades y provocan una oleada de actividad y multiplicación microbiana. La mayor actividad microbiana, por su parte, acelera la descomposición de materia orgánica y libera CO2 a la atmósfera. Cuando los nutrientes de los fertilizantes ya se vuelven escasos, la mayoría de los microorganismos muere y el suelo tiene ahora menos materia orgánica. A medida que este proceso ocurre durante años y décadas, y es acelerado por la labranza, la materia orgánica del suelo finalmente se agota. El problema se agrava porque el mismo enfoque tecnológico que promueve los fertilizantes químicos señala que los residuos de cultivos deben retirarse o quemarse y no deben ser integrados al suelo.
A medida que los suelos pierden materia orgánica, se hacen más compactos, absorben menos agua y tienen menor capacidad para retener nutrientes. Las raíces crecen menos, los nutrientes del suelo se pierden más fácilmente y hay menos agua disponible para las plantas. El resultado es que el uso de los nutrientes presentes en los fertilizantes será cada vez más ineficiente, y la única forma de contrarrestar la ineficiencia es aumentando las dosis de fertilizantes, como muestran las tendencias mundiales. Pero las mayores dosis sólo agravarán los problemas, aumentando la ineficiencia y la destrucción de los suelos. No es raro escuchar de agricultores orgánicos que se transformaron en tales una vez que sus rendimientos colapsaron después de años de uso intensivo de fertilizantes químicos.
Los problemas con los fertilizantes industriales no terminan allí. Las formas de nitrógeno presentes en los fertilizantes químicos se transforman rápidamente en el suelo, emitiendo óxidos nitrosos al aire. Los óxidos nitrosos tienen un efecto de invernadero que es más de doscientas veces más potente que el efecto del CO2 3, y son responsables de más del 40% del efecto invernadero actualmente provocado por la agricultura. Los óxidos nitrosos además destruyen la capa de ozono.
Fertilización nitrogenada: de un promedio mundial de 8.6 kg/ha en 1961 a 62.5 kg/ha en 2006. (4)
Ineficiencia de los fertilizantes nitrogenados
Por cada kilo de nitrógeno aplicado, se obtuvieron 226 kg de maíz en 1961, pero sólo 76 kg en 2006. Las cifras son respectivamente 217 y 66 kg para el arroz y 131 and 36 kg para la soya, y 126 y 45 kg para el trigo. (5)
Los suelos como ecosistemas vivos
Los suelos son una delgada capa que cubre más del 90% de la superficie terrestre del planeta Tierra. Contrariamente a lo que mucha gente cree, los suelos no son sólo polvo y minerales. Son ecosistemas vivos y dinámicos. Un suelo sano bulle con millones de seres vivos microscópicos y visibles que ejecutan muchas funciones vitales. Lo que hace a este sistema vivo algo diferente del polvo es que es capaz de retener y proporcionar lentamente los nutrientes necesarios para que crezcan las plantas. Pueden almacenar agua y la liberarla gradualmente en ríos y lagos o en los entornos microscópicos que circundan las raíces de las plantas, de modo que los ríos fluyan y las plantas puedan absorber agua mucho después de que haya llovido. Si los suelos no permitieran este proceso, la vida en la Tierra, como la conocemos, simplemente no existiría.
Un componente clave que permite la función de los suelos es la llamada materia orgánica del suelo, que es una mezcla de sustancias que se originan de la descomposición de materiales animales y vegetales. Incluye sustancias excretadas por hongos, bacterias, insectos y otros organismos. En la medida que el estiércol, los restos de cosecha y otros organismos muertos se descomponen, liberan nutrientes que pueden ser tomados por las plantas y usados en su crecimiento y desarrollo. Al mezclarse todas estas sustancias en el suelo, forman nuevas moléculas que dan al suelo características totalmente nuevas. Las moléculas de materia orgánica absorben cien veces más agua que el polvo y pueden retener y luego liberar hacia las plantas una proporción similar de nutrientes1. La materia orgánica contiene también moléculas que mantienen unidas las partículas del suelo protegiéndolo contra la erosión y volviéndolo más poroso y menos compacto. Son estas características que permiten al suelo absorber la lluvia y liberarla lentamente a los ríos, lagos y plantas. Esto también permite a las raíces de las plantas crecer. Conforme crecen las plantas, más restos vegetales llegan o permanecen en el suelo y más materia orgánica se forma, creando entonces un ciclo continuo de acumulación de materia orgánica en el suelo. Este proceso ha tenido lugar por millones de años y la acumulación de materia orgánica en los suelos fue uno de los factores clave en la disminución de CO2 en la atmósfera millones de años atrás, haciendo posible así la emergencia de la vida en la tierra tal como la conocemos.
La materia orgánica se encuentra sobre todo en la capa superior del suelo, que es la más fértil. Por ello es propensa a la erosión y necesita ser protegida por una cubierta vegetal que sea, a su vez, una fuente permanente de materia orgánica adicional. La vida vegetal y la fertilidad del suelo son entonces procesos que se propician mutuamente, y la materia orgánica es el puente entre ambos. Pero la materia orgánica es también alimento de las bacterias, hongos, pequeños insectos y otros organismos que viven en el suelo. Ellos son los que convierten el estiércol y los tejidos muertos en nutrientes y en las increíbles sustancias descritas más arriba, pero también necesitan alimentarse y descomponer así la materia orgánica del suelo. Entonces, la materia orgánica debe ser repuesta constantemente si no, desaparece lentamente del suelo. Cuando los microorganismos y otros organismos vivos en el suelo descomponen la materia orgánica, producen energía para ellos mismos y liberan minerales y CO2 en el proceso. Por cada kilogramo de materia orgánica que es descompuesta, se libera a la atmósfera 1.5 kilogramos de CO2.
Los pueblos rurales alrededor del mundo tienen un profundo entendimiento de los suelos. Mediante la experiencia han aprendido que el suelo hay que cuidarlo, cultivarlo, alimentarlo y dejarlo descansar. Muchas de las prácticas comunes de la agricultura tradicional reflejan estos saberes. La aplicación de estiércol, residuos de cultivos o compost nutre el suelo y renueva la materia orgánica. La práctica de barbecho, en especial el barbecho cubierto, tiene como fin que el suelo descanse, de modo que el proceso de descomposición pueda realizarse en buena forma. La labranza reducida, las terrazas, el mulch y otras prácticas de conservación protegen el suelo contra la erosión, de forma que la materia orgánica no sea arrastrada por el agua. A menudo, se deja intacta la cubierta forestal, se altera lo menos posible o se imita, de forma que los árboles protejan el suelo contra la erosión y provean de materia orgánica adicional. Cuando a lo largo de la historia, se han olvidado estas prácticas o cuando se han dejado de lado, se pagó un alto precio por ello. Esto parece haber sido una causa importante de la desaparición del reino maya en América Central y pudo haber estado detrás de varias crisis del Imperio Chino y ciertamente, es una causa principal de las tormentas de polvo en Estados Unidos y Canadá.
La mentalidad NPK: suelos malos, alimentos malos
Sabemos que las plantas absorben de suelos saludables entre 70 y 80 minerales diferentes, mientras que los fertilizantes químicos no suministran más que unos cuantos. A mediados del siglo XIX, el científico alemán Justus von Liebig condujo experimentos en los que analizó la composición de las plantas para comprender qué elementos eran esenciales para su crecimiento.
Su primitivo equipo le permitió identificar únicamente tres: nitrógeno, fósforo y potasio, conocidos por sus simbolos químicos, N-P-K. Aunque más tarde von Liebig reconoció que hay muchos otros elementos presentes en las plantas, sus experimentos sentaron las bases para una lucrativa industria agroquímica, que vende fertilizantes NPK a los agricultores con la promesa de aumentos milagrosos en los rendimientos. Los fertilizantes NPK ciertamente han revolucionado la agricultura, pero al costo de una trágica degradación de la calidad del suelo y nuestros alimentos.
En 1992, el informe oficial de la Cumbre Mundial de la Tierra de Río concluyó: "hay una gran preocupación por la importante caída continua del contenido de minerales en los suelos cultivados y de pradera en el mundo entero". Esta declaración tuvo su base en datos que muestran que en los últimos cien años, los niveles promedios de minerales en los suelos agrícolas han bajado a nivel mundial --72% en Europa, 76% en Asia y 85% en América del Norte. El mayor culpable es el uso masivo de fertilizantes químicos artificiales en vez de métodos más naturales de mantener la fertilidad del suelo. Además del agotamiento directo que la mentalidad NPK provoca, los fertilizantes químicos tienden también a acidificar el suelo matando así muchos organismos del suelo que juegan un papel importante en la conversión de los minerales del suelo a formas químicas utilizables por las plantas. Los pesticidas y herbicidas pueden también reducir la absorción de minerales por las plantas en la medida que matan ciertos hongos del suelo que viven en simbiosis con las raíces (llamadas micorrizas). Esta simbiosis permite que las plantas tengan acceso a un sistema de extracción de minerales mucho mayor del que es posible sólo con sus propias raíces.
El resultado neto de todo ésto es que la mayoría del alimento que comemos es también deficiente en minerales. En 1927, investigadores del Kings College de la Universidad de Londres empezaron a estudiar el contenido nutricional de los alimentos. Desde entonces, sus análisis se han repetido con regularidad, y nos brindan una cuadro único de cómo ha cambiado la composición de nuestros alimentos durante el último siglo. El cuadro siguiente muestra los alarmantes resultados: nuestro alimento ha perdido entre 20% y 60% de los minerales que acostumbraban tener.
Un nuevo estudio publicado en 2006, muestra que los niveles de minerales en los productos animales han sufrido una baja similar. Comparando niveles medidos en 2002 con aquellos presentes en 1940, el contenido de hierro en la leche fue 62% menor, el calcio y el magnesio en el queso parmesano tuvieron una caída de 70% cada uno y el cobre en los productos lácteos se ha desplomado en un 90%, nada menos.
Fuente: Marin Hum, "Soil mineral depletion", en: Optimum nutrition, otoño de 2006, vol. 19.3. Institute for Optimum Nutrition, Reino Unido.
La industrialización de la agricultura y la pérdida de materia orgánica del suelo
La industrialización agrícola, que empezó en Europa y Norteamérica y luego fue replicada con la Revolución Verde en otras partes del mundo, partió del supuesto de que la fertilidad del suelo puede mantenerse y mejorarse con el uso de fertilizantes químicos. Se ignoró y menospreció la importancia de contar con materia orgánica del suelo. Décadas de industrialización de la agricultura y la imposición de criterios técnicos industriales en la pequeña agricultura, debilitó los procesos que aseguran que los suelos obtengan nueva materia orgánica y que protegen la materia orgánica almacenada en el suelo de ser arrastrada por el agua o el viento. No se notaron de inmediato los efectos de aplicar fertilizantes y de no renovar la materia orgánica puesto que en los suelos había importantes cantidades de materia orgánica almacenada. Pero al paso del tiempo, conforme se agotaron estos niveles de materia orgánica tales efectos se han hecho más visibles —con devastadoras consecuencias en algunas partes del mundo. A nivel mundial, en la era pre-industrial, el equilibrio entre aire y suelo era de una tonelada de carbono en el aire por unas 2 toneladas depositadas en el suelo. La relación actual ha bajado, aproximadamente, a 1.7 toneladas en el suelo por cada tonelada que presente en la atmósfera. (2) (3)
La materia orgánica del suelo se mide en porcentaje, Uno% significa que por cada kilogramo de suelo, 10 gramos son materia orgánica. Según sea la profundidad del suelo, ello puede equivaler a una relación de entre 20 y 80 toneladas por hectárea. La cantidad de materia orgánica necesaria para asegurar la fertilidad del suelo varía ampliamente según haya sido su proceso de formación, qué otros componentes posee, las condiciones climáticas locales, etcétera. Se puede decir que, en general, un 5% de materia orgánica en el suelo es, en la mayoría de los casos, un mínimo adecuado de suelo saludable, aunque para algunos suelos las mejores condiciones para el cultivo se consiguen cuando el contenido de materia orgánica supera el 30%.
Según una amplia gama de estudios, los suelos agrícolas en Europa y Estados Unidos han perdido, en promedio, de 1 a 2% de materia orgánica en los 20 a 50 centímetros superiores. (4) Este dato puede ser una subestimación ya que casi siempre el punto de comparación es el nivel de materia orgánica de principios del siglo xx, cuando muchos suelos ya estaban sometidos a procesos de industrialización y por tanto podrían haber perdido, ya entonces, importantes cantidades de materia orgánica. Algunos suelos del Medio Oeste agrícola de Estados Unidos, que en los años cincuenta solían contener un 20% de carbono, en la actualidad, llegan apenas a 1 o 2%. (5) Estudios de Chile, Argentina (6), Brasil (7), Sudáfrica (8) y España (9) reportan pérdidas de hasta 10%. Datos proporcionados por investigadores de la Universidad de Colorado indican que la pérdida promedio mundial de materia orgánica en las tierras de cultivo es de 7puntos porcentuales. (10)
Soluciones climáticas mediante la agricultura orgánica
Desde hace más de 50 años, el Instituto Rodale (de Pennsylvannia, Estados Unidos) ha llevado a cabo investigaciones sobre agricultura orgánica. Datos acerca del carbono en el suelo de casi 30 años muestran sin lugar a dudas que mejores formas de cuidar el planeta --específicamente aquéllas que incorporen prácticas agrícolas de regeneración orgánica-- pueden ser la estrategia más efectiva de todas las actualmente disponibles para mitigar las emisiones de CO2. A continuación se resumen algunas de sus impresionantes conclusiones.
"Durante la década de los noventa, los resultados del Compost Utilization Trial [Ensayo sobre Utilización de Compost] en el Instituto Rodale --un estudio de 10 años que compara el uso de compost, estiércol y fertilizantes químicos sintéticos-- demuestran que el uso de compost y rotaciones de cultivos en sistemas orgánicos puede dar como resultado la captura de hasta 2 mil libras de carbono/acre/año. Por el contrario, los campos con labranzas normales que dependen de los fertilizantes químicos, pierden casi 300 libras de carbono/acre/año. Almacenar -o secuestrar- hasta 2 mil libras/ acre/año significa que más de 7 mil libras de dióxido de carbono se extraen del aire y se retienen en ese suelo."
"Se calcula que en 2006, las emisiones de dióxido de carbono de Estados Unidos fueron cercanas a los 6 500 millones de toneladas. Si se lograra capturar 7 mil libras de CO2/acre/año en los 434 millones de acres cultivados de los Estados Unidos, cerca de 1 600 millones de toneladas de dióxido de carbono podrían capturarse cada año, mitigando casi una cuarta parte del total de emisiones por combustibles fósiles del país".
"La captura de carbono mediante la agricultura tiene la capacidad potencial de mitigar sustancialmente los impactos del calentamiento global. Cuando se utilizan prácticas regenerativas de base biológica, este dramático benéfico puede lograrse sin una disminución de los rendimientos o de los márgenes de ganancia. Aunque el clima y los tipos de suelo afectan la capacidad de capturar carbono, diversas investigaciones comprueban que la agricultura orgánica, si se practicara en los 3 500 millones de acres arables del planeta, podría capturar cerca del 40% de las emisiones de C02 actuales"
Tomado de: Tim J. LaSalle and Paul Hepperly, Regenerative Organic Farming: A Solution to Global Warming, Rodale Institute, 2008
El cálculo climático
Supongamos, en una estimación cautelosa, que, en promedio, los suelos a nivel mundial han perdido de 1 a 2% de materia orgánica en los 30 centímetros superiores desde el inicio de la agricultura industrial. Esto podría significar una pérdida de entre 150 mil y 205 mil millones de toneladas de materia orgánica. Si lográramos recuperarle al suelo esta materia orgánica significaría poder capturar entre 220 mil y 330 mil millones de toneladas de CO2 desde el aire. ¡Esto representa, por lo menos, un notable 30% del actual exceso de CO2 en la atmósfera! El cuadro 1 resume los datos.
Cuadro 1: Captura de carbono mediante la recuperación de la materia orgánica del suelo
CO2 en la atmósfera (11) - 2 billones 867 500 millones de toneladas
Exceso de CO2 en la atmósfera (12) - 717 800 millones de toneladas
Superficie agrícola en el mundo (13) - 5 mil millones de hectáreas
Superficie cultivada del mundo (14) - 1 800 millones de hectáreas
Pérdida típica de materia orgánica en suelos cultivados, de acuerdo a informes técnicos - 2 puntos porcentuales
Pérdida típica de materia orgánica en praderas y suelos no cultivados de acuerdo a informes técnicos - 1 %
Pérdida de materia orgánica de los suelos a nivel mundial - 150 mil – 205 mil millones de toneladas
Cantidad de CO2 que sería capturado si se recuperan estas pérdidas - 220 mil – 330 mil millones de toneladas
Fuente: Cálculos de GRAIN
En otras palabras, la recuperación activa de materia orgánica del suelo podría enfriar efectivamente el planeta y el potencial de enfriamiento podría ser significativamente superior a los cálculos que aquí presentamos, en la medida que muchos suelos podrían recuperar más de 1-2 puntos porcentuales de materia orgánica y beneficiarse de ello.
¿Puede hacerse esto? Devolverle materia orgánica al suelo
En los países desarrollados, el proceso de industrialización de los métodos de cultivo que ha destruido la materia orgánica del suelo ha continuado por más de un siglo. Sin embargo, el proceso global de industrialización empezó con la Revolución Verde en la década de los sesenta. La cuestión es, entonces, cuánto tomaría contrarrestar los efectos de, digamos, 50 años de deterioro del suelo. Para recobrar un 1% de la materia orgánica del suelo se requeriría incorporar y retener en el suelo unas 30 toneladas de materia orgánica por hectárea. Pero, en promedio, cerca de dos tercios de la materia orgánica recién añadida al suelo será descompuesta por los organismos del suelo, liberando así los minerales que nutrirán los cultivos. Por lo tanto, para que 30 toneladas de materia orgánica permanezcan en el suelo, se necesitarían 90 toneladas por hectárea. Esto no puede realizarse rápidamente. Se requiere un proceso gradual.
¿Qué cantidad de materia orgánica podrían incorporar al suelo los agricultores del mundo entero? La respuesta varía ampliamente según el lugar, el sistema de cultivo y el ecosistema local. Un sistema de producción que se base exclusivamente en cultivos anuales no diversificados puede entregar al suelo entre 0.5 y 10 toneladas de materia orgánica por hectárea al año. Si el sistema de cultivos es diversificado e incorpora praderas y abono verde, esta cifra puede ser fácilmente duplicada o triplicada. Si se incorporan animales, la cantidad de materia orgánica no aumentará necesariamente, pero permitirá que el cultivo de praderas y abonos verdes sea factible y rentable. Es más, si se manejan árboles y plantas silvestres como parte del sistema de cultivo, no sólo aumentará la producción, sino que habrá más materia orgánica disponible. En la medida que la materia orgánica aumente en el suelo, la fertilidad mejorará y habrá más materia para incorporar al suelo. Muchos agricultores orgánicos han empezado con menos de 10 toneladas por hectárea al año, pero luego de pocos años, pueden producir y aplicar hasta 30 toneladas de materia orgánica por hectárea al año.
Entonces, si se definieran políticas y programas agrícolas que activamente promovieran la incorporación de materia orgánica en el suelo, las metas iniciales podrían ser bastante modestas pero, progresivamente, podrían definirse otras más ambiciosas. El cuadro 2 ejemplifica el impacto de metas progresivas y factibles de incorporación de materia orgánica al suelo.
Cuadro 2. Impacto de la progresiva incorporación de materia orgánica del suelo a suelos agrícolas
