El poder del ciclo del carbono

Sol y ArbolVenus y Marte son planetas en equilibrio, según James Lovelock, el escritor que difundió la teoría de GAIA. La Tierra, por el contrario, no está en equilibrio porque en ella existe la Vida.

La Vida es un gran regalo del que disfrutamos en la tierra. Muchas personas han tratado de definirla y explicarla y muchos de nosotros nos preguntamos cada día qué es la vida. En este artículo nos enfocaremos en hablar de la Vida desde un enfoque de la física. En este sentido, la Vida puede explicarse como una forma de trabajo (entendiendo el trabajo como fuerza por distancia según la física). Dicho trabajo es el que hace que la tierra no esté en equilibrio. La fuente que aporta la energía y la potencia o poder necesarios para la vida procede principalmente el Sol[1].

Del Sol recibimos un enorme poder que va distribuyéndose en lo que Peter Donovan llama las 7 generaciones de la luz solar y que vamos a explicar a continuación. Para ello vamos a apoyarnos en algunas cifras, procedentes de diferentes fuentes, que nos sirven para dimensionar y entender mejor el alcance de cada una de las generaciones o niveles.

Antes de comenzar, para poder hacer analogías y contextualizar cada una de las cifras que aportan, debemos recordar muy brevemente la definición de potencia y la de un caballo de potencia (horse power en inglés).

En física, Potencia=Trabajo/tiempo = Fuerza x Distancia/Tiempo

1 caballo de fuerza o de potencia es una unidad de potencia, en el sistema anglosajón de medida, que representa el trabajo que hace un caballo al levantar aproximadamente 90 kg 60 metros durante 1 minuto. 1 caballo de fuerza se representa por 1hp (horse power en inglés) y es igual a 746W.

También nos resultará útil recordar que un foco incandescente de nuestra casa puede tener una potencia de 100W. Si le acercamos la mano, definitivamente nos quemamos con él.

Veamos como fluye la potencia o poder que genera la energía del sol al llegar a la atmósfera de nuestro planeta, a través de los 7 niveles siguientes:

Nivel 1. La atmósfera de la tierra recibe del sol una potencia de aproximadamente 340W en cada m2 de su superficie exterior.

Debido al efecto de las superficies reflectantes del hielo, nieve, nubes y polvo atmosferico, una parte de esta potencia se refleja al espacio, y solo 240W la atraviesan llegando a las superficie del planeta.

Nivel 2. De esos 240, aproximadamente 160W/m2 son absorbidos por la superficie de la tierra en forma de calor, la mayoría de ellos en océanos tropicales, cuyo efecto genera las corrientes marinas y los vientos que definen los diferentes climas del planeta.

Nivel 3. De esos 240, los restantes 80 W/m2 son empleados por el ciclo del agua, fundamentalmente en la evaporación de la misma, para la formación de nubes. Todo ese poder o potencia lo utiliza el agua en la tierra en sus diferentes formas (lluvia, hielo, nieve, ríos etc.) para esculpir los paisajes con su enorme poder erosivo.

Para hacernos una idea del poder del ciclo del agua sobre el terreno, recordemos los caballos de fuerza: el ciclo del agua equivale aproximadamente a 1000 hp/ha o lo que es lo mismo, el trabajo que puede hacer un caballo grande, como un percherón, en 10m2, lo que es una gran cantidad.

Nivel 4. De lo que llega a la superficie de la tierra, el ciclo del carbono emplea solamente 0,25W/m2. Aunque podría parecer una pequeña cantidad podemos considerarlo la más poderosa fuerza geológica en la tierra, que consigue movilizar los nutrientes del suelo y transformarlos en proteína y constituyentes de las plantas.

Gracias a las plantas (y a algunos micro-organismos) y su capacidad de hacer fotosíntesis con la luz del sol, el carbono que está en forma de CO2 en el aire, se incorpora a su cuerpo y se convierte en azúcares que les aportan la energía para su crecimiento y desarrollo. El ciclo del carbono lo cierran varios procesos naturales, tales como la respiración de los seres vivos, el fuego, la oxidación y la descomposición de materia orgánica que devuelven al aire el carbono en forma de CO2.

Si multiplicamos 0.25W/m2 por el total del área del planeta tierra, tenemos aproximadamente 130Billones de W (130x1012 W) o TeraW. La mitad de esta enorme cantidad se emplea en el mar, por la fotosíntesis del fitoplancton.

El resumen hasta aquí es que como las plantas y otros organismos fotosintéticos, son la base de todas las cadenas tróficas o de alimento en el planeta, todos, absolutamente todos los seres vivos dependemos de ellas. En otras palabras, todos dependemos de la energía del sol que mueve el ciclo del carbono y permite a las plantas absorber el carbono atmosférico y movilizar los minerales del suelo.

De lo anterior, podemos concluir que cualquier metro cuadrado de superficie desnuda en el planeta es un desperdicio, una fuga solar, una pérdida de poder para mantener todos los procesos naturales de la tierra. Eso, además de provocar la escorrentía superficial del agua, evitando que se infiltre en el suelo y causar la evaporación y erosión en el terreno.

Pero sigamos descendiendo en la escalera de la energía solar.

Nivel 5. De todo el poder del ciclo del carbono descrito en el punto 4, una enorme cantidad, pero que ya no podemos cuantificar con precisión, la emplean los seres vivos en su conocimiento, en conservar su medio ambiente, en mantener sus prácticas de comportamiento y en diversificarse biológicamente. Cuando hablamos de conocimiento, nos referimos a todos los niveles, no solo al conocimiento de los humanos. Todos los seres vivos, desde microorganismos a mamíferos tienen conocimiento. Por ejemplo, un microorganismo “sabe” qué tiene que hacer para reproducirse o para comer, o para moverse de un lugar a otro dentro de una célula.

Nivel 6. El siguiente nivel de poder genera la autoconciencia en los seres vivos, basada fundamentalmente en el uso del lenguaje. Los humanos empleamos este poder en el desarrollo de tecnología, utilizando básicamente los combustibles fósiles para su generación, los cuales globalmente suponen 16Billones de W o TeraW (16x1012W). Este poder nos da la capacidad de producir grandes impactos ya que, como grupo tenemos una gran influencia en nuestro medio ambiente. Si decidimos, por ejemplo, como sociedad diseñar y aplicar maquinaria agrícola que destruye los suelos, como los arados que voltean la tierra, estamos empleando el poder que nos aporta el ciclo del carbono en acciones que nos perjudican, y que al final pueden destruir nuestra capacidad de sobrevivir en este planeta. Por el contrario, podemos utilizar nuestro poder para por ejemplo: diseñar maquinaria apropiada, como el cultivador subterráneo Yeomans, que favorece las condiciones para la regeneración de suelos y praderas. O como la reproducción de microorganismos benéficos en los biofertilizantes, que podemos utilizar para beneficiar nuestros cultivos en lugar de utilizar los nocivos agroquímicos.

Nivel 7. El último escalón o generación de la luz solar, da lugar a la autoconciencia de nuestros hábitos, que nos permite, si queremos, reconocer errores como personas o como sociedad y modificar nuestro comportamiento, dirigiendo nuestras acciones hacia la generación de cambios. Este último nivel de energía nos ayuda a parar, reflexionar, tomar decisiones y actuar de la forma correcta. No todo el mundo lo utiliza y no todas las personas reconocen este gran poder.

Como vemos, la potencia o poder disminuye mucho con cada escalón, sin embargo, tiene la capacidad de influir y producir cambios en el escalón superior. Por ejemplo, la mayoría de los humanos utilizan el poder del nivel 6, y como grupo estamos provocando grandes impactos en la atmósfera con el calentamiento global del planeta. Alternativamente, con el poder del nivel 7, con una autoconciencia de nuestros hábitos y errores y de cómo canalizar nuestros esfuerzos, podemos generar cambios en la tendencia dominante de destrucción de suelos y agotamiento de recursos. ¿cómo funciona esto?

¿cómo podemos utilizar nuestro poder para generar cambios permanentes?

Imaginemos una superficie de un lago en equilibrio, plana, sin olas. Si tiramos una piedrita generamos una onda, si seguimos lanzando piedritas se crearán más ondas. estamos produciendo un cambio en la superficie. Pero si dejamos de lanzar piedras, el efecto de nuestra acción terminará y en seguida el lago regresará a la situación inicial de calma.

Pensemos ahora en una corriente de agua, un torrente de montaña, que no está en equilibrio. Si colocamos una piedra estratégicamente, podremos cambiar la dirección del agua y con el tiempo, nuestro esfuerzo podrá amplificarse sin esfuerzo, pues el agua hará todo el trabajo posterior.

Al igual que esa corriente de agua, las 7 generaciones de energía solar no están en equilibrio. Existe un flujo continuo que puede modificarse.

Los seres humanos han alterado el ciclo del carbono durante miles de años con el fuego, induciendo cambios en el comportamiento de los herbívoros, con el uso del arado o la desecación de pantanos, por ejemplo. Algunos estiman que se emitió más carbono al aire por la degradación del suelo del que ha sido emitido por la quema de los combustibles fósiles.

En los últimos 100 años los humanos, con la quema de combustibles fósiles, hemos modificado la cantidad de CO2 en la atmósfera, fomentando un efecto invernadero que aumenta la temperatura en la superficie de la tierra, y desde luego influye en el ciclo del carbono a escala planetaria. Consecuentemente, ahora se “quedan” en la superficie 0.58 W/m2 atrapados en el invernadero creado por los gases emitidos en muchas de nuestras prácticas actuales, basadas en la quema de combustibles fósiles como carbón o petróleo. Ambos se formaron con el ciclo del carbono y la fotosíntesis de las plantas hace millones de años, y ahora los humanos estamos rompiendo ese ciclo y mandando en pocos años a la atmósfera el carbono almacenado en ellos desde entonces.

La idea fundamental que subyace en todo lo expuesto y que queremos transmitir en estás líneas es que existe un mundo de posibilidades y oportunidades de aprovechar y utilizar el poder del sol.

Cuanto más abajo en la escalera, menor es el poder pero mayor la creatividad para aprovechar las oportunidades de tomar las decisiones correctas que se nos presentan día a día. En lugar de ver problemas, la creatividad nos da el poder de ver oportunidades[2] y diseñar soluciones que nos ayuden a mantenernos como especie en este planeta en armonía con el resto de la naturaleza.

Actualmente existe un movimiento mundial de personas migrando del grupo cuyas decisiones giran alrededor de la tecnología (16TW) basada en los combustibles fósiles a los que observan la naturaleza y trabajan con ella y con el poder del ciclo del carbono (130TW).

Los humanos tendemos a hacer, pero…..¿por qué no cambiar de hacer a dejar hacer a la naturaleza?

Nos han enseñado a ver el suelo como “una pista de baile” donde danzar, donde desarrollar nuestras actividades. Habitualmente nos olvidamos que somos parte de él, que toda la vida del planeta, y desde luego la nuestra, arranca con la vida del suelo.

En un suelo vivo, existen enormes cantidades de energía como parte del ciclo del carbono (recordemos la movilización de nutrientes o la respiración, oxidación mencionados antes). Y también y existen grandes cantidades de materia orgánica.

Aunque el ciclo del carbono se da entre el aire, las plantas y el suelo, es en este último donde existe la mayor cantidad de carbono del ciclo activo.

Podemos afirmar que el suelo es el “centro de gravedad” del ciclo del carbono, y del agua.

Para que ambos ciclos funcionen adecuadamente, son necesarias cobertura y materia orgánica en el suelo. La cobertura aporta sombra y la posibilidad de que se desarrollen los microorganismos del suelo, además favorece la infiltración de agua y evita la evaporación y la erosión. Por su parte, la materia orgánica en el suelo, aporta sustento a los microorganismos que viven de ella, cuyos procesos de descomposición y humificación son parte del ciclo del carbono y generarán humus y agregados en el suelo, imprescindibles en el ciclo del agua[3].

Entonces la pregunta es ¿cómo podemos producir cobertura y agregados en el suelo? Lo más sencillo es dejando hacer a la naturaleza, actuando en el equipo de los 130 TW, promoviendo la regeneración de pastos y praderas y al mismo tiempo del suelo.

En el caso de las praderas, la tecnología para mantenerlas siempre fértiles la inventó hace mucho la naturaleza y se llama herbívoros que, asustados por un león que modifica su comportamiento de manada, influyen en el desarrollo y perpetuación de los pastos. Los que no vivimos en las grandes praderas de África, podemos simular este comportamiento mediante un manejo holístico y un pastoreo ordenado e inteligente para generar, muy rápidamente, nuestros suelos y praderas.

Y tu ¿en qué equipo[4] quieres estar, en el de los 16TW de la tecnología basada en combustibles fósiles o en el de los 130TW del ciclo del carbono, la más poderosa fuerza sobre la tierra?

 

Escrito por Raquel Gómez, abril 2014. Basado en las presentaciones de Peter Donovan (Soil Carbon Coalition) en los cursos organizados por Máshumus en Tepatitlán (Jal.) y rancho el Durangueño, en febrero de 2014.

 


 

[1]

 

[1] En la Tierra existen, además, otras dos fuentes de energía poco significativas en comparación al sol, pero que mencionamos : una relativamente pequeña cantidad de calor procedente del centro del planeta, casi imperceptible, de dimensiones parecidas a las del calor que aporta la luz de la luna. Como media, esto significa 0,06 wat/m2 en la superficie de la Tierra. Además, está el poder de las mareas, que sí es muy fuerte y tiene efectos que modelan las costas continuamente.

[2] Tal como dice Schumacher en su libro “Lo pequeño es hermoso”, los humanos tenemos 2 formas de resolver problemas, o de pensar en general: convergente y divergente. La primera forma trata de reducir los problemas y luchar en contra de lo que no nos gusta. Con el segundo enfoque, divergente, se buscan soluciones variadas, se trata de trascender los problemas, encontrando oportunidades, en lugar de problemas.

[3] Recordemos que el 1% de humus en el suelo supone hasta 175.000 litros de agua en el mismo

[4] El equipo de la tecnología no es intrínsecamente malo, su efecto negativo sobre lo que nos sostiene se debe a la fuente de energía (combustibles fósiles), y también a la forma en que la usamos, a menudo destruyendo los agregados del suelo. El poder de la tecnología puede utilizarse de una forma mucho más cooperativo o sinérgico, por ejemplo un cerco eléctrico para manejar el pastoreo.

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