La contaminación por metales pesados y los riesgos a la salud en ciudades mexicanas

¿Por qué no hay química agrícola ni químicos de suelos en las universidades de México?

 

La fertilización moderna debe incluir el análisis del perfil del suelo

 

Si estudias ingeniería en computación las ciencias del suelo te necesitan.

Las granjas porcinas en zonas de karst: ¿Cómo pasamos de la contaminación a la sustentabilidad?

 El estado de Yucatán es el tercer productor nacional de carne de cerdo debido al gran número de granjas porcinas, las hay de todos los tamaños desde las muy pequeñas hasta las mega-granjas con más de 30 000 cerdos. Las megagranjas generan problemas ambientales, sociales y de salud humana que han llegado a ventilarse en la prensa local, es decir, son un problema real y actual.  

El problema ambiental se genera por la gran cantidad de agua con las que operan para limpiar las granjas y enfriar a los cerdos durante los días de alta temperatura. Además de las grandes cantidades de extracción de agua, se generan grandes volúmenes de aguas residuales que no son tratadas adecuadamente y que contaminan aire, suelos y agua subterránea, afectando a la salud humana.

El objetivo central del trabajo es la respuesta a la pregunta del título ¿Cómo pasamos de la contaminación a la sustentabilidad?

En resumen: a) Seleccionar los lugares en los cuales hay seguridad de afectación mínima al ambiente y a la población y que puede ser controlable, considerando relieve, suelos, clima y profundidad del agua subterránea; b) la disminución del volumen de agua extraída del acuífero y usada en las granjas, alrededor de un décimo del actual; c) tratamiento de aguas residuales mediante humedales artificiales y uso agrícola del agua residual mediante aspersores en suelos de los grupos Luvisol, Nitisol y Vertisol. Se requiere de conocimiento y sabiduría local; innovaciones tecnológicas específicas para la solución de los problemas; compromiso social con las comunidades locales; y de creación, instrumentación y aplicación de regulaciones ambientales. No será fácil, pero es posible.

Para más detalles ver: 

Bautista F., Aguilar Y., Gijón N. 2022. Las granjas porcinas en zonas de karst: ¿Cómo pasamos de lacontaminación a la sustentabilidad? Tropical and subtropical agroecosystems, 25(3).

El suelo es el estómago de los ecosistemas terrestres

El proceso de descomposición en los ecosistemas terrestres comienza con la caída de las hojas al suelo. 

Una parte de la hojarasca contiene compuestos de fácil descomposición (lábil), rica en azucares y proteínas, así como baja en fibras. Otra parte de la hojarasca es de difícil descomposición (recalcitrante), rica en fibras con  lignina, celulosa, hemicelulosa, resina y ceras, principalmente.  

La hojarasca es la energía química con la que se alimenta al ecosistema. El suelo es algo así como el "estomago" del ecosistema en el que "digieren" los alimentos (hojarasca). 

La descomposición consta de cuatro subprocesos, lavado, fragmentación, catabolismo y humificación. 

• El lavado se debe a que las células se rompen y los líquidos intracelulares lavan el resto de la hojarasca. 
• La fragmentación la realizan la meso y macrofauna del suelo, estos comienzan a comer y con ello a disminuir el tamaño de los componentes de la hojarasca, se encargan también de transportar la materia orgánica de manera lateral y en profundidad del suelo, algunos biólogos los llaman los "ingenieros de los ecosistemas" porque regulan la actividad de los microorganismos. Las lombrices, hormigas y termitas son los más famosos organismos de la macrofauna del suelo pero también hay que tomar en cuenta a gasterópodos, escarabajos y colémbolos y al resto de la meso y macrofauna.
• El catabolismo se refiere al consumo de la hojarasca que se convierte en biomasa de la macro y meso fauna y al crecimiento de la masa microbiana. Las moléculas grandes se convierten en moléculas pequeñas. Los compuestos lábiles de  (azucares y proteínas) dan energía y materia a la fauna del suelo y la microbiota edáfica. 
• Finalmente la humificación, como su nombre lo dice, es la formación de substancias húmicas de alto peso molecular, la más recalcitrante de las formas de la materia orgánica del suelo. Las substancias húmicas son la reserva de energía química del suelo que participar en procesos físicos (agregación, por ejemplo) y químicos (CIC por decir algo) de gran relevancia.

Entonces, el suelo como todo estómago, necesita comer, la biota lo alimenta a veces diario como sucede en los ecosistemas con selva perenne, a veces por temporadas como suele ocurrir en los ecosistemas con selvas caducifolias, bosques templados y desiertos. 

Cuando al ecosistema se le quita su vegetación natural y se substituye por cultivos anuales, se le cambia el alimento al suelo y se le pone a dieta forzada. Esto hace que los organismos del suelo consuman las reservas, el humus, por lo que la degradación comienza. Para disminuir la degradación del suelo y del ecosistema hay que alimentar al suelo con energía, materia orgánica, abonos, cultivos de cobertura, mantillos, etc. Así la degradación del suelo y del ecosistema se desacelera. 

Los fertilizantes son algo así como píldoras, no tienen la energía química que el suelo necesita, no son alimento para el suelo, no alimentan a la macro y mesofauna ni a la microbiota, pero son el alimento de las plantas, de los cultivos con los que se alimenta a la población humana, sin embargo, para tener un suelo sano hay que hacer algo más, alimentar al suelo.

Recordemos que la salud humana depende de un alimento sano que a su vez depende de un suelo sano.

Las granjas porcinas en zonas de karst; ¿Cómo pasamos de la contaminación a la sustentabilidad?

 El estado de Yucatán es el tercer productor nacional de carne de cerdo debido al gran número de granjas porcinas, las hay de todos los tamaños desde las muy pequeñas hasta las mega-granjas con más de 30 000 cerdos, muchas de las cuales generan problemas ambientales y sociales.

El objetivo de este trabajo fue análisis de la operación de las granjas porcícolas en Yucatán; la identificación de los problemas ambientales; y las propuestas de mitigación de los daños al ambiente y a la salud humana. 

El problema ambiental se genera por la gran cantidad de agua con las que operan para limpiar las granjas y enfriar a los cerdos durante los días de alta temperatura. Además de las grandes cantidades de extracción de agua, se generan grandes volúmenes de aguas residuales que no son tratadas adecuadamente y que contaminan aire, suelos y agua subterránea. 

En este trabajo se documenta la forma tradicional de operación de las granjas haciendo énfasis en los daños ambientales. Se explican las particularidades de los paisajes kársticos y su vulnerabilidad ambiental. Se plantean las formas de disminución de los problemas ambientales con la idea de que sean tomados en cuenta para transitar hacia un manejo sustentable de las granjas de cerdo en el estado de Yucatán, por ejemplo, selección de los mejores sitios para la porcicultura (relieve, suelos, clima y profundidad del agua subterránea), reducción del agua extraída, tratamiento mediante humedales artificiales y uso agrícola del agua residual mediante aspersores en suelos de los grupos Luvisol, Nitisol y Vertisol. 

Para el tránsito de la contaminación hacia la sustentabilidad en el manejo de las granjas porcinas en el estado de Yucatán se requiere de conocimiento, de innovaciones para la solución de los problemas, de compromiso social con las comunidades locales y de regulaciones ambientales. 

No será fácil, pero es posible.

Para más información:

Bautista F., Aguilar Y., Gijón, N. 2022. Las granjas porcinas en zonas de karst: ¿Cómo pasamos de la contaminación a la sustentabilidad?. Tropical and Subtropical Agroecosystems 25: #093

Seguridad edáfica y funciones ambientales de los suelos

El maravilloso mundo de las ciencias del suelo y los retos en la enseñanza

¿Cuáles son las ciencias del suelo?

Las ciencias del suelo las podemos agrupar en básicas, relacionadas, específicas, aplicadas y las tecnológicas, como se pueden ver en la figura 1. Un edafólogo, un científico del suelo y/o un pedometrician deberían poder describir la morfología del perfil del suelo, explicar su génesis, nombrar el suelo y entender su distribución espacial.  Para lograr esto se requieren las ciencias básicas y las relacionadas (Figura 1).

Figura 1. Las ciencias del suelo

Ahora hay una gran variedad de ciencias aplicadas en las que se requieren conocimientos edafológicos, no solo las ciencias de la agricultura en sentido amplio, también las ciencias ambientales, arqueología, antropología, la salud humana, la ecología por la conservación de la biodiversidad, la ciencias forenses y algunas más. Actualmente las ciencias de la computación, la ciencia de datos, la creación de sensores remotos y cercanos se han utilizado para entender el funcionamiento del suelo. Es por esto que uso el plural "ciencias del suelo", aunque reconozco que un verdadero edafólogo tiene su base en la morfología, génesis, geografía y clasificación del suelo. 

¿Quiénes estudian los suelos?

En algunos países europeos, los estudiosos de las ciencias del suelo provienen de la geografía, de la biología y de la química. En otros como EEUU los científicos del suelo provienen de la agronomía pero también de otras ciencias.  

Figura 2. Describiendo un perfil

En México los edafólogos provienen principalmente de la agronomía y de la biología, aunque en los últimos años los profesionales de las ciencias de la tierra, geohistoria, geociencias y ciencias ambientales se han especializado en las ciencias del suelo. Es por esta razón que es un gran desafío enseñar las ciencias del suelo a estudiantes que nunca habían pensado en el suelo como objeto de estudio  y que lo están conociendo por primera vez. En estos casos, las materias básicas, como la química, física y biología de suelos se deben enseñar a nivel muy superficial, solo dejando ver la importancia de su estudio en relación con los objetivos de desarrollo sustentable. Una vez interesado en las ciencias del suelo y en alguna función especifica relacionada con la agricultura y en el ambiente, ambas en sentido amplio, podrían tener interés en la química, física y biología del suelo. 

En estos niveles de pregrado (licenciatura), los objetivos de las materias deben ser sencillos y básicos: los suelos existen, hay una gran diversidad, cambian con el paisaje, tienen funciones ambientales o servicios ecosistémicos, pueden degradarse y deben cuidarse porque la mayoría de ellos son no renovables a escala humana.

A mis alumnos de ecología de suelos les digo: Todos los suelos participan, de alguna forma y con alguna intensidad en las funciones ambientales (producción agrícola, recarga del acuífero, fijación de carbono, etc), pero algunos suelos son mejores que otros para cada función ambiental. Una pregunta recurrente durante el curso y que debemos tener presente es: ¿Cómo funciona este suelo? 

La enseñanza de las ciencias del suelo

Ahora hay muchos razones para la enseñanza y aprendizaje de las ciencias del suelo, tantas como los objetivos de desarrollo sustentable (Figura 3). La importancia del suelo ha sido reconocida por la Organización de las Naciones Unidas, por lo que la mayoría de los países se han obligado a realizar un manejo sustentable de este maravilloso recurso natural no renovable.

Figura 3. Suelos y objetivos de desarrollo
sustentable 

Por su parte, la FAO reconoce los siguientes servicios ecosistémicos: a) clima local y calidad del aire; b) Almacenamiento de carbono; c) moderación de fenómenos extremos; d) tratamiento de aguas residuales; e) disminución de la erosión y conservación de la fertilidad del suelo; f) polinización; g) control biológico de plagas; h) regulación de los flujos de agua. De estos ocho servicios ecosistémicos, el suelo participa en cinco de ellos de manera fundamental.

Ahora mismo hay muchas iniciativas internacionales, regionales, nacionales y locales haciendo un llamado a los gobernantes y ciudadanos al cuidado del suelo, estamos en la década de los suelos y cada año el cinco de diciembre se celebra el día del suelo, sin embargo aun hay mucho por hacer, en todos los ámbitos.

En la educación se requiere reformar los planes de estudio en todos los niveles desde preescolar hasta el doctorado. En los niveles básicos (preescolar, primaria y secundaria) se les debe enseñar la existencia de los suelos, de la edafosfera, tal como existe la atmosfera, hidrosfera y litosfera. El suelo es una de las maravillas de la naturaleza que a menudo no vemos, ni valoramos. Los niños deben conocerlos.  

A nivel de secundaria y preparatoria se les debe enseñar la importancia de los suelos para las comunidades locales, con problemas reales.

A nivel profesional se deben rehacer los planes de estudio de agronomía, ciencias forestales, ciencias pecuarias, ingeniería civil, y todas las relacionadas con los recursos naturales, todas estas carreras debería llevar, al menos, una materia sobre las ciencias del suelo. Por ejemplo, en la licenciatura en ecología, los estudiantes al menos deberían contar con tres asignaturas sobre los suelos (introducción, génesis y clasificación y geografía de suelos), así podrían entender mejor la estructura, función y estado de los  ecosistemas terrestres.

Figura 4. Yo amo al suelo

A mi me gusta enseñar considerando tres ejes: a) los conceptos, la teoría; b) la práctica en laboratorio y campo; y c)  el uso o aplicación del conocimiento o de la información.

Tenemos muy pocos posgrados sobre ciencias del suelo, y en en esos pocos las cosas tampoco van bien, se requiere reescribir los planes de estudio pensando en la preparación de un científico que tenga en mente el aumento de la producción agrícola, forestal y pecuaria, pero pensando también en la calidad del ambiente y en la salud humana. 

La generación y aplicación de tecnología de nueva generación adecuada a las condiciones locales. Por ejemplo, está bien cambiar la fumigación por avioneta a dron, pero estaría mejor el control biológico de las plagas. 

Desafortunadamente, los estudios de aptitud de suelo casi no se hacen, por la falta de  profesionales (agrónomos que sepan de suelo), falta de conciencia ambiental, falta de interés y la nula regulación de uso del suelo. Se requiere una política de uso de la tierra de acuerdo con su aptitud. Una máxima en agronomía debería se una "agricultura para cada suelo", en términos de cultivos, ambientes y de formas y tecnología para el manejo.  

Los nuevos planes en los posgrados de edafología o ciencias del suelo deberán partir de las materias específica de la figura 1, para al final tener líneas terminales en las funciones ambientales de los suelos, entre las que la agronomía solo es una más. La idea es que todos los maestros y doctores en ciencias en EDAFOLOGÍA, pedometría o científicos del suelo deberían poder describir un perfil, identificar los procesos pedo-genéticos, nombrar al suelo y definir su distribución espacial. 

Por otro lado, los posgrados en ingenieros civil, arqueología, antropología, ciencias forenses, hidrología, geomedicina, ciencias ambientales, entre otras, deberán contar con las bases de la ciencias del suelo para entender mejor su áreas de estudio.  

Debemos pasar de la edafología del siglo XX a la edafología del siglo XXI, ya vamos 22 años tarde. Hay mucho por hacer en la enseñanza de la ciencias del suelo: ¡Hagámoslo ya!

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Sélvame del puerco: el conflicto ambiental y de salud en Yucatán

 La porcicultura en Yucatán es de las actividades agropecuarias más importantes, ocupa el tercer lugar a nivel nacional. Las megagranjas porcinas o también llamadas fabricas de cerdos llegan a tener poblaciones de 30 a 50 mil marranitos, consumen una gran cantidad de agua, más del millón y medio de litros diarios, y que luego la que descargan llena de materia fecal por lo que es de alto potencial de contaminación de aire, suelo y agua, contaminación por arriba, por abajo y a nivel de suelo, lo cual ocasiona problemas ambientales, ecológicos y de salud de las poblaciones mayas. Y  los salarios creados son de miseria, no se vayan con la finta del desarrollo, se trata del saqueo y del empobrecimiento de la gente, de los mayas.

La falacia del cerdo bueno con granjas
grandes y cerdo malo con granjas chicas

No hay gente famosa que pida justicia, en este asunto no hay campañas a favor del ambiente, no hay campañas a favor de la vida silvestre, no hay defensores de los cenotes, no hay defensores de los árboles de la selva, no hay defensores del karst, no hay defensores de los pobres. Son los mayas, la población afectada, la que está alzando la voz con ayuda de abogados que si luchan por la justicia y si, si los hay.

Si se hiciera una campaña el lema sería: "Sélvame del puerco" pero quedaría corto, tendríamos que agregar Sélvame de los malos gobernantes, de  los corruptos que regalan el agua, de los malos profesionistas que hacen las manifestaciones de impacto ambiental a modo, de los periodistas que callan sobre la contaminación, de la indiferencia de los partidos por los males de los pobres.  

Pero no solamente salvemos a la selva, también a la población pobre. ¿por qué nos importa más la selva que la gente?

No estoy en contra de la porcicultura cuando se hace bien, con su respectiva manifestación de impacto ambiental, con su autorización, con la anuencia de las comunidades mayas, con un cabal control de sus contaminantes en los lugares adecuados no vulnerables a la contaminación. 

Me declaro fan de la cochinita pibil, del lechón con cascarita y del kastakán, pero también soy adversario del saqueo del acuífero maya, que ya está contaminado, y del mayor empobrecimiento de la gente, ya de por si pobre. 

Justicia, solidaridad y empatía para con estas poblaciones mayas.