Las legumbres ante el Cambio Climático y la huella ambiental

Las legumbres ante el Cambio Climático y la huella ambiental
Las legumbres ante el Cambio Climático y la huella ambiental

Alba Pacheco Riveiro. (Ciencias Ambientales. Madrid. 24/8/2018. Mensa Cívica – Grupo Operativo Legumcal)

El Cambio Climático podría definirse como uno de los “Trending topic” de los últimos años. No hay día que no se mencione en medios de comunicación, en colegios e, incluso, en conversaciones de ascensor (“qué calor está haciendo, ¿eh?, esto del cambio climático…”).

Bueno, pues sí, el cambio climático es una realidad, y está bien que todos tomemos conciencia de ella. Aunque de la conciencia al acto, o del dicho al hecho, sigue habiendo un trecho; sobre todo, por parte de quienes realmente deben realizar actos, las Instituciones.

Bien, y, ¿qué tiene que ver esto del cambio climático con las legumbres?, se estará preguntando más de uno. Seguramente, la mayoría conocemos, en mayor o menor medida, los beneficios a nivel nutricional de estos alimentos. Pues resulta que, además de ser un alimento excepcional y una importante fuente de proteína, las legumbres son también unas plantas que pertenecen a la familia de las leguminosas, una familia vegetal con “súper poderes” ambientales. Y es que, las leguminosas tienen la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico y convertirlo en nitrógeno mineral, útil para ellas mismas y para el resto de plantas en sus reacciones metabólicas, es decir, en su desarrollo. Y con este “súper poder”, nos ayudan en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y el mantenimiento de nuestros suelos. Suena un poco complejo y, de hecho, lo es, pero intentemos entenderlo.

Hago un inciso para invitaros a llegar al final de este artículo que, quizá, sea denso, pero que, seguro, os hará comprender mejor a un gran olvidado, el medio que nos rodea. Y continúo.

La atmósfera de nuestro planeta está compuesta en un 78% de nitrógeno. Fijaos, que solamente el 21% de la misma está compuesta por oxígeno, un elemento que todos reconocemos como indispensable para nuestra supervivencia. En nitrógeno actúa como elemento inerte.

El nitrógeno también es un elemento indispensable para la vida, es el elemento que conforma nuestras proteínas, nuestro propio ADN, sin ir más lejos. Y, al igual que es importante para nosotros, también lo es para las plantas, quienes lo utilizan para poder crecer.

El problema del nitrógeno es que, a diferencia de lo que sucede con el oxígeno, los seres vivos no somos capaces de utilizarlo directamente desde la atmósfera, y necesitamos que se transforme en elementos que sí podamos consumir. Esta síntesis, llamada mineralización, se lleva a cabo en el suelo gracias a diferentes bacterias que en él habitan y conforma el ciclo biogeoquímico del nitrógeno. A través de este ciclo, el nitrógeno atmosférico (N2) ) queda retenido en el suelo en forma de amonio ( NH4+), es transformado en nitritos (NO2- ) y nitratos ( NO3-), consumidos por las plantas (y los seres vivos que de ellas se alimentan), y devuelto a la atmósfera en forma de nitrógeno atmosférico, de óxido nitroso (N2O), o de óxidos de nitrógeno (NOx ), y vuelta a empezar.

Representación gráfica del ciclo biogeoquímico del nitrógeno

 Como este término de ciclo biogeoquímico del nitrógeno entiendo que no es por todos conocido, voy a intentar explicarlo más claramente, de manera que todos podamos entender su importancia:

El ciclo biogeoquímico del nitrógeno (o ciclo del nitrógeno), sucede en tres fases fundamentales: suelo, biomasa y atmósfera, todas ellas interrelacionadas entre sí. Podríamos comenzar su análisis por cualquiera de dichas fases, pero en este caso voy a comenzarlo por la atmósfera. En ella, como he dicho antes, tenemos un 78% de nitrógeno atmosférico (N2 ) no útil para la mayoría de los seres vivos, pero sí muy necesario. Sin embargo, en los suelos habitan esas bacterias que os comentaba, para las cuales el nitrógeno atmosférico sí resulta útil, ya que lo necesitan para llevar a cabo sus reacciones metabólicas. Estas bacterias son conocidas como bacterias fijadoras del nitrógeno y, a través de reacciones metabólicas en un proceso que recibe el nombre de amonificación, transforman el N2 en amonio (NH4+). Otro modo de que llegue nitrógeno al suelo, es a partir de la biomasa generada por los seres vivos. Esta incorporación de nitrógeno por parte de la biomasa se da principalmente en forma de amoniaco (NH3 ), procedente de la degradación microbiana de los restos de plantas y animales, o de la degradación enzimática de la urea urinaria. El amoniaco y el amonio mantienen un equilibrio dinámico en el medio (NH4+ <–> NH3 ) que depende de diversos factores, entre los que destacan el pH del suelo y la temperatura. Cada uno de estos compuestos tiene un comportamiento, siendo el amonio un catión fácilmente retenido por el suelo y el amoniaco un elemento gaseoso que se volatiliza con facilidad, regresando a la atmósfera. De este modo, a temperaturas y pH más altos (medios más básicos), aumenta la cantidad de NH3 en el suelo, que se volatilizará, y en un medio con las condiciones adecuadas de pH y temperatura, en el suelo habrá más cantidad de NH4+ , que quedará retenido.

Si nos encontramos en unas condiciones adecuadas de pH y temperatura, como he dicho, el amonio queda retenido en el suelo y, a continuación, es de nuevo transformado gracias a otras bacterias, en este caso nitrificantes, a través de un proceso que recibe el nombre de nitrificación. Este nuevo compuesto es el nitrito (NO2-) que, a través de un segundo proceso de nitrificación es transformado en nitrato (NO3- ), elemento que ya sí pueden utilizar las plantas en su metabolismo y que, a través de nuestra alimentación y la del resto de animales, termina llegando a nuestro organismo (y regresando en forma de biomasa al suelo, como ya he explicado).

Pero, no todos los nitratos obtenidos en estas reacciones son utilizados por las plantas, pudiendo quedar algunos libres, con dos caminos posibles: o son transformados en compuestos volátiles (NO, N2O  y N2 ) a través de reacciones de desnitrificación que llevan a cabo unas bacterias desnitrificadoras y regresan a la atmósfera, o son lixiviados (lavados) por las lluvias y las aguas de riego, llegando a las aguas superficiales y acuíferos. En cualquiera de los dos caminos, el nitrógeno continuaría con el ciclo descrito.

Bien, aunque complejo, a través de la explicación del ciclo del nitrógeno, es comprensible el hecho de que la cantidad de este elemento de origen natural en la Tierra es constante y que, va pasando de una a otra fase, siendo así utilizado para el desarrollo de la vida. Pero, dado que, como he dicho antes, las plantas necesitan nitrógeno para poder crecer, es probable que a todos os suenen los fertilizantes nitrogenados, esos compuestos químicos (naturales o industriales) que se aplican al terreno que se quiere cultivar con el fin de obtener un mayor rendimiento.

Desde la llamada Revolución Verde, los campos de cultivo del mundo desarrollado se han transformado en una industria más y, para mejorar sus insumos, el uso de fertilizantes se ha disparado. El problema está en que, si habéis comprendido el funcionamiento del ciclo biogeoquímico del nitrógeno, os daréis cuenta de que una aplicación antrópica de nitrógeno supone un exceso de este elemento en su ciclo biogeoquímico, lo cual provoca un desajuste en el mismo. Es decir, si aplicamos fertilizantes con nitrógeno mineral en el suelo, estamos provocando, también, un exceso de compuestos nitrogenados en la atmósfera y otros sistemas, como son los acuáticos. Y esto, afecta de igual manera al medio ambiente en sí, como a nuestra salud como seres vivos que en él habitan. Intentaré que esto también lo comprendáis.

Por un lado, debo explicar que los gases que se generan como producto de la desnitrificación en el suelo, son gases tóxicos y de efecto invernadero, así como lo es también la volatilización del amoniaco:

Reacciones de nitrificación-desnitrificación. Fuente: Emisión de amoníaco (NH3) y gases con efecto invernadero (CH4 y N2O) en cerdos en crecimiento: efecto del nivel de proteína y fibra de la ración. Jobany, H., 2014.

  • El óxido nítrico (NO ) pertenece a los conocidos NOx (óxidos de nitrógeno) y, tras oxidarse gracias a la acción del oxígeno atmosférico, da lugar a otro óxido de nitrógeno, el NO2, un elemento muy reactivo que interviene en diversas reacciones químicas atmosféricas, dando lugar a la producción de ozono troposférico, de óxido nítrico ( HNO3), un elemento ácido que provoca lluvia ácida, y de partículas en suspensión secundarias menores de 2,5 micras (PM2,5), que son las más dañinas para la salud.
  • En cuanto al óxido nitroso (N2O ), se trata de un gas de efecto invernadero que, aunque no se encuentra en la atmósfera en una concentración tan alta como el conocido CO2, tiene un potencial global de calentamiento 298 veces la este compuesto y su toxicidad contribuye al efecto destructivo de la capa de ozono. Recientemente, la concentración de este gas en la atmósfera ha incrementado exponencialmente, y el IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos Sobre el Cambio Climático) relaciona sus emisiones directamente con la actividad agrícola.
  • El NH3, es un importante contaminante atmosférico, cuyo principal factor de riesgo es la formación de elementos acidificantes en la atmósfera (H2SO4 y HNO3) que terminan volviendo a la superficie terrestre en forma de lluvia ácida. Además, este elemento es precursor de N2O  a través de reacciones químicas troposféricas. Según estudios de la FAO (Food and Agriculture Organization), las emisiones de amoniaco a la atmósfera se sitúan alrededor de los 47 millones de toneladas, responsabilizándose al sector agrícola del 94% de las mismas.

Por otro lado, debo explicar también que la acumulación en las aguas de nitratos provenientes de la lixiviación de los mismos provoca, por un lado, la eutrofización de las aguas, proceso que define el súper crecimiento de algas y plantas en este medio debido al exceso de nutrientes, lo cual provoca un desajuste en el ecosistema y la consiguiente pérdida de biodiversidad. Este aumento de nitratos en el agua provoca, por otro lado, daños para la salud, ya que si el agua contaminada es consumida, los nitratos pueden llegar al torrente sanguíneo, reaccionando con la hemoglobina y transformándola en metahemoglobina, una molécula que no es capaz de transportar el oxígeno en la sangre, lo cual puede llegar a ser mortal. Además, estos nitritos, en contacto con las aminas del organismo, originan nitrosaminas, sustancias reconocidas como cancerígenas.

La excesiva aplicación de fertilizantes en los suelos, afecta también a las propias condiciones físico-químicas de este sistema. Por un lado, pueden afectar a su pH, un factor clave para que los suelos sean fértiles, y pueden provocar también el aumento de la salinidad del suelo, sobre todo combinados con un exceso de riego y unas condiciones de alta densidad aparente (poca porosidad).

Si se pierde la calidad del suelo, también se pierde su fertilidad, siendo necesario el uso de más fertilizantes que, al estar el suelo degradado, serán poco eficientes. Se trata, por lo tanto, de un bucle.

De este modo, ya somos conscientes de que, aplicando un exceso de fertilizantes al suelo, estamos, por un lado, afectando a la calidad del medio ambiente y, por otro lado, estamos afectando a nuestra propia salud.

Lo interesante ahora es analizar cómo afecta esto al día a día de nuestro país. Y, si analizamos la prensa, podemos encontrar diversos titulares acerca del exceso de emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de industrias ganaderas en nuestro país (aplicables también al sector agrícola), así como efectos directos de la agricultura en la eutrofización de nuestras aguas, o a nuestra salud.

Estos titulares, unidos a las previsiones de los expertos sobre el cambio climático y la huella ambiental, que indican que en España se van a incrementar los riesgos de erosión, salinización y pérdida de carbono de los suelos, provocando una pérdida en su fertilidad, nos deben hacer ver que este se trata de un problema nacional que nos afecta de lleno, y ante el cual es urgente actuar.

Nódulos en las raíces de una planta leguminosa

Resulta necesario llevar a cabo en España una reducción del uso de fertilizantes agrícolas, así como de la producción ganadera intensiva (un tema que da para otro artículo completo). Lo cual, unido a la necesidad de asegurar una amplia oferta de alimentos y garantizar ingresos adecuados al agricultor, nos hace plantearnos una cuestión: ¿Cómo podemos mantener los rendimientos agrícolas sin alterar el ciclo del nitrógeno?

Y, de nuevo, os remito a los “súper poderes” de las legumbres que os mencionaba al inicio del artículo. Las legumbres cuentan con una relevante relación simbiótica, y es la que se da entre ellas y ciertas bacterias nitrificantes en unos nódulos de sus raíces. Estas bacterias nitrificantes transforman el nitrógeno atmosférico en nitratos y, de este modo, la planta puede utilizarlo directamente, sin que este tenga que realizar todas las fases descritas para el ciclo del nitrógeno en el suelo. El nitrato que generan estas bacterias, es acumulable en el suelo y, por lo tanto, es útil para el resto de plantas no leguminosas.

Pero estos “súper poderes” de los que os hablo no se quedan ahí, las legumbres son, además, capaces de solubilizar el fósforo (otro nutriente indispensable para las plantas), y cuentan con un sistema radicular (raíces) muy profundo que mejora la estructura del suelo al generar espacios (porosidad) en los que puede alojarse agua y aire. Son, además, especies de crecimiento rápido, por lo que también protegen al suelo de la erosión.

Es decir, aquí tenemos la respuesta a la pregunta que planteaba: si aumentamos el cultivo de legumbres en España, lograremos reducir la aplicación de fertilizantes en los suelos y, con ello, mejoraremos la calidad de los mismos, reduciremos emisiones de gases de efecto invernadero y evitaremos la contaminación de aguas superficiales y acuíferos, al mismo tiempo que podremos mantener la producción de alimentos.

Queda, llegados a este punto, también justificado el título de este artículo, comprendiendo ya la estrecha relación entre las legumbres , el cambio climático y la huella ambiental. Y resulta indispensable que se comience a hablar sobre ello, que se empiecen a comprender un poco más todos los factores que influyen en la estabilidad de nuestro planeta, que se cree conciencia y movimiento, que se de paso a la acción, logrando que Instituciones Españolas y la sociedad comiencen a realizar actos (y no solo dichos) contra el cambio climático.

Y, es que, teniendo de nuestra mano un aliado tan importante como es la propia agricultura, ¿por qué seguimos utilizándola en nuestra contra?

 

 

1 Comment

  • Jorge Hernandez Posted 31/08/2018 12:53

    El Gobierno de Aragón acaba de dar ayudas para la compra de maquinaria para inyectar purines de granjas en el suelo. Es una medida muy tibia, ante un problema evidente de crecimiento desmesurado en la región, de gases amoniacales. Sabeis de alguna región que prohiba esparcir purines encima de la superficie de los campos? O en Europa? Aquí en Aragón, todo lo de la ganadería industrial clama por poner un orden más sostenible..

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