Análisis integrado del consumo de bienes ecológicos y económicos en ecosistemas agrícolas pampeanos : el uso de la emergía como indicador sistémico de sustentabilidad

Abstract

Los ecosistemas agrícolas de la Región Pampeana Argentina (RPA) atravesaron en las últimas décadas cambios asociados a procesos de expansión geográfica e intensificación productiva. En este trabajo se estudió el funcionamiento de ecosistemas agrícolas pampeanos mediante la síntesis emergética (de emergía). Este acercamiento analítico evalúa conjuntamente el consumo de bienes y servicios ecológicos y económicos, en una moneda común (emergía) que es la cantidad de energía solar necesaria para obtener todos y cada uno de los recursos intervinientes en el proceso de producción (naturales y comprados en el sistema económico). Este marco de análisis novedoso para el estudio de los ecosistemas agrícolas fue aplicado en la evaluación del desempeño de la rotación maiz-trigo/soja en tres ecosistemas agrícolas, Pergamino (BA), Marcos Juárez (CBA) y Montecristo (CBA), ubicados en la RPA en el período 2006-2010. Posteriormente, a partir de una base de información más extensa en el sitio Marcos Juárez, se amplió el rango temporal del estudió al intervalo 1984-2010, y a escala de cultivo individual en lugar de rotación agrícola, con el objeto de detectar tendencias históricas en los indicadores emergéticos. Los resultados del análisis a nivel de rotación mostraron que los ecosistemas evaluados fueron capaces de duplicar la emergía capturada de los recursos locales a partir del agregado de emergía externa comprada (EYR entre 2 y 2.19). También se determinó que el funcionamiento de dichos ecosistemas estuvo basado en una proporción levemente superior sobre insumos externos que sobre recursos provenientes locales propios del ecosistema (EIR entre 1.01 y 1.16). Sin embargo, los ecosistemas estudiados demostraron tener una habilidad para capturar recursos provenientes de la naturaleza proporcionalmente mayor a la presión ejercida sobre el ambiente a través del proceso productivo (ESI entre 1.99 y 2.45). Los valores obtenidos ubican a los ecosistemas agrícolas de la RPA, entre los de mayor eficiencia y renovabilidad en el contexto mundial de la producción agrícola extensiva. La mayor extensión de este análisis en un contexto histórico permitió identificar tres fases de cambio en los indicadores emergéticos en cuanto a la eficiencia del uso de la emergía y su renovabilidad: una fase de mejora (1984-1995), seguida por una fase de disminución (1996-2001), y una fase final de disminución; pero a tasas menores (2002-2010). Los cambios más importantes asociados al consumo de emergía estuvieron explicadas por la adopción de nuevas tecnologías productivas como la introducción de la siembra directa o el uso de semillas transgénicas. Si bien, la moderación en la caída de los índices en la ultima fase identificada (2002-2010) es un síntoma alentador en términos del grado de explotación ambiental de los ecosistemas estudiados, será necesario que futuros aumentos en el consumo de emergía comprada (e.g. insumos o servicios) estén asociados a retornos más que proporcionales en la captura de la emergía local de fuente renovable. La excepción al patrón de tres fases descripto anteriormente, fue la eficiencia de conversión de la emergía a grano (i.e. la inversa de la transformidad), que exhibió un aumentó consistentemente en el período 1984-2010. Este aumento de la eficiencia (medida en emergía requerida para obtener una unidad de energía cosechada) fue observada a pesar del aumento del flujo de insumos comprados, en el mismo período, lo que esta indicando que a través del tiempo, fue posible cosechar valores crecientes de energía por cada unidad de emergía invertida. La aplicación del análisis de los flujos de emergía resultó util para detectar cambios en los sistemas estudiados. Sin embargo, los resultados obtenidos indicarían que la fortaleza del metodo reside en el monitoreo de cambios a escalas temporales y espaciales mayores a las estudiadas en este trabajo. De este modo, sería posible aumentar la eficiencia de detección de diferencias en el uso de emergía si se analizaran patrones regionales de uso de la tierra, donde los sistemas de producción maximicen los contrastes, tanto en en el consumo de bienes ecológicos (oferta ambiental) como económicos (sistemas de producción contrastantes)

In the last decades, argentinean pampean agroecosystems went through geographic expansion and management intensification. In this work, it was studied the functioning of pampean agricultural ecosystems by emergy synthesis. This analytical approach simultaneously evaluates the consumption of economic and ecological goods and services in a common currency (emergy), that is the amount of solar energy required for each and every one of the resources involved in the production process (natural and purchased economic system). This new analytical framework for the study of agricultural ecosystems was applied in the performance evaluation of the rotation cornwheat/soy in three agroecosystems, Pergamino (BA), Marcos Juárez (CBA) and Montecristo (CBA), located in the RPA during 2006-2010. Then, from a broader base of information on the site Marcos Juárez, it was extended the time range of the study to the interval during 1984-2010, and at individual crop scale instead of agricultural rotation, in order to identify historical trends in emergy indices. The rotation analysis showed that ecosystems evaluated were able to double the emergy captured from local resources by adding external purchased emergy (EYR between 2 and 2.19). It was also determined that the functioning of these ecosystems was based on a slightly higher proportion of external inputs than ecosystem local resources (EIR between 1.01 and 1.16). However, ecosystems proved to have ability to capture local resources proportionately greater than pressure exerted on the environment through the production process (ESI between 1.99 and 2.45). These values located RPA agricultural ecosystems, between those of major efficiency and renewability in the global context of extensive agricultural production. The further extension of this analysis in a historical context identified three phases of change in emergy indices as to the efficiency of use of emergy and renewability: an improved phase (1984-1995), followed by a phase of decline (1996-2001), and a final phase of decline, but at lower rates (2002-2010). The most important changes associated with these changes in emergy consumption were explained by the adoption of new production technologies and the introduction of direct seeding or the use of transgenic seeds. Even though, the moderation in the fall of the indices in the last phase identified (2002-2010) is an encouraging sign in terms of the degree of environmental exploitation of the ecosystems studied, it will be necessary that future increases in purchased emergy consumption (e.g. inputs or services) will be associated with more than proportional returns in capturing local emergy renewable source. The exception to the pattern of three phases described above, was the conversion efficiency from emergy to grain (i.e. the reverse of the transformity) which exhibited a consistently increased in the period 1984-2010. This increased efficiency (measured in emergy required to produce a unit of energy harvested) was observed despite the increased flow of purchased inputs in the same period, indicating that over time, it was possible to harvest increasing values of energy per unit of emergy invested. Applying emergy flows analysis was useful to detect changes in the systems studied. However, the results indicate that the strength of the method lies in monitoring changes over time and space scales higher than those studied in this work. Therefore, it would be possible to increase the efficiency of detecting differences in the use of emergy when analized regional patterns of land use, where production systems maximize the contrasts, both in consumption of environmental goods (environmental supply) and economic (contrasting production systems).