Biomimesis

El mundo esta lleno de maravillas, ya sean de tipo natural o artificial, algunas de ellas suelen ser consideradas simples, posiblemente por su cotidianidad como es el caso de la respiración, mientras que otras son bastantes complejas. Gracias a nuestra capacidad de observación y análisis hemos sido capaces de aprovechar e imitar las capacidades de otras especies.

El desarrollo científico a permitido al hombre una mejor compresión sobre características y sucesos de su entorno, lo cual le ha permitido crear tecnologías que han cambiado su estilo de vida profundamente. La especie humana ha sido capaz de facilitar tareas por medio de herramientas y equipos gracias a la creatividad, la mejora y/o la integración de lo ya existente. Lo anterior es posible a que contamos con una tecnología que se encuentra en lo más profundo de nuestro ser, en el interior de cada célula de nuestro cuerpo, y es el ADN; esta biotecnología, llamada genética, no es exclusiva nuestra especie pero es la que determina las características de cada clase de ser vivo y de cada individuo.

Cada clase de ser vivo tiene una tecnología por lo cual se puede distinguir e incluso dentro de un mismo grupo puede haber  variaciones que generen otros grupos; considere el caso de los arácnidos y la variedades que se conocen de los mismos. Aunque en la realidad los individuos demuestran sus capacidades dependiendo de las circunstancias y experiencia; semillas idénticas se pueden desarrollar o abortar dependiendo dependiendo de que halla ciertas condiciones de fertilidad; por lo tanto podemos llegar a definir como principio que que cada tecnología tiene condiciones optimas de operación. En nuestro planeta se encuentra una diversidad genética y de condiciones que en conjunto requieren de un equilibrio que permita conservar un estado estable.

Para la supervivencia de cualquier individuo es necesario cierta compresión sobre las características y capacidades propias y de los otros individuos; esto es clave para la evolución y la selección natural. Nuestra especie ha destacado enormemente en lo que se refiere a capacidad de compresión. Entre los frutos de esta capacidad se encuentran a) el poder aprovechar las capacidades y las características de otros individuos, objetos y oportunidades. b) la imitación de las capacidades de otros individuos o materiales, que es conocida como Biomimesis, c) la generación de nuevos individuos con capacidades y/o características mejoradas, d) y poder anticiparse a problemas de diversa índole.

Por ahora nos concentraremos en lo que es la Biomimesis debido a su alta importancia, sobre todo por que vivimos en una época en la que el propio desarrollo de nuestra civilización es también una grave amenaza que ha desbalanceado el equilibrio natural a nivel global y por lo cual es necesario comprender y tener en cuenta los principios de este equilibrio para desarrollar mejores técnicas y tecnologías. Sin embargo, el concepto de la biomimesis no es algo nuevo, por ejemplo, los aviones son el resultado de imitar a la capacidad de vuelo de las aves, también desde hace unas décadas se trata de imitar fibras de origen natural como la seda,o el diseño de celdas solares que imiten a las plantas. La actual crisis global de insostenibilidad por la cual atravesamos sucede en cuatro campos de manera simultanea; en lo ambiental, en lo tecnológico, en lo social y en lo económico. Este ultimo campo, el de lo económico, integra los otros tres a través de una estructura que permite el intercambio de valores. Por lo anterior, la economía y su estructura es un campo crítico que definitivamente contribuiría a superar la insostenibilidad en beneficio de las próximas generaciones, pues de no hacerlo surgirían tremendos problemas por el agotamiento de los recursos ante una mayor demanda de una población humana que crece en forma exponencial. 

Desde hace dos siglos se sabe que es necesario avanzar hacia una economía que incremente sus recursos naturales y minimice o elimine el desperdicio por medio de los eficiencia de los procesos involucrados, pero lamentablemente  hemos alcanzado el limite de asimilación de residuos, es decir, el límite de regeneración natural e incluso estamos reduciendo este limite. Gracias al estudio de la naturaleza se puede comprender de manera general que la misma se rige por el equilibrio de fuerzas y ciclos periódicos que causan el clima, los fenómenos meteorológicos y las estaciones; y para que la vida se desarrolle como la conocemos es necesario que el  clima  permita que sucedan los fenómenos meteorológicos en forma equilibrada; podemos decir que la vida es eclipsada por la deficiencia o el exceso. La actual estructura económica es de tipo lineal y se trata de una multitud de cadenas productivas de una población en crecimiento que genera residuos permanentes y bienes económicos fugaces a costa de recursos naturales a una determinada capacidad de recuperación. Al respecto se han hecho estudios como La Huella Ecológica, con la intención de calcular la capacidad y el punto de equilibrio de la tierra necesaria para un desarrollo sostenible. Este estudio ha puesto de manifiesto los niveles de consumo excesivos y desequilibrados de los recursos naturales que hay en el planeta y que agota los ecosistemas, acelerando el cambio climático y generando una cantidad inmensa de residuos.

Para tratar de salvar las dificultadas mencionadas anteriormente utilizando el concepto de biomimesis, la estructura de la economía o cadenas productivas deben de volverse cíclicas y reducir la cantidad de residuos generada y conserven los recursos naturales. además diferentes sectores económicos y sociales junto con una variedad de productos deben (re)diseñarse con base a la imitación de las propiedades de la naturaleza de modo que sean rentables y eficiente. Por lo tanto la mejora económica depende de la mejora tecnológica y social en dirección de la implementación de nuevos sistemas de producción, de distribución, de logística, de procesos, de información, de comunicación, de comercio, de organización o de servicios. Podemos esperar la creación de nuevas cadenas productivas que complementen a las actuales y completen ciclos; también es de esperarse la interconexión de cadenas o ciclos debido al aprovechamiento de subproductos  generando una red económica en la que fluyen materia y energía en función del dinero y el tiempo.

Considere los esfuerzos de ingeniería ambiental por compostear residuos orgánicos, reciclar residuos, crear productos biodegrables, hacer uso de recursos desperdiciados y la reducción de emisiones  son algunas de las tareas que se realizan. Muy probablemente se requerirá modificar profundamente los hábitos de consumo y distribución de materias primas y alimentos para mejorar la eficiencia y rendimiento de los recursos renovables y no renovables. Como sea, no debemos olvidar que las obras que la naturaleza ha producido por mucho mas tiempo que lo que el ser humano lleva sobre la tierra, y que la naturaleza misma ha sido y seguirá siendo la mejor fuente de inspiración por excelencia.

El fracaso de una educación, rural y urbana, que ofrece "el circo antes del pan" - Polan Lacki

El ingeniero en agronomia Polan Lacki es uno de los principales impulsores de una agricultura alternativa de bajos insumos para resolver los problemas de los agricultores que no pueden costear una agricultura intensiva. Trabajo para la FAO desarrollando una agricultora emancipadora que permitiera que los agricultores no dependieran de las apoyos gubernamentales y ha tenido una enorme experiencia internacional.

Ponla Lacki ha escrito una amplia variedad de articulos donde expone su pensamiento e invita reflexionar sobre las causas raíz de los grandes problemas que ha identificado junto con sus críticos. Periodicamente transcribiremos ycompartiremos algunos de sus artículos esperando que sean de su agrado.

El fracaso de una educación, rural y urbana, que ofrece "el circo antes del pan"

En los países latinoamericanos, un creciente porcentaje de jóvenes, del medio rural y urbano, ya está consiguiendo concluir la enseñanza fundamental y hasta la media o secundaria. Desafortunadamente, este éxito es más aparente que real, pues en términos concretos está produciendo resultados decepcionantes. Los jóvenes, ahora más escolarizados y con un horizonte de aspiraciones y ambiciones ampliado, se sienten frustrados, por no decir engañados. Después de haber estudiado en esos largos 11 años, durante los cuales alimentaron la ilusión de que este esfuerzo les ofrecería un futuro de oportunidades y de prosperidad, ellos descubren que no están aptos ni para obtener siquiera un modestísimo empleo; pues egresan del sistema escolar sin poseer las "cualidades" que los empleadores esperan y necesitan  encontrar en un buen empleado. Esto ocurre porque el sistema de educación, rural y urbano, no les proporciona los conocimientos útiles, las aptitudes necesarias y ni siquiera las actitudes y los valores que necesitan para ser buenos empleados; tampoco los prepara para que sean buenos ciudadanos y padres de familia que sepan educar, orientar, alimentar y cuidar de la salud de sus hijos, etc. Hablemos sin eufemismos, a excepción de lo que les fue enseñado en los tres primeros años (leer, escribir, efectuar las 4 operaciones aritméticas, aplicar la regla de tres y conocer el sistema métrico), prácticamente todos los demás conocimientos son irrelevantes para que ellos puedan tener un mejor desempeño en el trabajo y en la vida personal, familiar y comunitaria. En esos ocho años posteriores, los pocos contenidos que podrían ser útiles suelen ser enseñados de manera excesivamente teórica, abstracta, fragmentada, y desvinculada de la vida y del trabajo, con lo que se transforman en virtualmente inútiles. Entonces, se impone la siguiente pregunta: ¿para qué estudiaron esos ocho años adicionales?

Seamos objetivos y realistas: ¿cuál es la utilidad o aplicabilidad en la vida cotidiana que tiene la enseñanza teórica de los logaritmos, los determinantes, la geometría analítica, la raíz cuadrada y cúbica, o la enseñanza "memorística" sobre la historia de Cleopatra o de la Emperatriz de Bizancio, los faraones y las pirámides del Egipto, la historia de la Mesopotamia y las altitudes de las Montañas Rocosas? Algunos defensores de este conservadorismo educativo afirman que tales contenidos son necesarios para desarrollar la creatividad, el ingenio, el sentido crítico e investigativo, el espíritu de iniciativa de los educandos y para ofrecerles una supuesta "formación integral". Personalmente, opino que existen formas más  inteligentes y productivas para alcanzar tales objetivos. Contenidos más cercanos - en el tiempo y en el espacio - a las realidades cotidianas de los educandos serían mucho más eficaces para desarrollar sus potencialidades latentes, para establecer relaciones entre causas y efectos, para evitar que repitan los errores que fueron cometidos en el pasado, etc. Otros teóricos afirman que es necesario mantener esos contenidos para "democratizar" las oportunidades de acceso a la universidad, ignorando que, en la mayoría de los países de  América Latina, apenas 5 o 10% de los jóvenes tienen ese privilegio. En tales condiciones, no es lógico ni justo castigar y aburrir a los otros 90 o 95 % que no llegarán a la universidad, haciéndoles estudiar durante ocho años temas excesivamente teóricos, abstractos, lejanos, no utilizables y prescindibles, por no decir inútiles.

En la dinámica del mundo contemporáneo, los educandos tienen motivaciones e intereses mucho más inmediatos y concretos. Su principal aspiración es obtener un trabajo bien remunerado para acceder a los bienes y servicios  que ofrece la vida moderna y poder constituir una familia próspera y feliz. Por lo tanto, una educación realista deberá estar orientada al logro de esos anhelos y necesidades concretas y prioritarias de la mayoría de la población; y no a proporcionarle una creciente cantidad de informaciones descontextualizadas, que son irrelevantes y no utilizables en la solución de sus problemas cotidianos.

La realidad concreta nos indica que, después de concluir o abandonar la escuela fundamental o media, la gran mayoría de los educandos rurales:

A - en una primera etapa, van a dedicarse actividades agropecuarias, como productores o como empleados rurales, en las cuales fracasan, entre otras razones, porque la escuela rural prefirió enseñarles la historia del Imperio Romano y el Renacimiento Francés, en vez de enseñarles a producir, administrar predios rurales  y comercializar las cosechas con mayor eficiencia; ignorando que este es el primer requisito para que puedan incrementar sus ingresos y, gracias a ello, sobrevivir con dignidad en el medio rural.

B - en una segunda etapa, después de fracasar en las actividades rurales, esos ex-agricultores y sus hijos emigran para las ciudades donde serán  ayudantes de la construcción civil, albañiles, pintores o carpinteros, chóferes, maniobristas o cuidadores de automóviles, policías y vigilantes, cocineros o mozos, y vendedores callejeros, empleadas domésticas o limpiadoras de oficinas y de edificios residenciales, barrenderos (recolectores de basura), oficinistas y obreros de empresas públicas y privadas, etc.; pues, en el mundo moderno son esas actividades urbanas las grandes empleadoras  de mano de obra.

Lo anterior significa que los contenidos curriculares de las escuelas rurales no respondieron a las necesidades de los padres y ahora los contenidos de las escuelas urbanas no responden a las necesidades concretas de sus hijos. Para que esas mayorías puedan realizarse como personas y sean más eficientes y productivas, necesitan de conocimientos que sean útiles y aplicables para mejorar el desempeño en las ocupaciones mayoritarias recién mencionadas; y especialmente para que puedan desempeñar, con eficiencia, otras actividades que son más valoradas por la sociedad y por el mercado de trabajo. El barniz seudo cultural e intelectual, tan frecuente en nuestros obsoletos currículos, no contribuye al logro de ninguno de esos dos objetivos, pues los potenciales empleadores no están muy interesados en saber si los jóvenes candidatos a un empleo conocen la biografía de Montesquieu, Robespierre o Richelieu.

El abismo existente entre aquello que el sistema de educación enseña y lo que los educandos realmente necesitan aprender es sencillamente inaceptable. Esa disfunción educativa es tan perjudicial a nuestra juventud, al sector productivo y al futuro de nuestras naciones que no podemos seguir aceptando “teorizaciones”, justificaciones y elucubraciones  de los "especialistas' que insisten en mantener en los currículos  lo superfluo, en vez de reemplazarlo por lo esencial. La sociedad en su conjunto deberá exigir que el sistema de educación adopte transformaciones radicales, corajosas e inmediatas, pues las medidas cosméticas adoptadas por el referido sistema en las últimas décadas han demostrado ser mal priorizadas/orientadas, insuficientes e ineficaces. Los ciudadanos, quienes a través de sus impuestos, están financiando ese anacrónico sistema  de educación y pagando las consecuencias de esa mala calidad educativa, tienen todo el derecho de exigirlo; y el sistema de educación tiene el deber de acatar esta justísima reivindicación. Los contenidos que la mayoría de los educandos, probablemente, nunca utilizará deberán ser sumariamente extirpados de los currículos y reemplazados por conocimientos que tengan una mayor probabilidad de ser utilizados por la mayoría  de los educandos, durante el resto de sus vidas. Es necesario ofrecerles una educación que les ayude a que ellos mismos, puedan transformar sus realidades adversas, corregir sus ineficiencias y solucionar sus problemas cotidianos. 

Las crecientes multitudes de desempleados/subempleados, pobres y miserables que no poseen dinero  para pagar un techo digno, comprar los alimentos y las medicinas y mandar sus hijos a la escuela, al médico y al dentista, necesitan, en primerísimo lugar, de una educación útil, en el sentido de que las habilite a conseguir un trabajo/empleo generador de un salario razonable, con el cual puedan satisfacer las necesidades primarias de supervivencia de sus  familias. Estas multitudes de "mal-educados" por nuestras escuelas no están muy interesadas en saber cual es la altitud del Everest o la extensión del Río Nilo; tampoco en conocer  la historia de las competencias  y batallas que ocurrieron en el Circo Máximo o en el Coliseo de Roma. Después que adquieran los conocimientos necesarios para ser empleados más productivos, mejores ciudadanos y buenos padres de familia ellos podrán buscar las oportunidades y fuentes donde adquirir los otros conocimientos que satisfagan a sus curiosidades  y a sus intereses intelectuales y culturales. Esas oportunidades y fuentes de conocimientos no necesariamente deberán ser proporcionadas a través del sistema de educación formal (escolarizada). Es comprensible que los privilegiados de la sociedad que ya tienen acceso al pan deseen ir al circo. Sin embargo, la prioridad de la gran mayoría constituida por los no privilegiados, por los pobres, por los sufridos y por los abandonados es diferente, ellos quieren primero el pan y después el circo.

Documentos que amplían y fundamentan las propuestas de este artículo podrán ser solicitados a través de los e-mails: Polan.Lacki@uol.com.br  y  Polan.Lacki@onda.com.br  o encontrados en la sección "Artículos" de la Página web  http://www.polanlacki.com.br y en la nueva Página  http://www.polanlacki.com.br/agroesp

Y para concluir, la siguiente reflexión que está muy identificada con el actual desafío de nuestra educación: "Es necesario navegar, dejando atrás las tierras y los puertos de nuestros padres y abuelos; nuestros barcos tienen que buscar la tierra de nuestros hijos y nietos, aún no vista, desconocida"-Nietzsche

Fuente: http://www.polanlacki.com.br/esp/artigosesp/artigopanycirco.htm

Nutrición Vegetal. Adsorción e Iintercambio Ionico de los Suelos

Hace unos 170 años H. S. Thompson y J. Spence descubrieron el suelo es capaz de adsorber amonio. Su experiencia fue que al mezclar sales de amonio con suelo, el calcio sustituía a una fracción de amoniaco, generando cantidades detectables de sales cálcicas. Este fenómeno fue ampliamente estudiado por J. T. Way, quien lo llamo "cambio de bases".Way demostró que el intercambio de iones era de naturaleza química y se verifica en cantidades equivalentes, siendo los aluminosilicatos en el suelo los responsables del intercambio.

Los coloides del suelo.

El intercambio iónico sucede solo en ciertas partículas que se conocen como coloides y están dispersas en el suelo, principalmente en forma de arcilla y humus, y en menor grado por óxidos hidratados de hierro, aluminio y manganeso. Cada partícula coloidal actúa como un enorme ion al tener una carga eléctrica tan grande que es capaz de atraer a miles de iones de carga eléctrica opuesta. La carga eléctrica de los coloides puede ser positiva o negativa dependiendo del pH. En las condiciones naturales y normales del suelo los coloides del suelo adsorben principalmente los iones de carga positiva o cationes y lo hacen en mayor cantidad que los aniones, o iones de carga negativa.

El intercambio iónico sucede cuando el ion de un material, M1,  es sustituido por otro de características distintas M2. Dependiendo de las condiciones de estado y cantidad de sustancias que interactúen se establecen equilibrios entre las fuerzas naturales de los materiales. Si se opera de forma adecuada es posible sustituir por completo todos los iones intercambiables. 

Nutrición Vegetal

El proceso de intercambio iónico permite poner a disposición de la planta los elementos nutrientes mediante su almacenamiento y posterior liberación. Este proceso tiene una decisiva influencia sobre las propiedades fisicoquímicas y los tratamientos de suelo así como en el modo de actuar de los insumos utilizados.

Cada partícula coloidal esta rodeada por tres capas; la interna o de disolución interna, donde los iones son retenidos con mayor intensidad por estar mas cerca del centro de carga eléctrica del coloide; la intermedia o de intercambio donde los iones son retenidos con menos intensidad y son mas fáciles de intercambiar; y la externa o disolución del suelo que contiene iones en mucho menor concentración que las anteriores capas. La facilidad con la que un ion es adsorbido depende de la cantidad de carga y el tamaño de ion. La temperatura disminuye el poder absorbente de las partículas coloidales. La capacidad de adsorción e intercambio del suelo depende de la capacidades y cantidades presentes de arcillas, humus, óxidos de Fe, Mn, y Al en la composición del suelo. "La capacidad de cambio de cationes va desde 5me/100g de suelo de muy poca arcilla o materia orgánica, hasta cerca de unos 200 me/100g de suelos orgánicos"

Las constantes para caracterizar el estado del complejo adsorbente en los suelos son:

• Capacidad total de cambio de cationes; cantidad máxima de cationes que el suelo puede fijar, se expresa en miliequivalentes por 100g de suelo seco y se expresa por T.
• Suma de cationes metálicos de cambio, designada por S, significa la cantidad total de cationes alcalinos y alcalino-térreos retenidos sobre el complejo adsorbente, cuando se procede su análisis, se expresa igualmente meliequivalentes por 100g de suelos seco 
• Insaturación. Esta es la diferencia T-S, representa la cantidad de H+ fijados sobre el complejo.
• Porcentaje o grado de saturación de cationes metálicos o de bases, designado por V, es el valor obtenido de la relación V=100 S/T

El establecimiento de estas constantes de de gran interés en el estudio del suelo, ya que a partir de ellas se pueden deducir muchas de sus características. Puede decirse que los principales tipos de suelos y sus propiedades agrícolas están íntimamente relacionas con el estado del complejo adsorbente.

Suelos con grandes cantidades de arcilla y materia orgánica tendrán un valor T muy superior al correspondiente a suelos arenosos con bajo contenido de materia orgánica. 

Los suelos con predominio de arcillas 2x1 presentan un valor de T superior a aquellos otros en los que predomina el tipo 1x1. 

Generalmente estos últimos presentan valores comprendidos entre 10 y 20 me/100g, los de tipo 2x1 de 40 a 80 me/100g, y los coloides orgánicos de 300 a 400 me/100g. 

El valor de V de los suelos corrientes, no cultivados, es más alto en la regiones áridas que en las húmedas. 

Conociendo los valores de T y S se puede tener una primera aproximación del tipo de suelo. Cuando el complejo adsorbente esta casi saturado (S=T): a) si lo esta por Ca2+ o por Mg2+, tendremos Rendzinas o Thernozems; b) si lo esta por Na+, se trata de Solonetz. Cuando el complejo presenta una gran insaturación (T>S): a) Se trata de Podzoles cuando hay destrucción parcial del complejo; b) son suelos lateríticos si la destrucción del complejo es casi total.

Para suelos con una composición orgánica y mineral determinados, el pH y el nivel de fertilidad se incrementan con un aumento de V.

La facilidad con que los cationes son adsorbidos por las plantas está intimamente relacionada con el valor de V. Así, un suelo con V=80% proveerá de cationes a la planta mucho más fácilmente que el mismo suelo con un valor de V=40%.

La relación entre V y la asimilación de cationes se modifica con la naturaleza del coloide del suelo. Como regle general, suelos con grandes cantidades de arcillas 1x1 pueden suministrar cationes a las plantas a un valor de V más bajo que los suelos con altos porcentajes de coloides 2x1.

Los suelos de regiones áridas están prácticamente saturados de bases, mientras que los de regiones húmedas aparecen, comparativamente pobres en cationes metálicos y más ricos en hidrógenos adsorbidos. 

Cooperativismo Empresarial; una necesidad más que un deseo.

En el 2012 la comunidad internacional reconoció el enorme potencial que las sociedades cooperativistas para afrontar los principales problemas que necesita resolver la civilización mundial. Como cualquier empresa, las cooperativas deben operar de manera eficiente y eficaz, pero por su estructura democrática, la toma de decisiones obedece a una diversidad de necesidades naturales y sociales con base en un conocimiento colectivo más amplio. Este tipo de empresas buscan estimular y sostener el desarrollo individual y social de manera simultánea y duradera. Las cooperativas u organizaciones con principios similares son necesarios para sacar el máximo provecho y beneficio del talento de aquellos emprendedores que asumen el reto de hacer frente a los problemas que afectan en cuestiones económicas, ambientales, sociales.

Los emprendedores deben de considerar en sus planes los siguientes problemas globales:

• La degradación medio ambiental y perdida de recursos naturales.
• La inestabilidad del sector financiero
• Unas desigualdades decrecientes
• La decreciente brecha en la gestión global
• La joven generación aparentemente poco comprometida
• La perdida de confianza en las organizaciones políticas y económicas.

El cooperativismo actualmente establecido tiene que crecer incluyendo una amplia gama de individuos productivos de edad,experiencia y formación muy diversas. Estas organizaciones pueden liderar la innovación de la participación democrática cuando sean bien estructuradas y bien administradas por sus socios, los cuales deben de tener un perfil de apreciada calidad, siendo necesaria que la participación de los socios sea transcendental para su empresa, sin descuidar aspectos sociales y con seguridad económica. Debido a los principios que sustentan el cooperativismo estas empresas pueden beneficiarse del trabajo en conjunto con otras empresas del mismo u otro tipo pues dentro de la misma organización la cohesión social es un valor fundamental. otros beneficios que ofrecen las cooperativas a sus miembros son básicamente siete; mayor flexibilidad de participación de acuerdo a intereses y necesidades; una mejor comunicación organizacional y ambiente laboral; mayor poder de decisión de acuerdo a la participación; una mayor conjunción entre individuos autónomos; alto potencial de desarrollo por una mayor interacción con personas de experiencias diversas; identificarse con otras organizaciones  con  quienes podrían trabajar y aprender, de forma libre; ser consciente y directamente participe de un beneficio social.

La Materia Organica del Suelo y El Humus

Los suelos se enriquecen con los restos de plantas, animales, hongos y bacterias, entre otros. La fertilidad de los suelo puede relacionarse con la cantidad de materia viva y orgánica que contiene cada unidad de suelo. Los restos provenientes de animales no permanecen por mucho tiempo en el suelo; el suelo conserva principalmente los restos de las plantas, bacterias y hongos.

El material orgánico del suelo esta compuesto por una cantidad enorme de sustancias que pueden agruparse en los siguientes tipos: hidratos de carbono, ligninas, taninos, glucósidos, ácidos orgánicos, sales orgánicas, esteres, resinas, compuestos nitrogenados, pigmentos y sales minerales. Los anteriores compuestos se forman debido al proceso de degradación biológica que sucede cuando un ser vivo muere y sirve de alimento a otro ser vivo.

El proceso de degradación biológica o biodegradación inicia idealmente cuando un ser vivo muere; aunque podría iniciar antes, a causa de una enfermedad. Durante la biodegradación los cuerpos originales se desintegran en productos que permanecen o se desintegran en productos mas simples, algunos de los cuales migran hacia la atmósfera o al subsuelo; de manera simultanea los microorganismos que participan en la biodegradación se multiplican y acumulan en sus cuerpos los nutrientes disponibles. Hay dos elementos de los que depende la actividad de los microorganismos desintegradores,  el carbono, C, y el nitrógeno, N; estos bichos obtienen su energía de la oxidación del carbono y para poder hacerlo necesitan una cantidad de nitrógeno que es proporcional a la cantidad de carbono oxidado; conforme avanza la biodegradación la proporción C/N del material orgánico disminuye al perderse el carbono se pierde en forma de gas y el nitrógeno se conserva.

Los materiales orgánicos con una proporción C/N baja y que contengan más nitrógeno del que demandan los microorganismos descomponedores, estos últimos liberan el exceso permitiendo que lo puedan usar las plantas. Si la relación C/N es alta entonces la cantidad de nitrógeno es deficiente y el nitrógeno no se libera hasta que la relación C/N disminuye. En la practica agrícola es aconsejable incorporar solo residuos con una proporción C/N < 20. 

El Humus

Se conoce con el nombre de "humus" al conjunto total de materias orgánicas que acumulan en el suelo después de haber sufrido un conjunto de transformaciones químicas y bioquímicas, las cuales son difícilmente degradables y pueden permanecer por largo tiempo. Esta sustancia no tiene una composición exactamente definida, ni siquiera hay  porcentajes determinados de lo compuestos que los forman. El humus se trata de un material heterogéneo, constituido por sustancias altamente polimerizadas con propiedades coloidales e hidrofílicas muy marcadas y una alta capacidad de intercambio iónico; por estas características desempeña grandes funciones en el suelo y la nutrición de las plantas.

Aunque no se conoce con precisión el mecanismo de formación del humus se ha podido vislumbrar que el primer factor que influye es la descomposición temprana, y principalmente de los compuestos hidrocarbonados que sufrirían diversas transformaciones en el metabolismo microbiano que permite fijar los compuestos nitrogenados presentes y generar una estructura polimeríca que incrementa la estabilidad química; el siguiente factor es la degradación de los compuestos orgánicos más resistentes químicamente que al descomponerse forman compuestos capaces de fijar compuestos nitrogenados; el tercer factor de la formación del humus seria la combinación de los productos formados de los dos casos anteriores mediante polimerización o condensación, El resultado de estos tres factores es un material de naturaleza coloidal.

En los suelos el humus se encuentra en cuatro diferentes fases: a) restos orgánicos frescos de estructura celular; b) Productos intermedios resultado de la biodegradación; c) Complejos coloidales; y d) compuestos solubles. En laboratorio ha sido posible separas el humus en seis constituyentes; sustancias soluble; humina; ácidos fúlvicos; ácidos húmicos; núcleos; y sustancias hidrolizables. Cada uno de estos grupos constituye un conjunto de sustancias amorfas de carácter coloidal que no pueden definirse claramente. Se considera a la humina como el producto de envejecimiento de los ácidos húmicos; su capacidad de reacción es mínima y su proporción en el suelo es escasa.

El humus es de naturaleza coloidal por que  presenta una enorme superficie expuesta con relación al volumen que ocupa debido a que tiene poros y microporos. Los microporos son tan pequeños que ocupan un volumen unitario mucho menor que los poros normales por lo que al incrementarse el numero de microporos la superficie expuesta se incrementa. Estos microporos dan al humus una capacidad de adsorción de agua sobresaliente del resto de materiales que conforman el suelo. En la superficie expuesta por los microporos podemos encontrar una gran cantidad de sitios en los que puede intercambiarse  iones hidrógeno u otros iones positivos por otros cationes.

Los efectos del humus en los suelos y plantas son varios. El color y la temperatura del suelo son noblemente influenciadas por el humus, conforme este el contenido del mismo se incremente la temperatura mejoraría y se estabilizaría. También contribuye y promueve una estructura porosa en el suelo  que mejora la aireación y drenaje. Por la elevada capacidad retención de agua mantiene la humedad del suelo por mas tiempo. Regula y incrementa la capacidad del suelo de almacenar y hacer disponibles los nutrientes para las plantas, evitando perdida o insuficiencias de los mismos.  Junto con la acción de los microorganismos descomponedores el humus sirve como fuente de elementos nutritivos  y es una fuente de ácido carbónico, el cual ayuda a solubilizar los compuestos minerales del suelo.

Para redondear los beneficios del humus considere que las plantas presentan un mejor desarrollo de sus raíces y un mejor aprovechamiento de los nutrientes disponibles.

Fuente: Navarro. Quimica Agricola. Cap 4.

Temperatura y Composta; maduración y control del proceso.

La temperatura es un concepto que usamos ampliamente y quizas sea la magnitud más importante para nuestras vidas. Hoy sabemos que en gran medida nuestra salud depende que nuestra temperatura se mantenga estable y en equilibrio y que la desviación de dicho estado por algun problema de salud  incrementa la temperatura de forma local o general, causando que percibamos lo que llamamos calor o frío; todo esto se relaciona con la trasferencia de energía o energetica.

La temperatura es en realidad una manifestación de la actividad química que sucede en determinadas condiciones y que puede compararse de un caso a otro. Por actividad química nos referimos a las interacciones que suceden entre las particulas que conforman cualquier sustancia; son los electrones las particulas que primordialmente se encuentran en moviento por la interaccion que tienen con los átomos que los rodean pero tambien los atomos, moleculas, celulas y organismos  pueden moverse e intereactuar en el espacio. Es decir, que la temperatura se debe al movimiento y la interacción de los electrones, átomos, moleculas, celulas y organismos que se encuentran en un espacio determinado.

Cuando nos enfermamos normalmente nuestro cuerpo se calienta debido a se incrementa la actividad de los organismos que habitan nuestro cuerpo y que nos defienden de organismos invasores.El flujo de la sangre tiene mucho que ver con el control de la temperatura, cuando la sangre se concentra y colorea alguna parte de nuestro cuerpo podemos sentir como la temperatura tambien se incrementa en esa zona.

Por lo tanto la temperatura de cualquier sistema es una medida global u holistica que permite tener una idea abstracta de que es lo que ocurre al interior de dicho sistema, y hasta cierto punto permite observar la forma en que afectan las condiciones exteriores al mismo sistema.

La biodegración es un fenomeno que en la actualidad ha incrementando su importancia debido a la gran cantidad de residuos que se genera en la civilización moderna y las fuentes limitadas de recursos que disponen sus pueblos. Debido a la complejidad de la complejidad de los RSU y otros residuos organicos ha sido dificil establecer un manejo adecuado para procesarlos y reutilizarlos. Sin embargo hasta ahora la temperatura parece ser el mejor indicador para decidir el proceso al cual deben someterse los residuos organicos.

En la India, Rich y Bharti  (I) mostraron que al tratar los residuos organicos en un medio aerobico y con la humedad adecuada la temperatura es el parametro que mejor se relaciona con el grado de madurez de la composta pues una vez que la temperatura llega hasta su valor maximo la misma disminuye hasta su temperatura de equilibrio elemental, que es el punto final de la reacción; la reacción de biodegradacion se favorece cuando la velocidad del descenso de temperatura es menor, es decir que se puede alcanzar el mismo grado de reacción en menor tiempo. Por lo tanto, es conveniente diseñar procesos que permitan tener un mejor control de los flujos de calor y la humedad en los reactores que se usan para biodegradar los residuos organicos.

(I) N. Rich y A. Bharti. Assessment of different types of in-vessel composters and its effect on stabilization of MSW compost. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET).Volume: 02 Issue: 03 | June-2015

 

Con aroma de café.

La amistad es como el café, una vez frío nunca vuelve a su sabor original, aún si es recalentado. Immanuel Kant

En el mundo hay un gran variedad de bebidas para deleitar una diversidad de gustos y propósitos. Algunas de las bebidas más conocidas, gustadas y vendidas en el mundo tienen una ligera capacidad estimulante, y uno de los ingredientes comunes en esta clase de bebidas es el café, el cual es un grano que  que dependiendo de variables naturales y artificiales dentro de su cultivo y procesamiento, respectivamente, desarrolla una variedad de sabores y aromas exquisitos y suculentos alguno de los cuales son extremadamente apreciados. A pesar de que la ciencia es capaz de explicar a fondo gran parte de los detalles del cultivo y procesado del café en sus numerosas etapas, el nivel de cuidados necesarios en la cadena productiva transforman la caficultura en un verdadero arte.

Las cualidades por las cuales se caracteriza una buena taza de café para beber son la acidez, el aroma y el cuerpo, las cuales están ligadas con la naturaleza de los granos. Si la preparación de la bebida no se realiza con cuidado es posible que se destruyan  o se pierdan los compuestos que dan a la bebida sus cualidades organolépticas.
El café tiene un efecto estimulante debido a la cafeína, la cual dependiendo del lugar de recolección, la especie y la variedad contiene de 0.65 a 2.7%. La planta o cafeto que produce la mayor parte del café que se consume en el mundo es la coffea arabíca y su variedades.
La calidad del café es una variable que en un inicio solo consideraba las características de los granos obtenidas para ciertas condiciones ambientales y un determinado manejo agronómico, sin embargo, el cultivarlo de modo ecológico y el comercio de café de forma más justa también han determinado la calidad. Hoy en día se consideran las características organolépticas del café en taza como una de las más importantes gracias a las cual se distinguen las calidades de excelencia que suelen triplicar o hasta cuadriplicar el valor tales cosechas.

Las propiedades físicas del café en grano que determinan su calidad son la uniformidad de color, el rendimiento, la humedad del grano, la madurez,  la distribución de tamaño del grano y la distribución de granos planchuela y  deformidades.
La evaluación sensorial se da en los cafés de especialidad, que son buscados por consumidores gourmet, y aunque la aceptabilidad en este mercado depende mucho de la mercadotecnia, el perfil y sabor del café determinaran el éxito de las ventas. El análisis sensorial se realiza mediante un jurado de catación que evalúa, mediante los sentidos del gusto y del olfato, el sabor, la fragancia, el aroma, la nariz del buque, , el resabio, el cuerpo y la acidez.

Sabor

El sabor es la sensación que ciertos compuestos producen en la boca y, de manera especifica, en la lengua. Se conocen cuatro sabores primarios, dulce. amargo, salado y ácido, que se relacionan directa y respectivamente con la sacarosa, la quinina,el cloruro de sodio y el ácido cítrico. Se ha propuesto que se considere un quinto sabor primario denominado umami, La identificación del sabor se lleva a cabo en los corpúsculos gustativos distribuidos en la lengua, en zonas mas o menos definidas aunque con cierto traslape. Lo ácido se percibe principalmente en los margenes laterales del tercio posterior; lo amargo en la papilas de la parte posterior; lo salado en la punta y en los lados; y lo dulce en la punta. Los catadores requieren mover lentamente la bebida desde la punta de la lengua hacia los lados y hacia atrás para así poderlo apreciar en su conjunto. La percepción del sabor depende de la temperatura, la textura o las propiedades reológicas de la bebida. Las interacciones entre sabores primarios puede aumentar y disminuir la intensidad de uno de ellos; lo dulce le da un sabor ma agradable a lo amargo e inhibe lo salado. El diversidad de sensaciones  que se puede experimentar esta estrechamente relacionado con la estructura de los compuestos saporíferos, de forma que compuestos con la misma composición pero diferente estructura pueden provocar efectos muy diferentes.

Buque

El buque del café es el perfil aromático completo del café tostado y esta compuesto por cuatro partes distintas: la fragancia, el aroma, la nariz y el resabio. La fragancia se debe a los gases orgánicos liberados luego de tostar y moler el café. El aroma son los gases de la bebida recién preparada, en la que el agua caliente vaporiza algunos de los compuestos más ligeros de la la bebida y por lo cual es distinto a la fragancia de los granos. El efecto en la nariz por los vapores arrastrados al beber café, de carácter dulce, provoca sensaciones que se relacionan significativamente con el grado de tostado. El resabio  se trata de la sensación causada por la percepción del vapor del material orgánico más pesado que es expelido desde la laringe hacia las fosas nasales; el carácter de este vapor es similar a la madera y subproductos de la misma como la terpentina o el carbón. y  puede llegar generar cierta calidez en la zona.

Es sabido que el sentido del olfato esta estrechamente relacionado con la memoria, por lo que varia de un individuo a otro, y que él mismo se ve afectado por el estado de salud personal, por lo que la percepción puede variar de un día para otro.

Cuerpo

Se trata de la sensación táctil percibida  en la boca causada por las partículas insolubles líquidas y sólidas  que son suspendidas en el agua con que se prepara café para beber, relacionada con la viscosidad de la bebida.

Acidez

La acidez se debe a la disolución de ácidos orgánicos formados principalmente de la transformación de los ácidos grasos durante la tostación. Se trata del sabor primario principal del café y de ahí radica la importancia de su estudio.

Funtes:

Salvador Badui Dergal. Química de los Alimentos. Pearson Educación.

Justino Rosas Arellano. Diagnóstico de la fertilidad de suelos con manejo orgánico y su efecto sobre la calidad física y sensorial del cafév (Coffea Arabica L.) en cinco regiones de México.

Biodiversidad y Productividad Agricola

El desarrollo de esta civilización moderna se ha dado gracias a la explotación de la tierra en diversas formas, como es la agricultura, la ganadería, la minería,  y la producción energética son las Actividades Económicas Productivas, las cuales tiene un impacto significativo en el medio ambiente, tanto positivo como negativo. La agricultura y ganadería son las actividades medulares de toda economía, pues desde la antigüedad proporcionaron alimento y vestido a las primeras personas sedentarias; por otro lado, la minería, junto con la producción energética, han estimulado el desarrollo tecnológico hasta los niveles actuales de la industria (química, inmobiliaria, manufacturera, electrónica y comunicaciones). 

degradación de suelo

Lamentablemente dichas AEP también tienen efectos secundarios indeseables y graves. Nuestra civilización tiene una enorme demanda de agua, alimentos, energéticos y materiales, y esta tendrá un crecimiento exponencial junto al crecimiento poblacional, la cual agota los recursos naturales. Los recursos naturales que son procesados genera una gran emisión y concentración de residuos naturales y artificiales. En sí las AEP alteran el entorno con sus instalaciones y operaciones modificando el equilibrio natural debido a las inmensas cantidades de sustancias residuales que generan

Si bien algunos de los recursos naturales pueden regenerarse a través de los ciclos geoquímicos, la rapidez con que lo hacen limita su aprovechamiento a través del tiempo. Como ejemplo se puede considerar la explotación minera, que incluye el aprovechamiento de minerales, petroleo, gas y aguas subterráneas, la cual agota rápidamente los recursos que se generaron a un velocidad imperceptible. En contraste el recurso que se regenera de forma mas perceptible es el agua.

Los recursos naturales fundamentales comprende  al sol, el agua, el aire, y la corteza terrestre a partir de los cuales se forman los recursos naturales biológicos, es decir, la inmensa variedad de seres vivos que habitan el planeta. La distintas configuraciones posibles entre los recursos fundamentales y la ubicación espacio-tiempo genera los distintos climas conocidos. La recursos biológicos dependiendo de sus características se adaptan y proliferan a determinado clima  formando ecosistemas. La biodiversidad o variedad de especies, genes, poblaciones y comunidades esta directamente relacionada  con el tipo de ecosistema que se trate, dentro del cual una o varias especies pueden tener funciones especificas y distintas de otros componentes del ecosistema lo que se conoce como diversidad funcional.

Los recursos biológicos cumplen con funciones que optimizan el aprovechamiento de los recursos fundamentales si no es así tenemos que recurrir a recursos artificiales y otros recursos naturales para compensar dicha desventaja y mejorar el ecosistema.

La diversidad espacial y física de plantas favorece  la biodiversidad  al brindar refugio al resto a las distintas especies que pueden habitar un ecosistema, a la vez que amortiza o disipa perturbaciones externas.

La biodiversidad a su vez esta relacionada directa y proporcionalmente con la producción bioenergética local, la cual es resultado de la combinación de los procesos de absorción nutrimental, la fotosíntesis y la respiración celular. La biodiversidad de un sistema se maximiza en el punto de equilibrio que se da cuando la respiración celular del sistema consume todo lo ganado por la fotosíntesis para automantener un estado de madurez, volviendo despreciable la productividad primaria neta; en los sistemas de comunidades de reciente formación y baja biodiversidad, que podemos llamar de estado temprano, como los sistemas agrícolas, la fotosíntesis suele ser mayor que la respiración por lo que la productividad primaria neta bioenergetica es positiva y los agrosistemas pueden exportar energía; el otro caso es el de los sistemas con comunidades desequilibradas o sobrepobladas, en un estado decadente en el que la respiración es mayor que la fotosíntesis y por lo cual tienen un productividad primaria neta de bioenergía negativa y requieren importar la misma.
Hoy en día se sabe que aumentando la biodiversidad de los sistemas agrícolas es posible aumentar la productividad del mismo si se benefician procesos como la fotosíntesis, la polinización y la absorción de nutrientes.

Policultivos

Los agricultores deben de buscar optimizar el nivel de biodiversidad de  sus campos de manera que puedan aprovechar los diferentes beneficios  de los cultivos que manejen sin perjudicar sus tierras y en forma rentable, diseñando agroecosistemas que se encuentren en un estado temprano bioproductivo para poder satisfacer la demanda de los lugares en decadencia, como las ciudades. Los monocultivos menosprecian el cuidado de las tierras y privilegian la rentabilidad por lo que deben evitarse.

Con información de S. J. Sarandon. Curso de Agroecología y Agricultura Sustentable. Capitulo 4. El agroecosistema: un sistema natural modificado.

Estrés

El estrés es un proceso bioquímico que se pone en marcha cuando una persona percibe una situación o acontecimiento como una amenaza o algo que sobrepasa sus propios recursos. Un mismo hecho no resulta igual de estresante para todas las personas, ni siquiera para una misma persona si sucede en diferentes circunstancias.

Una persona puede sufrir por diversos motivos cambios de sus estado de animo negativos en forma crónica o esporádica que generan una respuesta de diversos sistemas endocrinos que preparan al individuo para luchar o huir de la amenaza; esta reacción natural no es un problema sino se presenta con demasiada frecuencia. 

El estrés puede tener efectos positivos o negativos sobre el individuo que lo padece dependiendo del comportamiento del mismo. Se conoce como Eustres cuando el individuo mantiene su mente clara, atenta y creativa coordinada con el cuerpo de la persona, la cual manifiesta alegría, bienestar y equilibrio. Se habla de Distrés cuando se trata de estrés negativo (crónico), es decir, cuando una persona disminuye su salud y capacidades cognitivas o emotivas. 

Acosta V., José Ma. Gestión del Estrés: Cómo entenderlo, cómo controlarlo y cómo sacarle provecho. Profit Editorial 2011

Dirección de Prestaciones Económicas, Sociales y Culturales. Guía Para el Estrés, Causas, consecuencias y Prevención. Prevención de Riesgos en el Trabajo. ISSSTE