El Concepto De Pulso De Inundacion

EL BALANCE DE NUTRIENTES BAJO EL PULSO DE INUNDACIÓN

Victor M. Ponce

Profesor de Ingeniería Civil y Ambiental

Universidad Estatal de San Diego

San Diego, California

[091221]

• INTRODUCCIÓN •

Los nutrientes son compuestos químicos requeridos por la biósfera para su funcionamiento adecuado. El balance de nutrientes se refiere al conteo, bajo varias escalas temporales, de las fuentes, transporte y destino de los nutrientes, tanto en ecosistemas naturales como artificiales. Las características del balance de nutrientes determinan el éxito o fracaso de ecosistemas artificiales, de los cuales depende el ser humano para su sustento. Como se muestra en este artículo, el balance de nutrientes es importante aún para los ecosistemas naturales.

Se llama pulso de inundación a la inundación anual de áreas de relieve plano adyacentes a ríos grandes y caudalosos (Junk et al., 1989). El pulso de inundación está condicionado por el clima, geología y geomorfología locales. El balance de nutrientes está afectado y condicionado por el pulso de inundación. En estos ecosistemas, la geología, geomorfología, y ecología están interrelacionadas de tal manera que es imposible separarlas. Éstas deben ser consideradas en conjunto, en lo que llama análisis holístico de ecosistemas.

• EL CICLO DE NITRÓGENO •

El nitrógeno destaca entre los nutrientes más esenciales por su abundancia. El nitrógeno molecular (N2) constituye el 78% de la atmósfera. El nitrógeno es recliclado a través de la biósfera por medio de cuatro procesos bioquímicos: (1) fijación, (2) amonificación, (3) nitrificación, y (4) denitrificación. Bajo la fijación, el nitrógeno entra a la biósfera con la ayuda de bacterias fijadoras de nitrógeno. Con la amonificación, la materia orgánica en proceso de descomposición es convertida a compuestos gaseosos de amonio. Con la nitrificación, los compuestos de amonio se convierten (oxidan) primero a nitritos (sólidos), y luego a nitratos. Finalmente, con la denitrificación, los nitratos se convierten (reducen), a través de una serie de pasos intermedios, a nitrógeno molecular, el cual escapa a la atmósfera cerrando el ciclo.

Los cuatro procesos mencionados se requieren para cerrar el ciclo de nitrógeno. Si no se produce la denitrificación, se abre el ciclo. Bajo este último escenario, el nitrógeno tiende a acumularse en la litósfera y se hace disponible para cosecha (remoción) como componente de la comida y alimentos. De otro modo, una denitrificación efectiva cierra el ciclo, evitando que se acumule el nitrógeno y limitando la posible cosecha.

• ECOSISTEMAS NATURALES Y ARTIFICIALES •

Los ecosistemas naturales están sujetos a leyes naturales. Asimismo, los ecosistemas artificiales como la agricultura, particularmente la agricultura irrigada, tienen limitaciones sociales y económicas que se traducen en leyes o prácticas. La exportación de nutrientes es una práctica establecida en el manejo de ecosistemas artificiales. [Recuerde el arroz Basmati originario de la India que Ud. puede comprar en el mercado]. La exportación de nutrientes no puede ocurrir en presencia de un reciclaje efectivo de nitrógeno. En ausencia de entradas externas (fertilizantes), un ecosistema que denitrifica naturalmente no será adecuado para la agricultura, porque el nitrógeno se perderá (regresará a la atmósfera) y no estará disponible para exportación.

• ECOSISTEMAS DENITRIFICANTES •

¿Cuáles son estos ecosistemas denitrificantes que no son adecuados para la agricultura intensiva? Éstos son ciertos ecosistemas controlados o caracterizados por el pulso de inundación, en los cuales la combinación de clima, geología, geomorfología, e hidrología es tal que hace posible una denitrificación efectiva. Los períodos alternados de aerobiosis y anaerobiosis en un ecosistema natural llevan a la nitrificación, seguida de la denitrificación, y por lo tanto, al regreso del nitrógeno a la atmósfera (Welch, 1982).

La aerobiosis ocurre durante el período seco; la anaerobiosis durante el período húmedo o de inundación, si este último es suficientemente largo. Un pulso anual de inundación, con una secuencia de períodos seco y húmedo que duran aproximadamente seis (6) meses cada uno, tendrá la tendencia a cerrar el ciclo de nitrógeno. [Cabe notar que el coeficiente de difusión del oxígeno en el agua es cerca de 10,000 veces menor que en el aire]. La exportación antropogénica de nutrientes será difícil bajo esta condiciones. Los ecosistemas denitrificantes podrán ser adecuados para otros usos, tales como la ganadería y la vida silvestre, pero no para la agricultura de exportación.

• PRIMER PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN •

Un primer principio de exclusión puede expresarse como sigue:

"Los ecosistemas de pulso de inundación no son naturalmente conducentes a una agricultura intensiva de exportación."

Un caso singular de la aplicación de este principio está representado por la geografía cultural aborigen de los Llanos de Mojos, en el Beni, Bolivia (Denevan, 1966). Los nativos prehispánicos de los Llanos de Mojos sabían que sus tierras eran muy planas y que estaban sujetas a inundaciones periódicas. A través de los años, aprendieron que la única manera de abrir el ciclo de nitrógeno, manteniendo la fertilidad de la tierra y haciendo posible la exportación de nutrientes,

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