Demografía de la especie humana

Todas las especies tienen un comportamiento demográfico bien caracterizado, dentro del ecosistema que habitan. La especie humana también. Sin embargo, nuestra población no está limitada a la disponibilidad de alimentos en una región o a la presencia o ausencia de depredadores, enfermedades, migración y otros factores que se consideran en la ecología <los activistas ambientales no entendieron, porque no saben ecología>. Por lo tanto, el límite para el crecimiento de nuestra especie lo tenemos que poner nosotros mismos. De 7325 millones de personas que habitamos hoy este ecosistema global <somos la única especie en la Tierra con un ecosistema global>. pasaremos a unos 9500 millones en 2050 y llegaremos a 12500 millones en 2100. A partir de ese momento, unos años antes o unos años después, la población comenzará a descender paulatinamente. Allá por el año 2500, quizás, el tamaño de la población mundial pasará nuevamente por los 7325 millones de personas que tiene actualmente y continuará su descenso. La agricultura y la ganadería tienen el reto de producir más alimentos, el doble de lo que hoy se produce para el año 2050, para toda esta población, en cada vez menos superficie agrícola <la urbanización consume las mejores tierras agrícolas> y en terrenos más degradados <erosión física y contaminación>; esto se enfrenta con tecnología que ya se está llevando al campo y mucha tecnología en desarrollo. Te recomiendo los primeros capítulos del libro Ingeniería Ambiental, de Henry y Heinke.  

Eso es lo que pienso sobre el comportamiento demográfico del Homo sapiens. La sobrepoblación es un término denostativo, autodenostativo, muy utilizado por los telenovelistas o lideres políticos que no aprendieron a leer pero que son muy carismáticos. Si alguien quiere responder y lo hace sin majaderías y aportando a la discusión, será bienvenido su comentario.

El concepto sobre-población, es denostativo. Hay muchos grupos de activistas que lo utilizan como señuelo para ganar adeptos. Obviamente los 'ambientalistas', 'ecologistas' y 'anti transgénicos', entre los que más emplean este modelo de engaño. La distribución inequitativa de los alimentos es un factor que utilizan las potencias económicas para someter a las naciones menos desarrolladas <entre muchos otros>. El ejemplo más claro, quizás, sea el de África, que por sus características geográficas, geológicas y climáticas enfrenta grandes dificultades para producir los bienes y alimentos que su población necesita. Por si fuera poco, su escaso desarrollo económico, les impide también importarlos. Recordemos que Europa debe importar la gran mayoría de los bienes y alimentos que consume, con la diferencia que su desarrollo industrial y tecnológico, les permiten tener productos internos brutos muy grandes y se dan a basto para comprar lo que no pueden producir. El punto es que las naciones desarrolladas dicen no poder encontrar la manera de 'ayudar' a que África se desarrolle económicamente. Sabiendo que existen muchas plantas y animales que se pueden cultivar en zonas áridas, resulta paradógico que la ayuda que fluye hacia ese continente no haya podido 'dar sus frutos'. Bueno, pues resulta que las naciones desarrolladas envían brigadas de personas que se dedican a liderar el no desarrollo. En México padecemos mucho de eso, pero tenemos una mejor posición geo-estratégica que otras naciones y podemos ir sorteando todos o muchos de los embates que nos envían empaquetados como lo dije al inicio, en forma de activistas en muchos frentes, evidentemente innecesarios, pero que embrutecen a la población que termina 'exigiendo' a nuestras autoridades que tomen cartas en el asunto, asunto que no requiere atención prioritaria.

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Las abstracciones de la mente humana

La existencia de Dios, es una pregunta sin sentido. Todas las abstracciones de la mente humana existen, por eso podemos hablar de ellas. Todas las abstracciones de la mente humana surgen de una necesidad, por eso no podemos dejar de utilizarlas. Pongo tres ejemplos de abstracciones de la mente humana muy útiles: lógica, matemáticas y Dios. Todos nos beneficiamos de ellas, que alguien no las conozca, no es razón para negar su utilidad de antemano, como un prejuicio. La lógica nos ayuda a sistematizar nuestros pensamientos y en la ciencia es tal su utilidad, que es posible generar nuevo conocimiento a partir del conocimiento ya existente <filosofía de la ciencia>. Las matemáticas <que no los números> son un lenguaje que nos permite crear modelos y crear escenarios para predecir el curso de fenómenos naturales, sociales, biológicos y financieros a lo largo del tiempo. El concepto de Dios nos permite serenar nuestros pensamientos, explicarnos lo que nadie nos puede explicar <los científicos serios llegan inexorablemente a este punto> y nos ayudan también a confiar en nuestras decisiones. Al estar tecleando este párrafo y hacerlo disponible a millones de gentes, estoy dando uso a un cúmulo de aplicaciones de la lógica y las matemáticas, no puedo negar su utilidad aunque no conozca la forma en que fueron utilizadas para crear estas tecnologías. Cuando estoy disfrutando de un ambiente social en relativa calma, cuando podría estar en medio de un caos o una guerra, me estoy beneficiando de todo el cúmulo de buenas intenciones y almas en calma de gentes que se preocupan por tener su espíritu en paz, no puedo negar su utilidad aunque yo sea un ateo o mi vida esté desconectada de todo pensamiento religioso.

Como en todo fenómeno o conocimiento, hay quienes hacen buen uso y quienes hacen mal uso. Cuando una persona o institución se adjudica la administración del pecado, e incluso decide lo que es pecado y lo que no, entonces se genera una relación de poder. El que administra el pecado se convierte en el que domina a todos los pecadores <sus almas, e incluso sus acciones>. Esa es la aberración que muchos llegan, a veces de mala Fe, a confundir con el concepto de Dios. Las organizaciones extremistas, los fanáticos, son los que hacen mal uso de una herramienta de la mente humana, que en su esencia, en su origen, tiene el de apaciguar nuestras almas ante fenómenos que nos sobrepasan, nos ayuda a mantener la serenidad cuando debemos tomar decisiones, nos ayuda a conducirnos dentro de una serie de estándares morales.

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Residuos sólidos urbanos, islas de basura en el mar y otros mitos!!!

"Los desechos plásticos han sido hallados dentro del aparato digestivo de tortugas marinas, ballenas, peces. Pero también, el plástico está presente en el interior de los organismos más diminutos que forman la base de la cadena trófica marina.

Varios tipos de zooplancton consumen estos plásticos, incluyendo larvas. En algunos casos, el plancton los excreta a las pocas horas de haberlo ingerido. Pero en ocasiones, cuando no tienen acceso a comida, el plástico puede permanecer dentro del tracto intestinal por hasta siete días.

Si otros organismos más grandes consumen este plancton, las partículas tóxicas pueden entrar a la cadena alimentaria." (Vanekita Nekita, julio de 2017).

Los plásticos no tienen propiedades tóxicas per sé, no todos, tal vez los menos. Cuando han alcanzado un tamaño de partícula de fracciones de milímetro, quiere decir que han estado expuestos durante mucho tiempo a la luz solar y a la acción de microorganismos. Las sustancias tóxicas que liberan algunos plásticos se integran a la atmósfera (vapores y aerosoles) o entran en solución con el agua, en ambos casos quedan expuestos a la radiación UV (reacciones fotoquímicas), oxígeno y otros agentes oxidantes incluyendo las vías metabólicas de muchos microorganismos. No he visto reportes que alerten sobre la acumulación a niveles preocupantes de este tipo de sustancias (dioxinas, furanos o cosas peores), a consecuencia de estos plásticos mal dispuestos. Lo que sí es preocupante es que quienes se escandalizan por las grandes acumulaciones de plásticos en cuerpos de agua de todo el planeta, se han opuesto rotundamente a la incineración o pirólisis controlada de estos desechos, con la generación asociada de energía, la reducción drástica de volumen y forma y que el producto final (ceniza) es inocuo para el medio ambiente. Promueven la disposición en rellenos sanitarios con su impresionante generación difusa de gas metano (27 veces más efecto invernadero que el CO2) y nos platican que en algún lugar del mundo ese metano -casi imposible de recuperar en porcentajes mayores de 20%- se utiliza para generación de energía eléctrica. Son terribles y hasta lágrimas echan cuando hacen sus discursos!!

La separación y el reciclaje, son acciones que no tenemos que hacer los ciudadanos. La capacidad de reciclaje no puede ser del 100%, como algunos soñadores piensan. Toda la basura (RSU, como se les conoce en la normatividad mexicana) que no alcanza a reciclarse, se tiene que incinerar (pirólisis) para generar biogás de manera controlada y un residuo inocuo, poco voluminoso y fácil de disponer, ahora sí, en un relleno sanitario para cenizas. La separación de residuos más allá de orgánicos e inorgánicos, es una mera vacilada que nos impusieron los activistas "que sí se organizan para exigir sus derechos" y a los que trabajamos y cumplimos, que nos lleve el demonio persiguiendo el camión recolector, pagando sumas exorbitantes por el servicio que se financia con nuestros impuestos. Vivimos en el tercer mundo y para colmo, exigimos -yo no- a nuestras autoridades acciones que en nada ayudan al control de estos residuos. Tal vez la clave de todo esto esté, precisamente, en los rellenos sanitarios y sitios de disposición final de residuos sólidos, la mayoría de la basura que alcanza los océanos escapa precisamente de esas instalaciones ¿De qué sirvió que yo, ciudadano ejemplar, haya separado mis residuos y colocados en bolsas amarradas los haya depositado correctamente? Pues claro, no sirve de nada, porque ahí no está el problema. Pero si en un sitio de divulgación científica nos aseguran que la ingeniería ambiental no sirve para nada, qué se espera del resto de la información que se difunde en redes sociales convencionales y virtuales ¡¡??

"Mejor que reciclar es NO consumir. Sintetizar la resina, transportar el pellet, maquinar el herramental, inyectar el polímero y transportar el producto, consume ingentes cantidades de energía. La comodidad del consumidor la asume el ecosistema. Y esta publicación está en una página de divulgación porque la mentalidad crítica empieza desde el café de la mañana." (Chato Wilbury, julio de 2017).

Bueno, yo no concuerdo con ese punto de vista, por supuesto -no consumir!!, morirse de hambre!! vivir como asceta!!-, qué horror. No me gustaría regresar a la era de las cavernas o quedarme en calzoncillos, habiendo tan buenas tecnologías al alcance de la mano y habiendo ingeniería ambiental que se encarga de disponer de manera adecuada todos los residuos y de controlar todos los contaminantes que se pudieran generar durante la producción de materias primas, fabricación, utilización, descarte y disposición final de sus componentes. Por supuesto que pido bolsa de papel en la panadería,para apoyar la sostenibilidad financiera de las plantaciones forestales comerciales y otras tecnologías amigables con el medio ambiente, pues no puede existir sostenibilidad ambiental de un proceso en el tiempo si no es primero sostenible financieramente. Tal vez mi lógica es demasiado elemental, pero no aprendí a ser demasiado elaborado en mis pensamientos, de lo cuál me siento totalmente y cada vez más orgulloso.

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Esta discusión se desarrolló en:

Divulgadores de Ciencia en México, grupo privado en Facebook.

Sobre retos ambientales

En general, las naciones con mayor estabilidad económica son las que tienen mayor capacidad para conservar los ecosistemas.

Así, los ecosistemas en buen estado se convierten en parte importante de su patrimonio.

Estas naciones invierten presupuestos sumamente altos en el financiamiento de estudios científicos. Como he mencionado ya muchas veces, "no se puede cuidar lo que no se conoce".

Los tercermundistas y sus activistas asociados, claman por la conservación de los ecosistemas a costa de su planta productiva -agricultura, industria y servicios-. Eso no lo hace ninguna nación desarrollada, no nos chupamos el dedo en "AmbienteMente Friendly. México".

Es posible que antes de que el hombre pusiera un pie sobre esta Tierra, los incendios forestales eran mucho más extensos y devastadores. Una vez que iniciaban, no había nadie que se preocupara por sofocarlos.

El problema ahora, es que la humanidad en toda su historia, ha sustituido ya el 50% de la superficie forestal original por áreas urbanas, zonas industriales, zonas agrícolas, zonas ganaderas, vías de comunicación, entre otras actividades.

Por si fuera poco, las zonas boscosas que se conservan, tienen ya un estado de degradación considerable, de manera que cualquier pérdida de superficie boscosa nos pone los pelos de punta. Algo parecido a un alpinista que observa cómo su cuerda se está rompiendo y sin saber si podrá alcanzar un lugar seguro antes de caer al abismo.

Afortunadamente para todos, los ingenieros agrónomos y los ingenieros ambientales, ayudados por los modernos avances en IoT, TIC, interpretación de imágenes de satélite, OGM y demás, estamos preparados para enfrentar esta y otras situaciones que ya estamos avistando en el horizonte y diseñando las estrategias de acción.

Ya hemos comentado en este espacio sobre algunas calamidades iguales o peores que el cambio climático o la deforestación. Sabemos que durante este siglo 21 se agotarán las reservas minerales de fósforo (roca fosfórica) en el mundo, pero tenemos la tecnología para recuperar el fósforo en solución de las aguas residuales y del mar por métodos biológicos. Sabemos también que la población humana alcanzará los 9500 millones en 2050 y 12500 millones al finalizar el siglo, de manera que la demanda de recursos lejos de bajar, estará apenas alcanzando su máximo histórico. Los ingenieros de todas las ramas, tenemos en nuestros hombros la responsabilidad de sostener la generación de estos recursos durante unos 500 años, hasta que la población humana vuelva a cruzar el nivel actual de 7325 millones de personas, pero ya en una tendencia descendente.

En este reto solo tenemos una oportunidad, o sea que no podemos fallar, es en este aspecto, un reto incluso mayor que poner un hombre en la Luna o en Marte.

Los amigos ambientalistas, algunos de ellos sumamente majaderos para conmigo, no tienen la menor idea de lo que estoy diciendo. Pero afortunadamente no serán ellos los encargados de pilotar la nave.

¿Cómo sería el mundo sin los seres humanos?

¿Excelente? ¿Horrible?

Si dejamos atrás un enfoque subjetivo, la pregunta tendría un montón de respuestas. Hasta ahora, los paleontólogos sólo nos han dado evidencia de cómo es el mundo sin seres humanos, esto es, 0.2MA de un total de 4600MA. En esos 4600 MA (millones de años) las extinciones de especies han sido la regla, no la excepción. Por lo menos dos grandes extinciones han tenido su origen en grandes impactos de asteroides. El primero de ellos, cuando varios grandes asteroides causaron la fractura de la litosfera en lo que hoy conocemos como SIberia, las grandes emisiones de lava aumentaron la temperatura de la atmósfera <cosa que no preocupa a nadie>, pero también incrementó la temperatura de los océanos <cosa que preocupa a los que nos hemos interesado realmente en el tema> ocasionando la liberación masiva del metano almacenado en el frío y altamente presurizado fondo oceánico en forma de hidrometano <interesados en aprender pueden googlear la palabra hidrometano>. El metano tiene 27 veces el efecto invernadero basal del bióxido de carbono <tomando en cuenta su vida media en la atmósfera y su capacidad de atrapar radiación infra roja>, así, la temperatura de la atmósfera se incrementó aún más y por más tiempo. Por si esto fuera poco, algunas corrientes océanicas se detuvieron. causando anoxia y anaerobiosis, muerte de organismos aerobios, acumulación excesiva de restos fermentables y liberación de enormes cantidades de sulfuro de hidrógeno a la atmósfera, un veneno aún en muy bajas concentraciones en el aire. El ciclo de envenenamiento y muerte se mantuvo por cientos de miles de años. El otro gran asteroide <chixulub> ocasionó grandes tsunamis por haber caído en el mar, liberando grandes cantidades de polvo y generando un descenso de la temperatura de la atmósfera. En este caso, el cambio de clima tuvo un mayor impacto en la extinción de especies. Otra extinción masiva, la tercera que menciono ya, se originó mucho tiempo antes, cuando la atmósfera no contenía oxígeno. El factor letal fue la aparición de la fotosíntesis, vía metabólica que libera oxígeno a la atmósfera. Los organismos anaerobios quedaron restringidos a las profundidades de lagos y mares. Como respuesta evolutiva, algunas bacterias comenzaron a capturar oxígeno atmosférico, uniéndolo a dos átomos de hidrógeno en una cadena de transporte de electrones que hoy forma parte del proceso respiratorio y de síntesis de ATP. Por el momento, no sabemos si nuestras acciones darán por resultado cambios drásticos en la composición de la atmósfera o si el calentamiento global actual termine liberando las gigantescas reservas de hidrometano oceánico, pero eso es lo de menos. El ecosistema global terminará por entrar nuevamente a un estado de equilibrio. El reto de la especie humana no es preocuparse, desesperarse o hincarse a llorar <¿excelente? ¿horrible?> como lo menciona la nota. El reto del ser humano es allanar lo más posible la etapa transitoria del proceso y estar ahí para cuando el ecosistema global retorne al equilibrio. Yo me dedicaría a modelar un mundo con seres humanos. Modelar un mundo sin seres humanos sería "intrascendente" <cito textual del comentario de Alberto Antonio Díaz>, de escaso interés.

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Lo que no es agricultura orgánica

En varias ocasiones he criticado algunos "remedios caseros" que muchas personas recomiendan para el cuidado de plantas en los hogares y en sistemas agropecuarios de traspatio. Estos remedios van desde la aplicación de infusiones de ajo, cebolla y tabaco, espolvorar canela, rociar aceites de neem -hasta aquí la cosa no va tan mal, pues se han aislado sus principios activos y probado científicamente el efecto de muchos de estos extractos sobre plagas y enfermedades de plantas y su inocuidad "relativa" sobre el medio ambiente-, hasta las aplicaciones de soluciones jabonosas -poderoso surfactante-, soluciones de ácido acético -ácido débil pero suficiente para dañar la cutícula cerosa de las hojas-, soluciones alcohólicas -los alcoholes son surfactantes relativamnte débiles pero que sin una dosificación adecuada, dañarán la cutícula cerosa de las plantas-, soluciones de hipoclorito de sodio -poderoso salinizante del suelo, en muy baja concentración-, espolvorear bicarbonato de sodio -el bicarbonato es causa de clorosis férrica en el suelo, una condición difícil de revertir- y cosas peores que andan rondando las redes sociales, tanto tradicionales como virtuales.

Para que vean que no invento. Revisen estas trece recomendaciones y si han seguido mis comentarios van a encontrar los siguientes errores garrafales: 

1) Rociar vinagre sobre las hojas y tallos de las plantas. Aunque el vinagre es un ácido débil, su pH es de 4.3 y no dañará el suelo, como dice la nota, porque este ácido se transforma rápidamente en CO2 por acción bacteriana en el suelo. La cutícula no debe recibir soluciones con pH abajo de 6.0, por debajo está lo que llamamos lluvia ácida; 

4) Aplicar bicarbonato [de sodio] sobre la tierra. Los carbonatos a muy baja concentración en el suelo reducen drásticamente la disponibilidad del hierro para las plantas, originando lo que se conoce como clorosis férrica. Este desorden del suelo es muy difícil de corregir; 

7) Rociar una infusión de ajos y alcohol. Mala forma de desperdiciar ajos, pero el problema es el alcohol -etanol, metanol- que es un rompedor de la tensión superficial, aunque relativamente débil, actúa disolviendo la cutícula cerosa de hojas y tallos jóvenes, abriendo la puerta al ataque de hongos y bacterias, además de generar un estrés innecesario, pues la planta se deshidrata y tiene que sintetizar nueva cera para restaurar el daño; 

12) Espolvorear bicarbonato de sodio y azúcar alrededor de las plantas. Nuevamente el bicarbonato de sodio, en muy bajas concentraciones causa clorosis férrica y en una maceta, estamos estropeando totalmente aunque sea un pequeño volumen de suelo. Si estas infames recetas llegan a un millón de personas que degradan de esta forma ruin, cien litros de suelo por año, en solo diez años habrán destruido un millón de metros cúbicos de suelo. 

Las demás recetas no les veo mayor problema. Pues aquí les dejo este triste ejemplo de cómo no se deben hacer las cosas Lo peor es que esta gente sigue propalando estas terribles recetas y se dicen "amigos del ambiente". No se puede cuidar lo que no se conoce, definitivamente!!!

El autor de aquellas trece "recomendaciones" para eliminar hormigas, respondió de esta manera tan ingenua a mis comentarios:

"Hola, gracias por el comentario, yo las he probado personalmente y hasta el momento no he tenido mayor problema, también los he estudiado, soy ingeniero en ecología y no comparto solo por compartir, llevo dos años usando esos remedios y mi suelo sigo produciendo cosecha, mis plantas no han muerto o estropeado y todo normal, de nuevo gracias por el comentario que tendré en cuenta".

Lamentablemente, los grupos de activistas logran reclutar a muchos de los egresados de nuestras universidades, que ante la falta de empleos dignos, no encuentran otra opción que obtener sus ingresos mediante la venta de recetas milagrosas y el chantaje hacia empresarios que hacen esfuerzos serios para ofrecer a los agricultores productos que superan todas las normas de protección al medio ambiente y de eficacia en su cometido. 

Los agroquímicos formulados son los únicos tratamientos que se recomiendan, ya que son producto de decenas de años de investigación en equipos de trabajo especializado. Las formulaciones cumplen con las características fisiológicas que permiten su aplicación sobre plantas -pH, CE, POR, tensión superficial, presión osmótica, fuerza iónica, polaridad, etc.

La agronomía y la ingeniería ambiental han tomado prestados del ámbito de las finanzas, dos importantes conceptos. Uno de ellos es el de riesgo financiero y que se adopta como riesgo ambiental. El otro es la relación beneficio costo y que se aplica como el beneficio que se obtiene al aplicar una tecnología contra el costo ambiental de su utilización. En este ejemplo, es muy claro que generar una tecnología de control de plagas no es asunto que deba dejarse en manos de grupos poco serios y por demás irresponsables. Estos grupos critican el uso de plaguicidas y proponen soluciones aberrantes, como ya lo comenté. Si los plaguicidas tuvieran efectos colaterales tan severos como los que mencioné antes, nuestros suelos agrícolas hace mucho tiempo ya que se habrían convertido en tierras yermas, inútiles para cualquier actividad agropecuaria o forestal. De nada sirve desaparecer a las hormigas de mi vista con un método que no ha pasado las pruebas mínimas para determinar efectos colaterales, si tras su aplicación voy a dejar inutilizable un volumen de tierra que además es acumulable.

Pasarse todos los procedimientos establecidos por las autoridades agropecuarias y ambientales de una nación por el arco del triunfo, pareciera sonar gracioso, pero no lo es. Si toleramos todo este tipo de métodos milagrosos que ni siquiera pasan por un laboratorio donde se les ajusta el pH, el potencial redox o se controla su contenido de sales, nos van a llenar de productos, esos sí, totalmente tóxicos para el ambiente.

Espero que este tipo recuerde mis palabras durante el tiempo suficiente, para que cuando se entere, pueda pensar que yo tengo la razón. Lamentablemente esto va a tardar mucho tiempo porque no se le nota el hábito de la lectura por ningún lado y a las gentes preparadas las considera ofensivas y poco confiables -según él, dos años de controlar hormigas con ajos, cebollas y "bicarbonato", son la prueba de que sus recetas milagrosas funcionan-. También lamento que gentes como esta y toda una pléyade de irresponsables que los siguen, van por ahí tan campantes arruinando nuestro planeta y diciendo barbaridades de quienes nos dedicamos profesionalmente a la producción agropecuaria y a la ingeniería ambiental.

Este pobre tipo va por la vida causando lástima sin enterarse y por lo visto, no le corre prisa por darse cuenta. Se podría ir a otro planeta a causar sus daños, pero como solo tenemos este planeta y no está dispuesto a conocer su funcionamiento, pues aquí estaremos los ingenieros ambientales resolviendo toda la estela de daños que gentes así van dejando por el mundo.

Hoy el consumo energético per cápita en México es el 10% de lo que era hace 30 años. Eso es gracias al desarrollo tecnológico. Si la tecnología actual la hubiéramos tenido disponible al público en ese entonces, ya hoy gastaríamos menos del 1.0% de energía <eficiencia energética>. Hay gente que piensa que la tecnología se hace solita y que solo es capricho de unos que no se utilice. Todo lleva su tiempo y solo los sabios saben que los frutos de las tecnologías que estamos desarrollando hoy, los veremos cristalizados en tan solo unos años más. De manera que aunque no queramos, sí todos llevamos una vida cada vez más sostenible y nuestros productores adoptando tecnologías sostenibles nos están llevando también al tan anhelado desarrollo sustentable. Por cierto, la sustentabilidad de un proceso comienza por la sustentabilidad financiera de los productores, de otra manera, nos podemos ir olvidando de nuestros ecosistemas naturales, la adopción de la tecnología sustentable no es gratis, es más, pocos conocemos los altos costos que representa una buena asesoría y la adquisición de equipos especializados. La agricultura es realmente una actividad para grandes empresarios, me refiero a la agricultura amigable con el medio ambiente de a deveras, no a los merolicos que cultivan cinco jitomates y viven como ermitaños invitándonos a adoptar su estilo de vida "sustentable".

Lectura recomendada

https://estafaecologica.wordpress.com/tag/oxicloruro-de-cobre/

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Sensor de calidad del aire

Sensor de calidad del aire

- Bióxido de carbono

- Compuestos orgánicos volátiles (VOC), precursores de ozono al nivel del suelo

- Gas LP y Natural

Son algunos de los sensores de relativamente fácil adquisición y que se pueden conectar como periféricos a una tarjeta electrónica programable (Arduino, MSP430 Launchpad (Texas Instruments), o con cualquier PIC de MicroChip, ATMEL, etc.).

Todos los agrónomos sabemos que bajo condiciones de alta temperatura y concentración de oxígeno, se presenta la fotorrespiración en las plantas C3 (síntesis y aumento de la concentración de peróxido de hidrógeno). A pesar de que dentro de un invernadero estas condiciones se presentan con mucha facilidad al medio-día, pocos son los técnicos que realmente se preocupan por evitar esas condiciones y realmente muy pocos son los que llevan un registro con datos reales. Un datalogger nos permite registrar valores de temperatura y concentración de bióxido de carbono a lo largo del día, en un archivo electrónico. Además, podemos agregar un sistema de alertas y hasta automatizar la apertura de ventanas, encendido de ventiladores y hasta un generador de bióxido de carbono -quemador de gas u otro combustible-, para evitar que esas condiciones se presenten.

Un sensor de gas nos permitirá generar una alarma en caso de fuga y así minimizar el riesgo de un lamentable accidente.

El sensor de COV's nos permitirá monitorizar las condiciones posteriores a la aplicación de plaguicidas y nos informará cuándo es seguro acceder al invernadero o plantación tratada, de manera segura. Recordemos que muchos de los agroquímicos que aplicamos son altamente volátiles y son orgánicos también.

Es importante considerar que en todo cultivo intensivo, ya sea al aire libre o bajo cubierta, la producción de oxígeno por fotosíntesis es bastante elevada y el consumo de bióxido de carbono es muy rápido, así que las condiciones para la fotorrespiración se pueden alcanzar fácilmente durante las horas de calor, que dentro de un invernadero se alcanzan rápidamente.

El sensor CCS811 de SparkFun, nos proporciona una lectura de la concentración de COV's de entre 0 y 1,187 ppb y mediante software (librería para IDE Arduino) es posible estimar la concentración de eCO2 (CO2 equivalente) en el rango de 400 a 8,192 ppm. Aunque el valor de eCO2 no es una medición de la concentración real de CO2, sino que se trata de un valor que nos indica la concentración de gases con efecto invernadero (CO2, NH4, N2O, vapor de agua, etc) expresada como CO2 equivalente. Esta determinación se hace con un sensor infrarrojo, cuya trayectoria es desviada por los gases con efecto invernadero. Sin embargo, en lugares cerrados, el valor de COV's nos puede dar una estimación de la magnitud de la respiración que está ocurriendo dentro de un volumen de aire. En un salón lleno de gente, la generación de COV's está directamente relacionada con la concentración de CO2, generados ambos, por la respiración de la gente que se encuentra en su interior.

El sensor BME280 de SparkFun permite hacer lecturas de temperatura, humedad relativa y presión atmosférica. Con él, unos conocimientos básicos de meteorología que todo agrónomo lleva en su bagaje cultural y un poco de código de programación, podemos calcular la tendencia en el valor de la presión atmosférica (pendiente o derivada) en cada momento y pronosticar estados del tiempo, digamos a 4 u 8 horas de anticipación -lluvias, viento, sequía, cambios abruptos de temperatura, entre otros estados del tiempo-, incluso podemos permitir que nuestro programa aprenda a predecir eventos cada vez con mayor precisión!!!

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Información adicional

Sensor CCS811

Sensor BME280

Tizón tardío de la papa. Hambruna

Hacia 1840 se desencadenó una epidemia sanitaria sobre el cultivo de papa (Phytophtora infestans) en toda Europa. Se estima que 2,000,000 de personas fallecieron como consecuencia de la pérdida de las cosechas de este tubérculo (Solanum tuberosum), originario de los andes peruanos, en América del Sur.

Control de bomba de una cisterna

El almacenamiento de agua en una cisterna, permite contar con una reserva para abastecer una vivienda o negocio, almacenando agua durante las horas que la red de abastecimiento nos permita.

De esta manera, aumentamos al máximo la cantidad de agua disponible, o bien, evitamos agotar nuestras existencias cuando el suministro se vuelve irregular.

En ocasiones, el tinaco está un tanto inaccesible para revisar constantemente el nivel de reserva que nos queda, de manera que es más cómodo y conveniente contar con un sistema automático que haga el trabajo por nosotros.

El objetivo de este proyecto es construir un sistema automático para controlar la bomba de una cisterna. El sistema está siempre pendiente del nivel de agua en el tinaco y cuando se alcanza el nivel crítico, activa una bomba que eleva agua desde una cisterna a nivel del suelo.

Circuito de control de bomba para una cisterna.

El circuito consta de un microcontrolador -en este caso se utilizó la placa electrónica programable modelo MSP 430 Launchpad de Texas Instruments-, un circuito relevador de voltaje de 120V a 10A, accionado con 5.0V, una entrada en PULL-UP que recibe la señal del electronivel instalado en el tinaco, un sensor de iluminación -LDR 2 Mega_Ohm-, una barra de led's para señalar el estado de reposo, un buzzer y un led rojo para señalar el estado activo del sistema, una fuente de alimentación de 5.0V a 500mA con salida USB y un electro-nivel en el tinaco conectado al circuito PULL-UP del sistema. 

El botón pulsador de la placa Launchpad se utiliza para simular el estado del sensor electro-nivel, de manera que en cualquier momento se puede checar el estado de funcionamiento de la bomba de cisterna. El sensor de iluminación -LDR- se calibró para que el sistema evite activar la bomba durante la noche. Para esto, se midió la intensidad lumínica durante la noche -con luz artificial- y durante el día en el sitio donde se colocó la placa. Como la intensidad era alrededor de 200 con luz artificial y alrededor de 400 con luz natural -lecturas de 0 a 1023-, se colocó un valor de 275 en la instrucción condicional if que acciona la bomba. Esto con el fin de evitar molestos ruidos durante la noche, que puedan perturbar el sueño de los inquilinos.

    if (state2 > 275)     {      digitalWrite(LED,HIGH);    }

    else    {      digitalWrite(LED,LOW);    }

En este caso, el pin marcado con la etiqueta LED, acciona al mismo tiempo un led rojo y un relevador de voltaje.

Como sabemos, las salidas en los pines de la placa MSP 430 Launchpad, tienen un voltaje de 3.3V. En el caso del relevador de voltaje accionado con 5.0V, se soldaron unos headers a la toma directa del USB situados en los costados del conector hembra (USB) de la placa. La alimentación del relevador se hace en una etapa de potencia, a través de un transistor NPN. Para proteger los circuitos al activar la bobina del relevador, se colocó un diodo.

El transistor se activa a través de una resistencia de 1.0 a 1.5 k_Ohm

La señal del electro-nivel en el tinaco, se conectó en el sitio marcado para el pulsador (ver diagrama), de manera que al cerrarse el circuito, la señal digital cambiará de 1 a 0 lógico. La resistencia en PullUp deberá ser 6.0 k_Ohm máximo para que el voltaje que reciba el pin sea mayor a 1,8V (1 lógico de 1.8 a 3.3V).

Se colocó una resistencia de 4.7 k_Ohm

Como la bomba de cisterna tiene una potencia de 1.0HP y un consumo de 6.2A, se colocó un relevador de 120V a 10.0A.

Operación diurna

Para evitar que se generen ruidos intensos durante la noche, el sistema cuenta con un sensor de iluminación y un código para que en caso de ser necesario bombear agua, esto se haga solamente durante el día. Las condiciones en que el sistema puede operar y fueron descritas, unas líneas más arriba.

Glosario de términos

Bomba. Bomba centrífuga de 1.0 HP, accionada por energía eléctrica (120V), con control de nivel (electro-nivel).

Tinaco. Depósito de agua menor de 1.0 metro cúbico de capacidad, alojado en la azotea del edificio. Puede o no contar con válvula accionada por flotador conectada a la red pública de suministro.

Cisterna. Depósito de agua de cualquier volumen, alojado al nivel del suelo o debajo de este nivel, con válvula accionada por flotador conectada a la red pública de suministro.

Código

/*

Prueba del sensor digital ELECTRONIVEL

*/

// #define LED1 P1_0 // OUTPUT

#define RX P1_1 // INPUT

#define TX P1_2 // OUTPUT

#define S2 P1_3 // INPUT

#define LDR A4 // P1_4 // INPUT

// #define ELECTRONIVEL P1_5 // INPUT

#define BUZZER P1_6 // OUTPUT

#define LED P1_7 // OUTPUT

#define bit0 P2_0

#define bit1 P2_1

#define bit2 P2_2

#define bit3 P2_3

#define bit4 P2_4

#define bit5 P2_5

void setup()

{

  pinMode(RED_LED,OUTPUT);

  pinMode(GREEN_LED,OUTPUT);

  pinMode(LED,OUTPUT);

  pinMode(BUZZER,OUTPUT);

  // pinMode(LDR,INPUT);

  pinMode(S2,INPUT_PULLUP);

  

  pinMode(bit0,OUTPUT);

  pinMode(bit1,OUTPUT);

  pinMode(bit2,OUTPUT);

  pinMode(bit3,OUTPUT);

  pinMode(bit4,OUTPUT);

  pinMode(bit5,OUTPUT);

  

  Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

  int state1=digitalRead(S2);

  int state2=analogRead(LDR);

  Serial.print(state1);

  Serial.print("\t");

  Serial.println(state2);

  while (state1==0) 

  {

    digitalWrite(RED_LED,HIGH);

    digitalWrite(BUZZER,HIGH);

    delay(200); 

    // digitalWrite(LED,LOW);

    digitalWrite(RED_LED,LOW);

    digitalWrite(BUZZER,LOW);

    delay(100);

    // digitalWrite(LED,HIGH);

    digitalWrite(RED_LED,HIGH);

    digitalWrite(BUZZER,HIGH);

    delay(200); 

    // digitalWrite(LED,LOW);

    digitalWrite(RED_LED,LOW);

    digitalWrite(BUZZER,LOW);

    if (state2 > 275)

    {

      digitalWrite(LED,HIGH);

    }

    else

    {

      digitalWrite(LED,LOW);

    }

    state2=analogRead(LDR);

    state1=digitalRead(S2);

    Serial.print(state1);

    Serial.print("\t");

    Serial.println(state2);

    delay(1500);

  }

  

  digitalWrite(LED,LOW);

  delay(200);

    

  //digitalWrite(LED,HIGH);

  digitalWrite(bit0,HIGH);

  digitalWrite(bit1,HIGH);

  digitalWrite(bit2,HIGH);

  //digitalWrite(BUZZER,HIGH);

  //digitalWrite(GREEN_LED,HIGH);

  delay(50);

  //digitalWrite(LED,LOW);

  digitalWrite(bit0,LOW);

  digitalWrite(bit1,LOW);

  digitalWrite(bit2,LOW);

  //digitalWrite(BUZZER,LOW);

  //digitalWrite(GREEN_LED,LOW);

  

  digitalWrite(bit3,HIGH);

  digitalWrite(bit4,HIGH);

  digitalWrite(bit5,HIGH);

  delay(50);

  digitalWrite(bit3,LOW);

  digitalWrite(bit4,LOW);

  digitalWrite(bit5,LOW);

  

  delay(1700);

}

La población, los alimentos y el medio ambiente

Un tercio de los alimentos que se producen en el campo, nunca alcanzan a ser consumidos por una persona.

Ahora tenemos una población de 7325 millones de habitantes en el planeta, lo que junto con el dato anterior, significa que el campo produce alimentos que serían suficientes para alimentar a 9742 millones de personas. Esto es más que la población estimada para el años 2050, que ascenderá, poco más o menos, a 9500 millones de personas.

Entonces sabemos que la agricultura puede cumplir sobradamente el reto de producir alimentos para 9500 millones de personas en el año 2050 y prepararse para alimentar a 12500 millones de personas a partir del año 2100.

Los retos consisten en: Uno, sostener ese nivel de producción durante al menos 500 años, tiempo mínimo en el que la población mundial descenderá nuevamente al nivel actual (7325 millones de personas); dos, sustituir prácticas agresivas por tecnologías amigables con el medio ambiente; y tres, mejorar las tecnologías de procesamiento y empaque de alimentos, así como implementarlas de manera masiva.

Sin embargo (however), es necesario hacer rentable el uso de abonos orgánicos; habrá que lidiar con el agotamiento de las fuentes minerales de fósforo y utilizar el que se encuentra disperso en aguas residuales y océanos; habrá que desarrollar variedades de cultivos resistentes a plagas, enfermedades, malezas, contaminación y cambio climático; habrá que cultivar en el mismo espacio cultivos alimenticios, forestales y energéticos (biocombustibles) sin dejar de abastecer ninguno de sus destinatarios; habrá que vencer barreras culturales que entorpecen la adopción de nuevas tecnologías; será necesario que las actividades agropecuarias sean financieramente sustentables, ya sea por una buena relación beneficio / costo o mediante subsidios que garanticen la adopción de tecnología limpia.

Ver video:

https://www.facebook.com/UNFAO/videos/10155191344313586/

Contaminación atmosférica en la ZMVM

Las contingencias ambientales por mala calidad del aire en la Zona Metropolitana del Valle de México, ZMVM, durante la temporada de estiaje -noviembre a mayo- se deben a altas concentraciones de partículas suspendidas (PM10) y a ozono a nivel del suelo (street level ozone). 

Bajo los criterios de diseño establecidos por la normatividad mexicana para permitir la venta de vehículos automotores en nuestro país, todos los automóviles -que no hayan sido dolosamente alterados- cumplen con los niveles de emisión de PM10 y precursores de ozono (compuestos orgánicos volátiles (COV's) y óxidos de nitrógeno, NOx). 

Entonces, ¿Cuál es el origen de estas elevadas concentraciones de PM10 y ozono?

La principal fuente de partículas, PM10, en el aire de la ciudad de México no son los aerosoles, de ser así, podríamos sospechar de los automóviles. Las partículas suspendidas presentes en el aire de la ciudad de México provienen de la erosión de los suelos y las quemas agropecuarias que se realizan en todo el Valle de México. Es decir, son partículas finas de arcilla y cenizas de la quema de vegetación.

El ozono a nivel del suelo es un contaminante secundario que se forma por reacciones fotoquímicas con los COV's y los NOx. Desde 1990 todos los vehículos que circulan en la ZMVM usan convertidor catalítico con carácter obligatorio. Otra vez, mientras este dispositivo no haya sido modificado dolosamente, todos los COV's serán transformados a CO2 (al 99.99%) y la temperatura de escape será menor de 450°C, impidiendo al 100% la formación de NOx. La abrumadora mayoría de las contingencias por ozono en la ZMVM suceden en domingo. Ese es el día que se tienen mayores emisiones de gas LP y natural a la atmósfera, un fenómeno bien conocido en todas las grandes ciudades del mundo. La ciudad de México, por supuesto, no es la excepción. Esa es la fuente de COV's que nos llevan a las contingencias por ozono a nivel del suelo.

Sería bueno que nuestras autoridades se dedicaran a controlar las fuentes de estas emisiones y permitieran a los ciudadanos sacar provecho de la inversión y esfuerzo que hacemos para comprar y mantener en buen estado nuestros vehículos.

Además. pasamos nuestros vehículos por verificación de emisiones dos veces por año.