Termodinámica y la sostenibilidad en la producción de alimentos

Un artículo escrito por Jay Hanson en Dieoff, en 1997, en el que se habla ya de la íntima relación entre consumo de energía y producción de alimentos y los devastadores efectos de la sobreproducción agricola y el abuso continuado de los acuíferos subterráneos en muchos lugares del mundo, que exigen bombeo. De cómo la entropía deja claro que si deja de haber petróleo para la producción agrícola, ésta pasará, no solo a los niveles anteriores a la mecanización, sino incluso a niveles más bajos, por el degradado estado de los suelos, los acuíferos y la capa vegetal. Por Jay Hanson. Revisado el 4.12.1997
Traducido por Pedro Prieto

Toda la materia y la energía del universo están sujetas a las leyes de la termodinámica. En la disciplina de la Economía Ecológica, los sistemas están delimitados, de forma que le dan sentido. ¿Qué tiene que ver la termodinámica con la sostenibilidad de la producción alimentaria?

El potencial termodinámico es una medida de la capacidad del sistema para realizar un trabajo. Las dos principales formas de almacenamiento del potencial termodinámico son la “energía” (p.e. un barril de petróleo) y el “orden” (p.e. agua potable limpia y una gruesa capa vegetal en la tierra)

“La ‘entropía’ es la medida de la indisponibilidad de energía: la entropía del petróleo aumenta según éste se quema. Se puede ver también la entropía como la medida de desorden de un sistema: el agua contaminada, que reduce el rendimiento de las cosechas, tiene una mayor entropía que el mismo agua sin contaminar, y la entropía de la capa vegetal del suelo aumenta cuando se erosiona, cuando se encharca o se degrada por el regadío que “conduce inevitablemente a la salinización de suelos y aguas” La entropía creciente de nuestro sistema aimentario está reduciendo el potencial del sistema para realizar trabajo (para producir alimentos)-

Los sistemas sostenibles son “circulares” (las salidas se convierten en entradas); todos los sistemas físicos lineales tienen que tener un fin.
La agricultura moderna aumenta la entropía de todas sus fuentes; esto es, de la energía, del suelo y del agua terrestre) y sus sumideros (el agua, el suelo y la atmósfera). Por tanto, la moderna agricultura no es circular y no se puede sostener.

Consideremos una de las más importantes variables limitadoras: la energía. Los alimentos cerealeros que se producen con métodos de alto rendimiento (incluyendo el empaquetado y la entrega) contienen ahora entre cuatro y diez calorías de combustible fósil por cada caloría de energía solar. En los años 70, se estimaba que alrededor del 4 por ciento del presupuesto energético nacional se utilizaba para cultivar alimentos, mientras se necesitaba entre el 10 y el 13 por ciento para ponerlo en nuestros platos.

NO existe un sustituto para la energía. Aunque la economía trata a la energía exactamente como a cualquier otro recurso, NO es como cualquier otro recurso. La energía es la condición previa para (que existan) TODOS los demás recursos y el petróleo es la forma más importante de energía que tenemos, y supone alrededor del 38 por ciento del suministro mundial de energía.

NINGUNA otra fuente de energía iguala a las cualidades intrínsecas de extracción, transporte, versatilidad y coste. Esas son las cualidades que permitieron al petróleo sustituir al carbón como fuente de energía principal para el mundo industrializado a mediados de este siglo (por el siglo XX, nota del traductor, dada la fecha de publicación del artículo) y es tan importante hoy como lo era entonces.

Hace cuarenta años, el geólogo M. King Hubbert desarrolló un método para predecir la producción futura de petróleo y concluyó que la producción en los 48 Estados de los EE.UU. (en inglés “lower 48”, que son los Estados continentales de los EE.UU. excluyendo Alaska, n. del t.) llegaría a su cenit hacia 1970. Aquellas predicciones han probado ser sorprendentemente precisas. Tanto el acumulado total como el cenit han crecido ligeramente, comparados con las estimaciones originales de Hubbert, pero la fecha del cenit y la tendencia general de la caída de la producción, han resultado correctas.

En marzo de 1996, el Instituto de los Recursos Mundiales (World Resources Institute), publicó un informe que decía:

“Dos conclusiones importantes surgen de esta discusión. Primero, si continúa le crecimiento de la demanda mundial sigue a un modesto 2 por ciento anual, la producción podría comenzar a declinar hacia el año 2000. Segundo, incluso aunque se den enormes aumentos del petróleo estimado como finalmente recuperable (lo que es poco probable), apenas darían para algo más de otra década (del 2007 al 2018). En resumen, a menos que se reduzca de forma muy acusada el crecimiento previsto de la demanda, la producción de petróleo comenzará su largo declive pronto y con seguridad en las dos próximas décadas.

¡Bien por el petróleo! ¿Deberíamos alarmarnos? ¡SI! La moderna agricultura – de hecho toda la de la civilización moderna- exige flujos masivos e ininterrumpidos de energía basada en el petróleo. Por ejemplo, la Agenica Internacional de la Energía, estima que la demanda mundial de petróleo crecerá de los actuales 68 millones de barriles diarios hasta los 76 millones hacia el año 2000 y 94 millones, en el año 2010. ¿Qué sucederá cuando la demanda de petróleo supere a la máxima producción posible?

Para entender verdaderamente las causas subyacentes y las implicaciones del agotamiento del petróleo, hay que reflexionar sobre el “coste en dólares” de petróleo y echar un vistazo al “coste energético” del petróleo. Se observa que el coste energético del petróleo de uso doméstico ha ido subiendo de fomra dramática desde 1975. A medida que el petróleo resulta más difícil de descubrir y extraer de la tierra, se necesita más y más energía para obtener un barril. En otras palabras, el aumento del coste energético de la energía se debe al incremento de la entropía (desorden) en nuestra biosfera.

Los optimistas tienden a suponer que la cualidad de la energía que utilizamos (esto es, que sea líquida en vez de sólida) no es significativa y que existe una cantidad infinita de capital social disponible para investigar y producir energía y que existe un flujo infinito de energía solar disponible para uso humano. Los realistas saben que ninguno de esos supuestos es cierto.

De hecho, TODOS los métodos alternativos de producción de energía necesitan consumir petróleo y están sujetos a los mismos aumentos inevitables de la entropía. Por tanto, NO hay solución al problema de la energía (entropía o desorden) y la crisis mundial de la energía-alimentos es inevitable.
Cuando ya no se puedan subsidiar por más tiempo a la agricultura moderna con aportaciones masivas de energía fósil (pesticidas y fertilizantes extraídos del petróleo, combustible para la maquinaria, empaquetado, distribución, etc.) ¡los rendimientos caerán por debajo de lo que eran antes de la Revolución Verde! Es más, miles de millones de personas podrían morir el próximo siglo, cuando los EE.UU. ya no puedan exportar alimentos y una hambruna masiva barra la Tierra.

¿Podemos hacer algo?

Podríamos aminorar el sufrimiento humano si todos los seres humanos sobre la Tierra cooperásemos por el bien común. Pero dado que los sistemas políticos sirven exclusivamente a los erráticos muchachos de las corporaciones, podemos considerarnos muertos.


OLEADA DE PODER (POWER SURGE) Cristopher Flaven y Nichols Lenssen, worldwatch Institute, 1994. Pág. 289. Producción Global de Petróleo, del WRI

· Si se consideran los últimos cien años de la experiencia en los EE.UU., la utilización del combustible y la producción económica están estrechamente relacionadas. Una importante medida de la eficiencia del combustible es la relación entre la utilización de la energía con el Producto Nacional Bruto, ó E/PNB. La relación E/PNB ha caído un 42% desde 1929. Se ve que la mejora de la eficiencia energética se debe a tres factores principalmente: (1) Cambios a combustibles de mayor calidad, como el petróleo y la electricidad primaria; (2) cambios en el uso de la energía entre las viviendas y otros sectores y (3) mayores precios de la energía. La cualidad de la energía es, de lejos, el factor dominante. http://dieoff.com/page17.htm#ENERGY
· “En 1989, la relación entre reservas y producción del gas natural era de 60 años, lo que significa que si las reservas actuales siguen utilizándose al ritmo de 1989, durarían hasta el año 2050. Pero hay dos cosas que hacen que estas extrapolaciones simples resulten erróneas. Una es que se descubrirán más reservas. Y la otra es que la utilización futura no será constante”.
· “Suponer, a modo de ilustración, que se descubrirá suficiente gas recuperable, de forma que al ritmo de consumo de 1990 dure no 60, sino 240 años (Es una estimación generosa. El consenso general es que las reservas que aún están por descubrir serán de aproximadamente el mismo tamaño que las reservas probadas actuales y existe una tendencia sistemática, para sobre estimar las estimaciones de recursos de combustibles fósiles, respecto de las cantidades que finalmente se obtienen. Si la tasa de consumo se mantiene como la de 1990, las reservas de gas bajarían de forma lineal y durarían 240 años. Pero si el consumo sigue creciendo a la tasa con que ha crecido en los últimos veinte años, de un 3,5 % anual, las reservas de 240 años caerían exponencialmente y no se agotarían en el 2230, sino en el 2054; no durarían 240, sino 64 años”
· “Si, para reducir algunas formas de contaminación y evitar el agotamiento del petróleo, el mundo se volcase al gas natural para soportar la carga que ahora soporta el petróleo y el carbón, la tasa de crecimiento sería mayor del 3,5%. Si fuese del 5% anual, el suministro de 240 años, se agotaría en 50 años (págs. 70-71)

MÁS ALLÁ DE LOS LÍMITES (BEYOND THE LIMITS), Meadows, et al.; Chelsea Green Publishing Company, 1992. 800-639-4099, 603-448-0317. Fax: 603-448-2576; ISBN 0-930031-62-8

PAÍS GRADO DE DEGRADACIÓN
China La erosión afecta a más de la tercera parte del territorio de China, unos 3,67 millones de Km2. El la provincia de Guangxi, más de un quinto de los sistemas de regadío están destruidos o completamente obstruidos por la erosión de los suelos. La salinización ha disminuido los rendimientos de las cosechas de 7 millones de hectáreas; el uso de aguas residuales urbanas no tratadas ha dañado seriamente 2,5 millones de hectáreas y cerca de 7 millones de hectáreas están contaminadas por los desechos industriales.
Rusia El área erosionada aumenta en 400 ó 500.000 hectáreas cada año y ahora afecta a las dos terceras partes de la tierra arable de Rusia. La erosión del agua ha creado unos 400.000 barrancos que ocupan 500.000 hectáreas.
Irán Se estima que casi toda la tierra agrícola de Irán (el 94%) está degradada, la mayor parte de un nivel moderado a fuerte. La salinización afecta a unos 16 millones de hectáreas de cultivos y ha eliminado al menos a 8 millones de hectáreas de producción.
Pakistán Los barrancos ocupan un 60 por ciento de los 1,8 millones de hectáreas de la meseta de Pothwar. Más del 16% de la tierra agrícola sufre de salinización. En total, más del 61 por ciento de la tierra agrícola esta degradada.
India La degradación afecta a un cuarto de la tierra agrícola de la India. La erosión asociada con los cambios de cultivos ha despojado (de tierra vegetal) unos 27.000 Km2 de tierra al este de Bihar. Al menos 2 millones de hectáreas de tierras salinizadas han tenido que ser abandonadas.
Haití El 32% de la tierra es adecuada para la agricultura, pero se cultiva el 61 por ciento. Una severa erosión ha eliminado unss 6.000 hectáreas de cultivos anuales desde mediados de los 80
Australia Hay más de 4,5 millones de hectáreas de secano –el 10 por ciento de toda la tierra cultivable- y más del 8 por ciento de las tierras de regadió están afectadas por la salinización. El área que se ha secado por efecto por la salinización se duplicó entre 1975 y 1989
Estados Unidos Sistema Acuífero de las altas planicies El agotamiento neto de este gran acuífero es, hasta la fecha, cercano al 20% de toda la tierra de regadío de los EE.UU. y totaliza unos 325.000 millones de metros cúbicos, aproximadamente unas 15 veces el flujo anual del río Colorado. Más de dos tercios de este agotamiento se ha dado en las altas planicies de Texas, en las que el área de regadío cayó un 26% entre 1979 y 1989. El agotamiento actual se estima en unos 12.000 millones de metros cúbicos anuales.
Estados UnidosCalifornia El agua subterránea tiene un déficit de 1.600 millones de metros cúbicos anuales, lo que supone el 15% del total de la utilización anual de agua subterránea. Dos terceras partes del agotamiento tienen lugar en el Valle Central, la reserva de frutas y verduras del país (y de alguna forma, del mundo)
Estados UnidosSudoeste El bombeo excesivo totaliza, solamente en Arizona, 1.200 millones de metros cúbicos anuales. Al este de Phoenix, los acuíferos han descendido más de 120 metros. Las previsiones para Alburquerque, N.M. muestran que si la extracción del agua subterránea continúa al ritmo actual, los acuíferos descenderán unos 20 metros adicionales hacia el 2020.
Ciudad de México y Valle de México El bombeo supera a la recarga natural en un 50-80% lo que ha provocado el descenso de los acuíferos subterráneos, a su compactación, al hundimiento del terreno y el daño a las estructuras de la superficie.
Península Arábiga La utilización del agua subterránea es tres veces superior a su recarga. Arabia Saudita depende del agua no renovable en un 75%, lo que incluye el regadío de 2-4 millones de toneladas de trigo anuales. A los ritmos previstos de agotamiento en los años 90, las reservas de agua subterránea se agotarán en 50 años
África del Norte El agotamiento neto de Libia alcanza los 3.800 millones de metros cúbicos anuales. Para el norte de África en su totalidad se estima que el agotamiento alcanza los 10.000 millones de metros cúbicos anuales.
Israel y Gaza El bombeo del acuífero de la planicie costera que bordea el Mar Mediterráneo excede a su recarga en un 60%. El agua salada ha invadido el acuífero
España Un quinto del agua subterránea total, ó 1.000 millones de metros cúbicos anuales es insostenibles
India Los acuíferos subterráneos de Punjab, que es el granero de la India, están descendiendo unos 20 centímetros anuales en dos tercios del Estado. En Gularat, los niveles de agua subterránea cayeron un 90% en los pozos observados durante los años 80. Ha habido grandes disminuciones en Tamil Nadu.
Norte de China El acuífero bajo parte de Beijing ha caído 37 metros en las últimas cuatro décadas. La sobre explotación está generalizada en las planicies del norte de China, una importante región cerealera.
Sudeste Asiático Hay una importante sobre explotación en y alrededor de Bangkok, Manila y Jakarta. El bombeo excesivo ha provocado el hundimiento del suelo en Bangkok unos 5-10 centímetros por año n las ultimas dos décadas.

Worldwatch Institue. Documento nùmero 132, Sandra Postel, septiembre de 1996. Páginas 20-21