ecosistemas
Agricultura
Las comunidades humanas han transformado los ecosistemas para producir alimentos y fibras desde hace miles de años, dicha producción se sustenta en los procesos ecosistémicos como la formación de suelos, el ciclo de nutrientes y el
ciclo hídrico, entre otros. El desarrollo de la agri- cultura, la cual cambió de forma trascendental a las sociedades, originó en los agroecosistemas una diversidad de centenares de especies y variedades cultivadas que son el sustento de la humanidad (Perales y Aguirre 2008, Bellon et al. 2009).
Con el crecimiento de la población humana y el desarrollo industrial, en México al igual que en el resto del mundo, el proceso de producción agrícola se intensificó, al principio con la apertura de la frontera agrícola y posteriormente con la
Revolución Verde que abrió el paso a la utilización
de prácticas con base en tecnología e insumos que incrementaron la producción en el corto plazo, pero que resultaron ser poco sustentables y cuyos efectos negativos trascienden el ámbito local. Actualmente, la agricultura se considera uno de los factores más importantes de pérdida
de la biodiversidad y de la disminución o degra-
dación de los servicios ambientales.
La transformación de los ecosistemas a campos de cultivo conlleva la pérdida de numerosos elementos de la biodiversidad al modificar la composición e interacción de las especies, y con ello la estructura y la funcio- nalidad del sistema que ocasionan cambios en el ciclo de los nutrientes, la capacidad de infil- tración de agua de lluvia, y de regulación de la erosión (Power 2010). En particular, la homo- genización de los paisajes agrícolas y el uso de tecnología e insumos agrícolas disminuye la capacidad que tenía el ecosistema que ha sido transformado para regular las poblaciones de plagas e incluso para proveer servicios de polinización, lo cual trae consecuencias econó- micas negativas de gran magnitud (ver detalles en Balvanera et al. 2009, Power 2010).
El uso creciente e indiscriminado de insumos
sintéticos3 como son los plaguicidas y los ferti-
lizantes, así como la especialización productiva basada en el monocultivo (Ahumada 2003) y el consumo desmedido de agua para el riego, provoca la degradación química, física y bioló-
3 En 2014, se utilizaron 1.6 millones de toneladas de fertilizantes, nitrogenados y fosfatados, así como 67 mil toneladas de insec-
ticidas (líquido y polvo, así como herbicidas y defoliantes) (inegi 2015a).
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gica de los suelos4 (erosión y disminución de la
fertilidad), la pérdida de diversidad genética de muchos cultivares, la contaminación del aire y del agua, la sobreexplotación de los acuíferos y el deterioro en la salud de la población humana, entre otros (semarnat y Colegio de Posgraduados 2003, Anta Fonseca et al. 2008, Balvanera et al. 2009). Por otro lado, adicionar fertilizantes para incrementar la productividad de los cultivos modifica la disponibilidad de ciertos nutrientes (en particular fósforo y nitrógeno) en la biosfera, lo que además de incrementar las emisiones de gases de efecto invernadero, aumenta la contaminación y ha llevado a la eutrofización e hipoxia de suelos y cuerpos de agua más allá del ámbito local (Power 2010). Asimismo, el uso de agroquímicos ocasiona la pérdida de hábitats en zonas costeras y marinas de importancia para la pesca. Un ejemplo es la llamada “zona muerta” del Golfo de México, de gran envergadura por la magnitud de los impactos que llevaron al colapso a las pesquerías de la región como resultado del uso de fertilizantes y pesticidas en las grandes planicies de los Estados Unidos (Rabalais et al. 2002).
Por lo anterior, el modelo de agricultura intensiva adoptado en México, como en otras partes del mundo, ha conducido a la degradación de los ecosistemas, en muchas ocasiones irre- versible, sin resolver el problema de la provisión de alimentos ni del bienestar social (González 2012). Lo anterior se debe en parte a que los programas gubernamentales de apoyo al campo tienden a favorecer a los grandes productores y compañías agrícolas con la idea de aumentar la productividad, mientras que los pequeños productores se ven desfavorecidos y casi exclu- sivamente se les otorgan apoyos asistencialistas (Rivera de la Rosa et al. 2014).
Para reducir el uso de agroquímicos y mejorar las prácticas agrícolas se ha sugerido el empleo de tecnologías novedosas que en el ámbito de la biotecnología moderna permiten aprovechar la diversidad genética de los organismos vivos
para disponer de variedades de cultivo capaces de contender con factores de presión abió- ticos y bióticos, ya que por ejemplo, se diseñan para reducir la incidencia del ataque de ciertas plagas o disminuir la utilización de algunos agroquímicos (Traxler y Godoy 2004, Brookes y Barfoot 2012). El uso de estas tecnologías, junto con mejores prácticas de manejo como la siembra directa, la rotación de cultivos, así como hacer uso eficiente del agua, puede incrementar el rendimiento agrícola y reducir los impactos negativos en el ecosistema (magp e iica 2012). No obstante, es necesario evaluar las implica- ciones biológicas, sociales, económicas, éticas y legales de la aplicación de la biotecnología moderna, sobre todo ante la posibilidad y responsabilidad de, en primer lugar, potenciar el uso y la conservación in situ de la riqueza gené- tica de variedades nativas que son el resultado del manejo por decenas de centenas de años en una gran diversidad de condiciones topográficas y climáticas, y que son la base de la seguridad alimentaria en el país (Acevedo Gasman et al. 2009, 2011, Perales 2016). La importancia de la conservación in situ de variedades nativas no ha sido del todo valorada, tal y como se refleja en los apoyos gubernamentales otorgados para fomentar la conservación en el campo de las razas nativas de maíz que apenas comenzó en 2009 promovido desde el sector ambiental y que solo llega a 0.05% de los agricultores que las utilizan (Perales 2016).
La magnitud de los impactos y las afecta- ciones de la agricultura en la provisión de otros servicios ecosistémicos puede ser menor si se consideran criterios ambientales y se eligen prácticas de manejo sustentables. En general, es posible mejorar el abastecimiento de agua, la fijación de nitrógeno, la captura de carbono y el uso recreativo con el manejo de sistemas multi- funcionales y diversificados, que mantengan parches de la vegetación original del sitio e incorporen diversos cultivos con esquemas de rotación (Jordan et al. 2007, Lin 2011).
4 En 2002, 45.2% de los suelos del país presentaban algún grado de degradación resultado de distintas actividades humanas
(semarnat y Colegio de Postgraduados 2003).
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En México, existen ejemplos exitosos de que es posible llevar a cabo actividades productivas redituables, mitigar la pérdida de biodiversidad y mantener la provisión de diversos servicios ecosistémicos. Uno de ellos, es el sistema de chinampería que se desarrolló en Xochimilco y Milpa Alta desde tiempos prehispánicos y que se sustenta en una serie de prácticas que promueven la diversificación del sistema productivo tanto en su biodiversidad, debido a que utiliza prácticas de policultivo que incluye más de 40 diferentes tipos de horta- lizas y al menos 30 plantas no domesticadas con usos diversos (medicinales, alimenticios, forrajeros e incluso como pesticidas), como por la inclusión de otras actividades como la siembra de árboles en las orillas de la parcela, la pesca y la ganadería estabulada alimentada con malezas, restos de cultivo y rastrojo, cuyos residuos son utilizados como abono, maximizando así los beneficios y reduciendo los impactos (Torres Lima et al. 1992).
Antes de la Revolución Verde, el sistema agrícola de milpas y chinampería se conside- raba uno de los más eficientes; a mediados de 1950 obtuvo los rendimientos más altos de Norteamérica produciendo entre 3.5 y 6.3 ton/ha; cada chinampa podía producir alimentos suficientes para 15 o 20 personas por año sin utilizar agroquímicos (El-Hage Scialabba y Hattam 2003). Además de su alta productividad, el sistema chinampero tradi- cional promueve la preservación de diversos servicios como la protección y fertilidad de suelos, la provisión de hábitat, la recarga de mantos acuíferos, y el control de plagas, además de formar parte de nuestro patrimonio cultural y contribuir a la seguridad alimentaria (Merlín-Uribe et al. 2013b). En resumen, este sistema de producción es un buen ejemplo de cómo la diversificación de cultivos y el manejo de actividades productivas en su conjunto para reciclar nutrientes, permite balancear las necesidades de obtención de alimentos con el mantenimiento de múltiples servicios ecosis- témicos en un área lacustre. Sin embargo, esta práctica productiva se encuentra altamente
amenazada por la urbanización y el cambio a prácticas tecnificadas al punto en que se estima que en 12 años podrían desaparecer (Merlín-Uribe et al. 2013a).
Otro ejemplo es la producción de café en sistemas agroforestales. México es el
primer productor de café orgánico certificado del mundo, con una superficie de sistemas agroforestales de más de 100 mil hectáreas cultivadas por alrededor de 33 mil productores pertenecientes a cooperativas o pueblos indí- genas y comunidades locales de los estados de Chiapas, Guerrero, Oaxaca, Puebla y Vera- cruz (Gómez Tovar y Cruz 2004, Moguel y Toledo 2004, Martínez-Torres 2006). La producción de café en estos sistemas contri- buye al mantenimiento de múltiples servicios ambientales como: la captación de agua de lluvia, retención de humedad, formación de suelo y captura de carbono. Asimismo, nume- rosos estudios muestran la importancia de los cafetales tradicionales en la conservación de plantas (especialmente árboles y epífitas), aves (residentes y migratorias), mamíferos terrestres y numerosos grupos de artrópodos (Moguel y Toledo 1999, 2004, Cruz-Angón y Greenberg 2005). Es importante reconocer la participación de las mujeres en este tipo de proyectos; entre muchos otros, podemos citar el ejemplo de las productoras de “Café Metik” en comunidades de la zona de amor- tiguamiento de la Reserva de la Biosfera de El Triunfo en Chiapas.
Asimismo, destaca del ejemplo de la cafe- ticultura y en otros que se describen más adelante la labor de los corredores biológicos en los estados de Campeche, Chiapas, Oaxaca, Quintana Roo, Tabasco y Yucatán donde se implementa el proyecto Sistemas Productivos
Sostenibles y Biodiversidad. La meta de estos
proyectos es mejorar las prácticas de manejo en sistemas productivos con potencial de mercado (café de sombra, cacao, miel, gana- dería silvopastoril, manejo de vida silvestre, silvicultura y ecoturismo) que pueden contri- buir de manera importante en la conservación
de la biodiversidad (conabio 2015a).
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Ganadería
La ganadería es una de las principales actividades productivas que abarca una gran extensión del territorio y se desarrolla en prácticamente todos los ambientes de México. La ganadería exten- siva es la más común, y se realiza con prácticas que implican la transformación casi total de los ecosistemas originales, en muchos casos incluso sin considerar la capacidad máxima de cabezas de ganado por hectárea en los agosta- deros (Challenger et al. 2009). De acuerdo con la semarnat (2013a), en 24 estados del país se rebasa el número de cabezas de ganado reco- mendados por hectárea.
En los ambientes templados y tropi- cales las actividades ganaderas han transformado grandes extensiones de bosques, selvas húmedas y subhúmedas en pastizales cultivados o inducidos (Challenger et al. 2009). En las zonas áridas y semiáridas del norte del país se concentra la mayor parte de la superficie pecuaria, debido a que las actividades ganaderas históricamente se han realizado en pastizales naturales y matorrales xerófilos. Dichas prác- ticas, también modifican el entorno, ya que muchos pastizales naturales se han reempla- zado por la introducción de pastos exóticos invasores, o la composición de especies en los matorrales se ha modificado por el intenso ramoneo del ganado y el sobrepastoreo que propicia que las especies leñosas, naturalmente en bajas densidades, se tornen dominantes. Aunado a esto, el riego de los pastos introdu- cidos y principalmente de los cultivos para la alimentación del ganado, como la alfalfa, ha ocasionado la sobreexplotación de los acuíferos (Challenger 1998, Aguilar 2005, Challenger et
al. 2009, Guzmán-Aranda et al. 2011).
Las actividades ganaderas, en la magnitud e intensidad con las que se realizan, han disminuido la capacidad de los ecosistemas de proveer servicios de soporte y regulación, por ejemplo, por el deterioro de los suelos por la compactación y erosión ocasionada por la
degradación de la vegetación, la deforestación
y el sobrepastoreo. Esto a su vez ha limitado la
capacidad de los suelos para retener el agua y los sedimentos con consecuencias en los patrones de escurrimiento de las cuencas hidro- gráficas, en la cantidad y la calidad del agua subterránea y de los cuerpos de agua.
Un caso documentado sobre los efectos de la pérdida de biodiversidad se presenta en la cuenca de Cuatro Ciénegas en el estado de Coahuila, la cual debido a sus caracterís- ticas biogeográficas alberga una excepcional riqueza de especies, un elevado número de endemismos y condiciones que lo hacen un sitio único para estudiar la evolución temprana de la vida. Sin embargo, el uso de grandes canti- dades de agua subterránea para el riego de cultivos, destinados al alimento de ganado, ha ocasionado la degradación y desecación de los humedales característicos del sitio poniendo en riesgo la permanencia de la biodiversidad y la belleza escénica de este sitio irremplazable (Souza et al. 2004a,b, 2006). Cuatro Ciénegas sigue siendo un sitio vulnerable (Pisanty et al. 2013) a pesar de los esfuerzos recientes para evitar que continúe su deterioro (Souza 2008), entre las que destacan las diversas propuestas de prácticas agropecuarias alternativas y el desarrollo de capacidades de los habitantes de la región para reducir el impacto a los acuíferos (unam 2012).
Entre las acciones urgentes para reducir los impactos de las actividades ganaderas, incluyendo la emisión de gases de efecto invernadero, se encuentra impulsar políticas agroambientales desde el sector productivo
que fomenten la reconversión productiva de
los sistemas pecuarios. Esto es, que se permita garantizar la suficiencia alimentaria y la provi- sión de servicios ambientales, al mismo tiempo que reduzcan los impactos a la biodiversidad y a la salud humana. En ese sentido, hay ejem- plos (Toledo et al. 2003, Anta-Fonseca et al. 2008) y lineamientos (ver Panjabi y Berlanga 2016, Pacheco et al. 1999-2000, Duarte et al. 2011) de cómo realizar actividades pecuarias que impacten en menor grado a los ecosis- temas. Estos sistemas productivos se basan en la articulación de territorios en los que preva-
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lecen mosaicos heterogéneos de uso del suelo con sistemas agroecológicos y agroforestales asociados con áreas con vegetación natural (Anta-Fonseca et al. 2008). En los sistemas extensivos se deben mantener varias inten- sidades de pastoreo con rotación estacional para evitar la degradación del suelo y permitir la recuperación de la vegetación, además de evitar la introducción de especies exóticas. Un ejemplo de reconversión productiva es el
Proyecto productivo de mejoramiento de la Ganadería Ovina (crianza de borregos), en el
que participan mujeres de comunidades del municipio de Jiquipilas, Chiapas, impulsado por la Comisión Nacional de Áreas Naturales Prote- gidas (conanp) y la Comisión Nacional para el Desarrollo de los Pueblos Indígenas (cdi); entre las acciones que se promueven se encuentra la
reforestación con plantas de especies forra-
jeras y el aprovechamiento integral de cultivos y de ganado ovino, como alternativas al cambio de uso del suelo (Investigación y Desarrollo 2013).
Acuicultura
La acuicultura, además de contribuir a la produc- ción de alimentos, brinda oportunidades para obtener beneficios económicos y sociales. No obstante, también conlleva riesgos importantes que deben evaluarse (Ramírez-Martínez et al. 2010); como la modificación de los ecosistemas acuáticos, entre los que se pueden mencionar
los cambios a los caudales ecológicos para la
cría de organismos en represas y jagüeyes y la modificación de las condiciones ambientales por el uso de suplementos alimenticios, hormonas, antibióticos y otros biocidas que se presentan no solo en los cuerpos de agua en donde se realiza esta actividad, sino también en otros ecosistemas por su conexión con ríos, lagos y humedales. La contaminación originada por los suplementos para la producción acuícola repercute en la salud de las especies acuáticas, modifica la relación de depredadores y presas, y por lo tanto la estructura de la red trófica. También altera los ciclos reproductivos de
ciertas especies de peces, por ejemplo, por el cambio de sexo que inducen algunas hormonas (Thomas y Rahman 2011).
Asimismo, algunas de las especies utilizadas en la acuicultura se alimentan removiendo el fondo del cuerpo de agua, y al aumentar la densidad de peces, se promueve la resuspensión de sedimentos lo que limita la entrada de luz e incrementa los contaminantes en la columna de agua. En consecuencia, disminuye la producti- vidad primaria y el oxígeno disponible del cuerpo de agua, lo que se ha registrado como una causa recurrente en las mortalidades masivas de peces (Starling et al. 2002). La acuicultura intensiva no solo tiene efectos sobre las especies nativas y los ecosistemas, sino que además disminuye la productividad pesquera y por ende las ganan- cias y reduce la calidad del agua para consumo y usos recreativos.
En particular en el ámbito acuático epiconti- nental esta actividad se basa fundamentalmente
en dos especies exóticas: la tilapia de África
(Tilapia spp.) que en 2013 representó 75% de la producción nacional y la carpa de Asia (Cyprinus spp.) que representó 13% en ese mismo año. El resto de la producción acuícola se basa en la trucha con 1.5 millones (7.2%) y varios organismos (principalmente bagre, catán y lobina) que en conjunto representa 4% de la producción (conapesca 2013).
La acuicultura en México es una de las principales rutas de introducción de especies invasoras, las cuales afectan a las mismas acti- vidades productivas y ocasionan graves daños en los ecosistemas naturales, por ejemplo: las carpas y tilapias han causado la extinción local de especies nativas, muchas de ellas endémicas (Mendoza y Koleff 2014). A pesar de ser espe- cies muy competitivas, las tilapias también se vieron amenazadas en la presa Infiernillo, Michoacán, por la introducción de otras espe-
cies exóticas como el pez diablo (Hypostomus
plecostomus y otras especies), que se utilizan
principalmente en el acuarismo y en menor medida para consumo. Esto tuvo graves conse- cuencias económicas y sociales debido a que aceleró la disminución de la producción de tilapia,
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una pesquería que venía en decaimiento en la región (ver Mendoza et al. 2009). Asimismo, los costos de la restauración ecológica para recuperar la calidad ambiental de un sitio pueden superar por mucho los de producción, por ejemplo, el gobierno de Ciudad de México invirtió 100 veces más en los programas de erradicación de especies exóticas en Xochimilco que las ganancias que obtienen los pescadores en un año de ventas (Tapia y Zambrano 2003) por lo que es necesario reforzar las medidas para evitar la introducción de estas especies.
La acuicultura en zonas costeras, se basa fundamentalmente en la producción de camarón (60 292 ton) y de ostión (38 715 ton; conapesca 2013). Numerosos estudios mues- tran que las modificaciones a los manglares para realizar actividades de camaronicultura están estrechamente vinculadas con su productividad. Por ejemplo, para el cultivo de camarón cuando el área modificada del manglar es menor, se han registrado mayores ganancias, además de que se mantienen otros servicios ecosistémicos como salvaguardar las costas, la conserva- ción de hábitats para especies de importancia pesquera, la obtención de leña, entre otros (Barbier et al. 2008).
La acuicultura como se lleva a cabo hoy en día, debe de evaluarse desde la perspec-
tiva de la sustentabilidad, pues tiene fuertes
consecuencias negativas sobre distintos servi- cios ecosistémicos (Tapia y Zambrano 2003, Balvanera et al. 2009). Por lo anterior, y ante la demanda creciente de alimentos, se necesita modificar las prácticas hacia una acuicultura que se desarrolle con criterios ecológicos y