PROYECTO CEPAL/PNUMA ESTILOS DE DESARROLLO Y MEDIO E/CEPAL/PROY.2/ Octubre de 1979 „ ' AMBIENTE EN AMERICA LATINA Seminario Regional Santiago de C h i l e , 19 a l 23 de noviembre de 1979 LA EVOLUCION DEL PENSAMIENTO ECOLOGICO Jaime Hurtubia El autor es Representante Regional Adjunto, O f i c i n a Regional para America L a t i n a del Programa de Naciones Unidas para e l Medio Ambiente (PNUMA). E s t e t r a b a j o fue preparado como c o n t r i b u c i ó n a l Proyecto CEPAL/PNUMA E s t i l o s de D e s a r r o l l o y Medio Ambiente en América L a t i n a y forma p a r t e de l a s a c t i v i d a d e s promovidas y a u s p i c i a d a s por l a O f i c i n a Regional para América L a t i n a del PNUMA. Las opiniones expresadas en e s t e e s t u d i o son de e x c l u s i v a r e s p o n s a b i l i d a d d e l autor y pueden xio c o i n c i d i r con l a s de l a o r g a n i z a c i ó n a que p e r t e n e c e . INDICE I. INTRODUCCION II. ORIGENES Y DESARROLLO DEL PENSAMIENTO ECOLOGICO 1. 2. El Hombre como Miembro de la Naturaleza y Transformador de la misma 3. Consolidación de l a Ecología 4. III. Antecedentes en la H i s t o r i a Natural Discusión EL CONCEPTO DE ECOSISTEMA 1. 2. Componentes y Procesos de un Ecosistema 3. Enfoques en e l Estudio de Ecosistemas 4. IV. El Marco Conceptual El Ecosistema, un Punto de S í n t e s i s EL FLUJO DE LA ENERGIA (EJEMPLO DE LA EVOLUCION TEORICA DE LA ECOLOGIA) 1. 2. Etapas de l a Teoría del F l u j o de Energía 3. P r i n c i p a l e s Avances en e l Conocimiento 4. A n á l i s i s del Consumo de Energía en los Ecosistemas Humanizados 5. V. Preámbulo Consideraciones Finales ¿QUE ES LA ECOLOGIA? 1. 2. El lugar de la Ecología en las Ciencias 3. El Papel de la Ecología en los Asuntos Humanos 4. Ecología y Ciencia 5. VI. Una Ciencia de S í n t e s i s e I n t e g r a c i ó n Conclusión BIBLIOGRAFIA I. INTRODUCCION E s c r i b i r sobre E c o l o g í a en 1979 es un gran d e s a f í o en d i v e r s o s pectos. as- Primero, por l a enorme e x t e n s i o n y a p l i c a c i ó n que ha alcanzado en l o s ú l t i m o s a ñ o s , penetrando en l a s a r e a s de preocupación de o t r a s en l a o p i n i o n p u b l i c a y en l a s d e c i s i o n e s p o l í t i c a s . ciencias, Segundo, porque l a p a l a b r a e c o l o g í a a p a r t i r de l a década de lo;- 6 0 ' s comenzó a s e r o b j e t o de un i n t e n s o u s o , abuso y mal uso a t r a v é s de l o s medios de comunicación como a s í también en p u b l i c a c i o n e s t é c n i c a s y c i e n t í f i c a s . T e r c e r o , porque l a e - c o l o g í a como c i e n c i a t r a n s d i s c i p l i n a r i a n e c e s a r i a m e n t e ha t e n i d o que h a c e r n o t a r l a s l i m i t a c i o n e s mismas que p r e s e n t a n l a s d i s t i n t a s c i e n c i a s , áreas del s a b e r y s e c t o r e s por e l hecho de pensar y ac'.uar s e c t o r í a l m e n t e y l a s que p r e s e n t a cada d i s c i p l i n a d e l s a b e r humano, en cuanto no r e b a s a e l ámbito de su p r o p i a especialidad. Considerando e s t o s antecedentes r e s u l t a aun más d i f í c i l e s t u d i a r evolución del pensamiento e c o l ó g i c o . la Por una p a r t e , e s t a c i e n c i a tuvo su origen en l a H i s t o r i a Natural y se l e consideró i n i c i a i m e n t e como una rama de l a B i o l o g í a , y por o t r a , hoy estamos presenciando su transformación en una c i e n c i a t r a n s d i s c i p l i n a r i a , que algunos comienzan a c o n s i d e r a r como e l vínculo entre las c i e n c i a s naturales y las sociales. Además l o s a n á l i s i s h i s t ó r i c o s sobre l a e c o l o g í a no abundan, l o que ha s i g n i f i c a d o que e l pensamiento e c o l ó g i c o no haya sido o b j e t o de un e s t u dio detenido y s e r i o , que p e r s i g a demostrar c u á l e s han sido l a s influencias que ha r e c i b i d o desde o t r o s campos del conocimiento humano y c u á l e s han s i do sus c o n t r i b u c i o n e s conceptuales h a c i a o t r a s á r e a s del s a b e r . En e s t e sen t i d o e l p r e s e n t e t r a b a j o pretende s e r una c o n t r i b u c i ó n p r e l i m i n a r p a r a desp e r t a r i n t e r é s en e s t e t i p o de e s t u d i o s . I n t e n t a p r e s e n t a r en un bosquejo g e n e r a l y s u c i n t o , e l d e s a r r o l l o h i s t ó r i c o - c i e n t í f i c o del pensamiento ecol(5 g i c o , evitando acudir a tecnicismos engorrosos n i abusar demasiado de l a i n terminable t e r m i n o l o g í a e c o l ó g i c a l a que a v e c e s complica más que c l a r i f i c a e l entendimiento de e s t a c i e n c i a por p a r t e de o t r o s e s p e c i a l i s t a s . Se profundiza s ó l o en a q u e l l a s ideas c e n t r a l e s y p r i n c i p i o s en que l a e c o l o g í a se ha apoyado para a l c a n z a r e l lugar que hoy ocupa en l a c i e n c i a y sociedad actual. 2 La idea que o r i e n t a e s t e t r a b a j o se o r i g i n a a l a d v e r t i r que e l hombre v i v e actualmente un momento de t r a n s i c i ó n c r í t i c a en l a identifi- c a c i ó n de sus i n t e r a c c i o n e s con l a n a t u r a l e z a y su medio ambiente. En l o s últimos años por e l aumento demográfico y e l avance t e c n o l ó g i c o están ocurriendo una s e r i e de e f e c t o s ambientales que e s t á n actuando n e g a t i v a mente sobre l a s o c i e d a d . A pesar de e l l o , sabemos que l a humanidad sigue guiándose en sus o b j e t i v o s para e l d e s a r r o l l o por d i s t i n t o s p r e c e p t o s a a q u e l l o s que p l a n t e a la ecología. En e l fondo se t r a t a de l a s formas en que l o s hombres se r e - l a c i o n a n e n t r e s í y con l a n a t u r a l e z a para a l c a n z a r un proceso de d e s a r r o l l o que permita disponer de l o s r e c u r s o s contenidos en l o s e c o s i s t e m a s para l a s a t i s f a c c i ó n de l a s necesidades humanas b á s i c a s . E s t e t r a b a j o t i e n e una r e s t r i c c i ó n que merece s e r e s p e c i f i c a d a . No se t r a t a de un e s t u d i o sobre l a s r e l a c i o n e s e n t r e E c o l o g í a y D e s a r r o l l o . Su p r o p o s i t o p r i n c i p a l es p r e s e n t a r un panorama h i s t ó r i c o de l a e c o l o g í a , lando sus a l c a n c e s , y sobre todo, sus grandes p e r s p e c t i v a s f u t u r a s . seña- Se espe- ra que e s t e a p o r t e s i r v a para f a c i l i t a r una buena a p l i c a c i ó n de l o s p r i n c i pios e c o l ó g i c o s que sea ú t i l para i d e n t i f i c a r c u á l e s son l a s r e a l e s contribu- ciones que l a e c o l o g í a puede hacer a l tema de l o s E s t i l o s de D e s a r r o l l o y Medio Ambiente en America L a t i n a . 3 II. 1. ORIGENES Y DESARROLLO DEL PENSAMIENTO ECOLOGICO. Antecedentes en l a H i s t o r i a Natural. El término e c o l o g í a fué usado por primera vez por e l biólogo suizo Ernst Haeckel en 1869., para r e f e r i r s e a l a s i n t e r r e l a c i o n e s de l o s mos v i v i e n t e s y su medio ambiente. Sin embargo, los o r i g i n e s del pensamien- t o e c o l ó g i c o se encuentran en l o s e s c r i t o s de l o s sabios g r i e g o s . tes (460-377, A.C.), organisHipócra- " e l padre de l a medicina" i n s i s t i ó con un enfoque e c o - l ó g i c o en l a importancia de c i e r t o s f a c t o r e s ambientales en l o s e s t a d o s de salud y enfermedad (1) . Aristóteles de acuerdo n sus h á b i t o s y h a b i t a t s , ( 3 8 4 - 3 2 2 A . C . ) c l a s i f i c ó l o s animales con un enfoque n a t u r a l i s t a . Teófrasto ( 3 7 2 - 2 8 7 , A . C . ) d i s c í p u l o de A r i s t ó t e l e s se preocupó de l a s r e l a c i o n e s entre l a s p l a n t a s y su medio en una forma c a s i s i s t e m á t i c a y ha sido considerado por algunos como e l primer e c ó l o g o , aunque nunca usó e l término e c o l o g í a como tal. En l a época de C r i s t o ecológicos, l o s hebreos reconocieron algunos p r i n c i p i o s en forma g e n e r a l e i n c i p i e n t e ( 2 ) i l u s t r a n d o que l a germinación de l a s s e m i l l a s depende de l a s condiciones d e l s u e l o . En Roma, P l i t i i o , Mayor ( 2 3 - 7 9 D . C . ) , s i g u i ó l a o r i e n t a c i ó n n a t u r a l i s t a de A r i s t ó t e l e s , el clasi- ficando p l a n t a s y animales de acuerdo a sus f o r n a s de v i d a y t e r r i t o r i o s , sentando l a s bases de l a h i s t o r i a n a t u r a l . A p a r t i r del s i g l o X I I se i n i c i a un período de i n t e r é s por l a s c i e n c i a s n a t u r a l e s , creciente e s c r i b i é n d o s e l o s primeros c a t á l o g o s de p l a n t a s y animales; Alberto Magno ( 1 1 9 3 - 1 2 8 0 ) , Konrad Gesner ( 1 5 1 6 - 1 5 6 5 ) , _(1522-1605) y Cordus ( 1 5 1 5 - 1 5 4 4 ) . Aldovrandi E s t o s primeros a u t o r e s fueron l o s prime- ros en r e l a c i o n a r l a b i o l o g í a y l a h i s t o r i a n a t u r a l con l a g e o g r a f í a . Una época h i s t ó r i c a de importancia para e l avance de l a H i s t o r i a Natural comienza a p a r t i r de 1 8 0 0 , a r a í z de l a r e v o l u c i ó n mercal t i l y su consecuencia emergente l a revolución i n d u s t r i a l , que determinaron l a f o r mación de dos nuevos procesos c i v i l i z a t o r i o s : uno para l a s sociedades que lograron i n d u s t r i a l i z a r s e adicionándoles un poderío antes inimaginable y o t r o para l a s que fueron sometidas a formas de dominación cada vez más (1) Ver sus e s c r i t o s sobre " A i r e s , Aguas y L u g a r e s " . (2) Ver l a Parábola del Sembrador, Lucas, 8 : 4 - 8 . 4 sutiles. Ribeiro (1,968) señala que este proceso remodelo a cada sociedad alterando su estractificación social, las estructuras de poder y redefiniendo profundamente su visión del mundo y sus valores. Los efectos de esta nueva revolución tecnológica penetró en todos los quehaceres de la humanidad. Consistió en el lanzamiento de las primeras bases de una futura civilización humana, que se unificará finalmente por el acceso de todos los pueblos a la misma tecnología básica, por su incorporación a las mismas formas de ordenamiento de la vida social y por su integración a los mismos cuerpos de valores en definitiva,a un mismo Estilo de Desarrollo. Sin embargo, este estilo aue persigue una civilización humana unificada no se cristalizará t o tal en el transcurso histórico. ción generalizada en forma Apenas se transformará en una aspira- en ciertos sectores de mayor acceso a los recursos dispo- nibles tanto entre como dentro de las naciones. Así se implanta el modelo precoz de desarrollo industrial, integrado principalmente por Inglaterra (1750-1800), Francia (1800-1850), Los Países Bajos (1850-1890) y los Estados Unidos de Norteamérica (1840-1890) (Ribeiro, 1968). Estas grandes potencias multiplicaron sus expediciones a ultramar, que aunque tenían esencialmente intenciones coloniales, también se preocuparon por conocer los inventarios de las riquezas de los países visitados. De esta forma, la Historia Natural, recibe un gran apoyo para su desarrollo a partir de las primeras exploraciones florísticas y faunísticas. Se desta- can Réaumur (1683-1757); Linneo (1707-1778) taxónomo que consigue un gran avance para las ciencias con su Systemmae Naturae que aun prevalece; Buffon (1707-1788) con su extensa obra Historia Natural donde aparecen las primeras explicaciones de las adaptaciones de los seres vivos a su medio; y Alexandre de Humboldt (1769-1859) que establece las bases de la Geografía de las Plantas . A fines del siglo XIX la Historia Natural alcanza su máximo desenvolvimiento con los trabajos clásicos de Wallace (1823-1913) que presenta una nueva visión para el análisis de la distribución de los seres vivos y establece las bases de la teoría de la evolución al mismo tiempo que Darwin (1809-1882). Esta época de las ciencias sentó las bases del futuro desarrollo de las ciencias biológicas y por ende, de una de sus ramas principales -la 5 ecología. (3) Uno de los pioneros del pensamiento ecológico fué S.A. Forbes (1887) quién, asimilando mucho de la controversia que buscaba reconocer la estructura de la Naturaleza,en sus estudios de la ecología de las aguas continentales llego a la conclusión de que el lago podía caracterizarse como un "microcosmos". Los alcances de su hallazgo, sin embargo, no fueron bien comprendidos ni transmitidos a otras ciencias naturales y sociales ensimismadas en su propios quehaceres. temente Sus enseñanzas no fueron suficien- analizadas, para la formulación de nuevas formas de entender la naturaleza. El microcosmos de Forbes puede utilizarse como ejemplo para presentar la primera manifestación del pensamiento ecológico moderno, el cual debe entenderse como una mera antesala a la discusión y presentación del estado actual de conocimiento, a la luz de las posibles contribuciones que éste puede hacer a la problemática de los estilos de desarrollo. Sin embargo, debemos alertar al lector que ya en este ejemplo se encuentran esbozados los principios fundamentales que rigen a la ecología actual. La d e s c r i p c i ó n de "microcosmos" t r a e consigo a l a e c o l o g í a concepto d e l todo ( h o l i s m o ) , o r i g e n d e l enfoque h o l í s t i c o , tan escuchado a c t u a l m e n t e . el totalizante, Puso de- m a n i f i e s t o por primera v e z , en forma ordenada, l a s i n t e r a c c i o n e s e n t r e l o s d i s t i n t o s componentes f í s i c o s , v i v o s ( a b í ó t i c o s ) y l o s organismos v i v o s ( b i ó t i c o s ) d e l s i s t e m a no ecológico " l a g o " ; un pequeño mundo donde i n t e r a c c i o n a n todos l o s componentes del s i s t e m a , y donde e l proceso de l a v i d a s e d e s p l i e g a en toda su amplitud. El ejemplo del Lago de Forbes, de acuerdo con Thienemann (1956), pueden ser resumido en los términos siguientes: 1. El e s p a c i o y l a v i d a que componen un l a g o - l o s f a c t o r e s físicos y l o s componentes b i o l ó g i c o s - e s t á n i n d i s o l u b l e m e n t e unidos, mundo c í r c u n - (3) Entre otros destacados naturalistas de este tiempo figuran H.W. Bates quién escribió Un Naturalista en la Amazonia en 1862; Audubon en norteaméríca; Agassiz en Suiza; Brehm en Alemania; El Abate Molina y Claudio Gay en Chile; Candolle, en Francia; etc. Los trabajos de esta época estuvieron dominados por el interés a las respuestas fisiológicas que los organismos tenían a factores ambientales tales como temperatura, luz, altitud. Se inicia así la fisiología ambiental (Liebig 1803-1873). Otras escuelas p.rodominantes fueron las originadas por Darwin respecto a la Selección Natural y " a Evolución (Buffon y Lamarck) estudios de población (Machiavelli y Malthus), • geografía, evolución y conservación (Marsh y Muir). 6 dante (medio físico) y el mundo vivo forman una unidad (medio ambiente); no se puede comprender a ninguna de las' dos partes ni los miembros de este conjunto por sí mismos, sin tomar en cuenta, al todo. 2. Desde un punto de vista físico , si bien pueden distinguirse en un lago tres distritos espaciales diferentes: orilla, aguas libres y profundidad, ellos no son independientes entre sí; están dominados por interdependencias que se manifiestan a través del ciclo de la materia (nutrientes) y el flujo de energía, unificándolos en un solo sistema ambiental que los domina: el lago. 3. Cada distrito biológico esta caracterizado por determinado medio, con sus respectivos factores físicos (temperatura, presión, turbidez, etc) y recursos, poblado por individuos pertenecientes a especies bien definidas, que no viven unos junto a otros, aislados entre sí, sino unidos uñosa otros por relaciones vitalmente importantes (cadena trófica, competencia, simbio- . sis, natalidad, mortalidad, distribución por edades, territorialidad, depredación, antibiosis, mutualismo, etc). De esta manera forman una comunidad biológica (biocenosis), dentro de la cual los distintos miembros se encuentran en una relación cuantitativa relativamente constante. 4. La clase y numero de especies que forman la comunidad biológica de un determinado distrito espacial (biotopo=lugar de vida) dependen de las condiciones de vida, lo mismo que la intensidad de desarrollo de cada especie y la de la comunidad en su conjunto. 5. Por lo tanto, las peculiaridades químicas y biológico-nutritivas (recursos) de un determinado biotopo -que a su .vez dependen de las carac- terísticas del lago en su totalidad- determinan la composición y el grado de desarrollo de la comunidad biológica de ese biotopo. 6. En los lagos pobres en sustancias nutritivas el sistema ambien- tal se encuentra en equilibrio biológico; síntesis, utilización, degradación, mineralizacióny circulación se compensan en cada ciclo anual; constituye un espacio vital casi independiente, casi autárquico, una unidad biológica casi cerrada. 7. En el caso de lagos ricos en sustancias nutritivas, éstas se acumulan en el fondo por milímetros cada año haciéndose menos hondo. Las co- munidades de la orilla invaden otros distritos espaciales y el lago se rellena dando paso a comunidades terrestres. Es decir, el mundo viviente 7 del lago depende de la totalidad (medio ambiente), pero modifica a su vez, el espacio vital; mundo vivo y mundo no vivo actúan recíprocamente uno sobre otro. 8. Si en el caso de un lago rico en sustancias nutritivas se sustraen grandes cantidades de materia orgánica, el lago debería hacerse más pobre en nutrientes; más esto no sucede: las tierras que rodean al lago, ricas en sustancias nutritivas le vuelven siempre a proveer de ellas. Esto sig- nifica que un lago de esta clase no es una unidad totalmente independiente, autárquica, autosuficiente, sino que tiene que cumplir su función en la biosfera en el marco de un todo mayor: el medio ambiente, el ámbito com- pleto en que se encuentra, con el que interactúa y del que depende (el sistema ambiental). Las enseñanzas del "microcosmos" de Forbes determinaron una apertura de grandes proporciones al pensamiento ecológico. Los ecólogos obser- varon con ínteres creciente que el objeto de su estudio, a la vez de escaparse de la rutina descriptiva de la historia natural, debía reconocer unidades de estructura de la naturaleza, semejantes a un lago. Observando el ejemplo del lago se descubrieron una serie de hechos y leyes fundamentales que rigen a la ecología, la cual comenzó a ser entendida como la ciencia de la economía de la naturaleza. 2. El hombre como miembro de la naturaleza y transformador de la misma. El auge de las Ciencias Naturales a fines del Siglo XIX produjo en las ciencias sociales, una preocupación por el papel del hombre como miembro y como transformador de la naturaleza. En los más diversos ámbi- tos se tomaron posiciones bien definidas y se polarizaron los puntos de vista, entre aquellos partidarios por un respeto ciego a la naturaleza; los que veían una especie de compromiso entre el hombre y la naturaleza; y aquellos que con criterio netamente antropocentrico estimaban que el hombre con su bagage de conocimientos científicos y tecnológicos estaba destinado a cumplir un papel de dominancia sobre la naturaleza. Surgen de esta polémica las más variadas posiciones, pero con un denominador común: se debe conocer el lugar del hombre, su función (nicho 8 ecológico), en el proceso de la naturaleza. Esta cuestión desde sus co- mienzos estuvo ligada al tema fundamental del crecimiento (en los orígenes de la ciencia económica) siendo influenciada por la floreciente revolución industrial (nueva tecnología postnewtoniana) y los profundos cambios en la sociedad y medio ambiente mundial. Por una parte surge el optimismo de Adam Smith (1776), el pesimismo de Malthus en su ley de la población (1846) y las críticas de Marx y Engels (Meek, 1954). En lo esencial, la problemática se circunscribe en la relación hombre - naturaleza, analizada bajo distintas formas de producción, la capitalista y la socialista emergente. Los biólogos y los naturalistas de la época, ven al hombre como el eslabón final en la larga cadena de los organismos animales, físicamente igual o al menos semejante a los otros animales vertebrados superiores. Como ellos, está reducido a alimentarse con lo que la naturaleza le ofrece, respira como ellos, el oxígeno del aire que lo rodea. ritmo de la naturaleza, 1935 y Menzel, 1941). Vive, según el (Haeckel, 1874; Croll 1875; Owen 1849; Jores, La corriente de pensamiento alcanza incluso a pos- tular que todo proceso cultural está injertado en el proceso de la naturaleza, arraigado en él, y por eso se cumple de acuerdo con las leyes según las cuales tenemos que completar el ciclo de nuestra existencia. En 1864 el norteamericano G.P. Marsh publica un libro que puede considerarse como el primero de la geografía ecológica: "El Hombre y la Naturaleza o La Geografía Física modificada por el Hombre", que algunos consideran como el pilar fundamental del movimiento conservacionista (Udall, 1963; Munford, 1931). Otro americano John Muir (1838-1914) formuló en la misma época una filosofía similar de conservación de la naturaleza. Tanto los planteamientos de Marsh y Muir llegaron a ser realidades políticas a través del activismo de Pinchot (1865-1947) (Gobernador de Pennsylvania), y de Theodore Roosevelt (1858-1919). La obra de Marsh puede considerarse como la primera denuncia de la destructividad humana: "El hombre ha sido dotado por la naturaleza con la capacidad de alterar irrevocablemente aquellas combinaciones de materia inorgánica y vida orgánica que a través de los tiempos habían encontrado su justa proporción y equilibrio; de modo que, estando la tierra aparejada, nos llamase Dios para tomar posesión de ella". - 9 - En Europa Engels (1820-1895) y Marx (1818-1883) se refieren también a las interrelaciones entre el ser humano y el medio natural circundante. Marx dice que el trabajo es ante todo "Un proceso entre la natura- leza y el hombre, proceso en qu éste realiza, regula y controla mediante su propia acción, su intercambio de material con la Naturaleza" (Marx, 1867). Engels (1876), en su célebre artículo "El Papel del Trabajo en el proceso de transformación del Mono en Hombre" alude a ésta y otras cuestiones de importancia ecológica. Dice, "El trabajo es la primera condición fundamen tal de toda la vida humana, hasta tal punto que, en cierto sentido, deberíamos afirmar que el hombre mismo ha sido creado por obra del trabajo". Des- pués se refiere, de acuerdo a esta toma de posición, acerca de las diversas etapas evolutivas del hombre y de los animales, en desacuerdo con algunos de los postulados evolutivos de Darwin y por ende, a su seguidor Haeckel. (4) Sin embargo, llega a conclusiones similares en lo que concierne a la naciente noción de ecología "los animales, como ya hemos apuntado, hacen cambiar con su acción la naturaleza exterior, lo mismo que el hombre, aunque no en igual medida que él, y estos cambios del medio así provocados repercuten, a su vez, como hemos visto, sobre sus autores. de un modo aislado. Nada, en la naturaleza, ocurre Cada cosa repercute en las otras, y a la inversa". Pero presenta su separación de los pensamientos naturalistas predominantes al plantear que "el animal utiliza la naturaleza exterior e introduce cambios en ella pura y simplemente con su presencia, mientras que el hombre, mediante sus cambios, la hace servir a sus fines, la domina". La comprensión ecológica mayor de Engels la encontramos en un turlado que hasta ahora mantiene su validez: pos- "No debemos, sin embargo, li- sonjearnos demasiado de nuestras victorias humanas sobre la naturaleza. ta se venga de nosotros por cada una de las derrotas que le inferimos. EsEs cierto que todas ellas se traducen principalmente e- los resultados previstos y calculados, pero acarrean, además, otros imprevistos, con los que no conta. (4) Engels eá su libro La Dialéctica de la Naturaleza, criticó fuertemente los trabajos de Haeckel publicados entre 1866 y 1874. Es curioso, que a pesar de su enfoque totalizante no haya deparado en la trascendencia que podría tener en el futuro la palabra y el concepto de Ecología (Oekologie) introducido por Haeckel, en estos mismos trabajos en los años (1866 y (1869). - 1 0 - bamos y que, 110 pocas veces, contrarrestan los primeros", (cita como ejemplos las destrucciones de la naturaleza en Mesopotamia, Grecia, Asia Menor y otras regiones ocurridas por deforestación, degradación de cuencas hidrológicas, e introducción de enfermedades). En seguida ubica al hombre como parte integrante de la naturaleza al señalar "todo nuestro dominio sobre la naturaleza y la ventaja que en esto llevamos a las demás criaturas consiste en la posibilidad de llegar a conocer sus leyes y de saber aplicarlas acertadamente"... Es sugerente que un año después de estos escritos de Engels, el precursosr de la ecología alemana Mobius (1877), en su trabajo acerca de una comunidad de organismos de un arrecife de ostras, formulara el concepto de comunidad biológica o biocenosis, como... "Una comunidad de seres vivos constituida por un numero y selección, dependientes de las circunstancias biológicas exteriores medias, de especies e individuos que se condicionan mutuamente y que, reproduciéndose perduran en un espacio limitado". Con esta conceptualización primera podemos decir que se inicia la ecología en forma sistemática. Posteriormente se reconoce que el profundizar en los conceptos de comunidad biológica y espacio biológico es un vasto tema. Otro precursor de la ecología alemana Junge (1885), abogó por difundir el conocimiento de la vida de la naturaleza y el de sus leyes las capas de la sociedad. para que llegaran a todas En su libro "El Estanque de la Aldea como Comu- nidad Biológica" establece "Hay que considerar a la tierra como un todo orgánico... Así obtiene el hombre respuesta a su pregunta: ¿quien soy yo en esta multiplicidad y variedad de fenómenos? respuesta que dice así: eres un miembro del todo, recibes y das, dependes de él y actúas sobre él ... Termina el libro con la afirmación: "... "cuanto más quiere el hombre someter la naturaleza a su servicio, tanto más dependiente de ella se vuelve; por eso, para preservarse de males, debe esforzarse por investigar su esencia, porque solo si se respetan sus leyes intrínsecas se deja dirigir'.1 Junto a estos planteamientos, surgieron muchos otros que desarrollaron aún más los argumentos de que el hombre no sólo es miembro integrante de la naturaleza, sino que también se encuentra, en cierto sentido, por encima de ella. Para contrarrestar la idea de dominio de Engels y Marx, se antepuso el concepto de que el hombre no es el amo de la naturaleza; - ¡sería mucho decir! 11 - ¡Pero sí, es su transformador! (Ver Fels, 1935; 1954). Sin duda, esta definición fué una respuesta al conocimiento que iba evidenciándose alrededor de la correlación existente entre el hombre economizante y el espacio terrestre. En especial, durante la expansión de la economía en los planos nacional y mundial hacia los nuevos territorios colonizados. Por otra parte la ecología como rama de las ciencias biológicas, no da mayor recepción en su quehacer a los planteamientos de los filósofos y pensadores citados (con las raras excepciones de Warning, 1895 y Friederichs, 1937) y va desarrollándose bajo la fuerte influencia de los progresos científicos alcanzados por los naturalistas antes mencionados. Aunque debe reconocerse que por su parte, los filósofos tampoco profundizan en los nuevos conocimientos que la ecología va generando. 3. Consolidación de la Ecología A partir de los trabajos de Mobius (1877) y de Forbes (1887), los científicos comenzaron a concentrarse en construir los fundamentos de la ecología como ciencia (1887-1935), siendo determinadas sus orientaciones e inclinaciones por las especialidades de las cuales ellos provenían. significó que surgieran distintos grupos: Esto los geógrafos y biogeógrafos (Engler, 1899; de Martonne, 1925; Good 1931; 1947; Wulff 1943; Croizat, 1952; Dansereau, 1957); los biólogos de población (Lotka, 1925; Volterra 1926; Fisher, 1931; Nicholson, 1932; Gause, 1934; MacArthur and Connell, 1966; Levins, 1968); los cljmatólogos (Merriam, 1898; Koppen, 1940; Meusel, 1943; Thornthwaite 1954; Tromp, 1963; Folk, 1966; Landsberg, 1969; los zoólogos (Chapman, 1931; Clements y Shelford, 1939; Allee et al, 1949; Dice, 1952; Dowdeswell, 1952; 1959; Odum, 1954, 1971, 1975; Andrewartha y Birch, 1954; MacFadyen, 1957; Elton, 1958; 1966; Southwood, 1966; Margalef 1968; 1974; los botánicos (Kerner, 1896; Schrimper, 1903; Warning 1909; Del Villar, 1929; Rübel, 1930; Braun - Blanquet, 1932; Clements, 1936; Cain, 1944; Tansley, 1946; Daubenmire, 1947;1968; Oosting, 1948; Greig-Smith, 1957; los limnólogos (Mobius, 1877; Forbes, 1887; Thienemann, 1925; 1946; Hutchinson 1957; 1967); los evolucionistas (Darwin, 1859; De Vries, 1906; Bateson, 1913; Haldane, 1932; Darlington, 1939; Ford, 1940; Simpson, 1944; Dobzhawsky, - 1950; 1962; Mayr» 1963; 12 - los paisajistas (Cowles, 1901; Clements, 1936; Braun, 1950; Egler, 1959, 1961; los naturalistas (Bates, 1895; Pycraft, 1931; Darling, 1943; Howard, 1948; Fleure, 1951);los recursistas -(forestal; pesquero; ganadero; agrícola) (Wardle, 1929; Leopold, 1933; Good, 1933; Hill, 1937; Clark, 1941; Nicol 1943; Russell, 1954; Kevan, 1955; Millar, 1955; Dassman, 1964; Jarret, 1966; Watt, 1968; Van Dyne, 1969; del hombre la Ecología (Vernadsky, 1945; Sorré 1947;1948; Vogt, 1948; Osborn, 1948; Hawley, 1950; Quinn, 1950; Sauer, 1952; 1966; Theílhard de Chardin, 1955; 1956; Thomas, 1956; Carson, 1962; McHarg, 1969; Vayda 1969) etc. Estos grupos desde los distintos ángulos de sus disciplinas y especialidades contribuyeron a sentar las bases de la ecología. La primera atención se dio a la terminología, la que en los primeros decenios provoco una gran confusión debido a la profusa aparición e invención de términos. Por ejemplo, (para citar solo algunos), términos como habitat, competencia, climax, disclimax, nicho ecológico, synusia,nivel trófico, ecotipos, etc., tardaron bastante en ganar una aceptación universal en tre uria enorme gama que fueron descartados. Paralelamente tuvo lugar una subdivisión de la ecología, en gran parte motivada por los antecedentes dis7 ciplinarios de sus seguidores. Surge así la autoecología (estudio de los organismos o especies individuales) iniciada por los fisiólogos y sistemáticos; la sinecología (estudio de comunidades) dominado en principio por los limnólogos; la ecología vegetal (botánicos) y la ecología animal (zoólogos) las que actualmente tienden a unificarse dado que el estudio de los animales implica necesariamente la consideración de los vegetales y viceversa; la ecología del habitat (geógrafos y climatólogos); la ecología de poblaciones (biólogos); la eco-fisiología o fisiología-ecológica. Muy posteriormente (1940 adelante) surgen la ecología energética; la ecología cultural o antropológica; la ecología social ó ecología humana; la ecología de la radiación (debido a los avances de la energía atómica y sus aplicaciones); la ecología de sistemas (aplicando el análisis de sistemas); la ecología genética; la ecología microbiana; la ecología del paisaje; la ecología urbana, etc. - 13 - que siguen las pautas de las disciplinas que le dan su denominativo a la ecología. Como muy bien podrá deducirse, los diversos intereses de los seguidores de la ecología en esta primera época (1900-1940) provocaron gran- des confrontaciones y dificultades al desarrollo de la ecología como tal. Esto se vio frecuentemente en las etapas primeras de formulación dé una nomenclatura ecológica bien definida, en la conceptualización de los fenómenos que se iban observando y principalmente en el desarrollo y aplicación de metodologías. En este período, la ecología fué denominada como "el estudio de las relaciones de los: organismos entre sí y su medio ambiente" ó "la ciencia de las relaciones que ligan los organismos vivos a su medio". La raíz griega, oikos, que significa "hogar" concentró la atención de los ecólogos - destacándose que indicaba un lugar en que se vive, en que se habita. Esto naturalmente implicaba organismos presentes y que los li- gaban ciertas condiciones. La Ecología, se entendió, por lo tanto, básica- mente como el estudio de los organismos, de su medio ambiente y de todas las relaciones que existan entre ambos, aunque nunca se explicitaba que el hombre era parte del medio ambiente. Se evitaban los problemas de gran com- plejidad. Se avanzaba en base al enfrentamiento de los problemas menos com- plicados. Se señalaba que aunque la ecología derivaba de la misma raíz que la palabra economía "administración del hogar", no se le había dado una de- finición adecuada. Wells, Huxley y Wells (1939) la definieron "como una ex- tensión de la economía a la naturaleza animada", pero no introducían al hombre explícitamente con sus complicados fenómenos económicos, sociales, culturales y políticos, dentro de ese marco de la naturaleza que interesaba a los ecólogos. Sin embargo, implícitamente ello estaba presente, pero no se manifestaba por la cautelosidad de la ecología incipiente, que recomendaba no entrar abiertamente en el campo de otras ciencias, menos aún, las sociales y económicas. -14 - Cabe hacer notar que ya en este período al medio ambiente se le considera como un complejo de factores, que incluye todo aquello que puede afectar a un organismo, de cualquier manera que sea. Los ecólogos empe- zaron a convencerse lentamente que la complejidad del medio ambiente y la ordenación de la materia a estudiar sugerían la necesidad de apoyarse en las demás ramas de las ciencias, si se quería llegar a un perfecto conocimiento. Esta apertura hacia otros campos del saber constituyó un gran en- riquecimiento para la ecología. Puesto que tanto plantas como animales, e incluso el hombre son organismos, y dado que el medio aimbiente incluía a veces casi toda la biosfera, el objeto de la ecología comenzó a ser casi ilimitado. Este acontecer significó que la ecología fuese considerada, por muchos años, dentro la academia de las ciencias biológicas, dominada por genéticos, biólogos moleculares, biofísicos, bioquímicos como una ciencia de segunda clase "a soft science", ya que su campo de acción era muy amplio, menos específico que el de otras ciencias biológicas. (5). Sin embargo, después de señalar subdivisiones, y establecer una terminología depurada, la ecología logró avanzar a partir d¿ 1930 en una forma impresionante. En este período la ecología supera la etapa de definición de conceptos principales, con una terminología universal y genera sus primeros campos de aplicación kacia el manejo de bosques, manejo de praderas, conservación de suelos, protección de la vida silvestre. Se establecen también las pri- meras asociaciones de ecología, British Ecological Society (1913); Ecological Society of America (1915). Se definen escuelas de pensamiento y aparecen las primeras revistas que demuestran la madurez de la ecología como ciencia: Journal of Ecology (1913); Ecology (1920); Zeitschrift Fur Morphologie van Okologie der Tiere (1924); Ecological Monographs (1931).; Journal of Animal (5) Al respecto es muy interesante ver el ejemplo citado por Wilson (1977). que sucedió hace doce años en la Universidad de Harvard. En muchas Universidades hasta hace 20 años fué muy mal visto el "hacer ecología". En las' Facultades de Ciencias de todo el mundo, era muy infrecuente apreciar interés alguno por incluir entre sus miembros a especialistas en el campo de la ecología. - Ecology (1932), Oikos 15 - (1944); Japanese Journal of Ecology (1950); Vie et Milieu (1250), Elologia Polska (1953); Oecología C1968); Human Ecology (1972). Actualmente se registran más de 500 revistas científi- cas periódicas que publican trabajos de ecología. De esta manera es como la historia natural evoluciono en ecología, y ésta, más tarde, en una ciencia que penetro en otras ciencias y campos del conocimiento (6) para, llegar después a formar parte de la conciencia del gran público. 4. Discusión. Lo sucedido en el período 1860-1930 demuestra que la comprensión de las relaciones entre hombre y naturaleza y los avances de la ecología inicial no tuvieron el efecto deseado para que la nueva sociedad industrial meditara acerca de los efectos colaterales que sus acciones apoyadas en la nueva fuerza tecnológica producían sobre el medio ambiente. La exposición de conjunto del problema de la estructuración del espacio vital y económico por el hombre en su acción creadora, con todos sus efectos y consecuencias, no merecieron en esta época un tratamiento especial. La intervención del hombre en los acontecimientos naturales, principalmente por razones económicas, siguió aumentando a un ritmo aceleradísimo en la llamada Era del Progreso. No se reparó con la suficiente seriedad e interés, en los efectos negativos sobre el medio ambiente que comenzaron a evidenciarse a partir de 19 00. No se dió importancia al hecho de que muchas vecer; no sólo se cambió el cuadro del paisaje terrestre hasta entonces conocido, sino también se modificaron todos sus efectos de conjunto (7)• (6) Especialmente las ciencias agrícolas, medicina, sociología, arquitectura, antropología, psicología, economía, ingeniería civil, ingeniería sanitaria, urbanismos, tecnología, etc. (7) Este proceso transformador significó un progreso económico y social relativo; las ciudades se transformaron en grandes ciudades; se construyeron grandes redes de comunicacionesse generaron grandes cantidades de deshechos; contaminación de las aguas; se produjo una desecación de las tierras; se establecieron formas de regadío artificial; se construyeron embalses; se aceleró la industiralización, la electrificación, la desforestación, la extracción de minerales con la c o n s i g u i e n t e contaminación atmosférica y la degradación de los recursos, etc. El conocimiento de todos estos procesos de origen económico, que fueron y son de gran importancia para la Humanidad, y sus interrelaciones con los procesos naturales, coreen zar o > a ser, por tanto, un punto de ar. tención primordial para la ecología a comienzos del siglo XX, que se vio obligada a sentar los fundamentos de su ciencia, para acometer el gran desafío que tenía por delante. Primero, para presentar un esquema coherente, comprensible y aceptable, acerca del entendimiento de las leyes naturales que fuese seguido por la sociedad economizante, dominante. Segundo, para demostrar la necesidad de compatibilizar el desarrollo económico con los principios de cooperación, simbiosis del hombre dentro del todo que lo envuelve y le da razón de ser: la naturaleza. Pero esta tarea no fue y no es algo fácil ni compensatoria para la ecología hasta la primera mitad del siglo XX. El hombre por sus sentimien- tos y sus costumbres, siguió en su tendencia de considerar como carente su capacidad para mofidicar la estructuración de la naturaleza y sus funciones, en comparación con las fuerzas naturales. Se siguió hablando con complacen- cia de la debilidad del hombre, que luchaba como un enano frente a la gigantesta naturaleza. Esta subestimación fue más justificada en tiempos preté- ritos, pero ya comenzaba a ser superada (y no es nada válida hoy en día). Por intrascendente que sea la potencia física del hombre aislado, su fuerza se multiplica enormemente por la asociación y por las directrices del ingenio humano. Estas fuerzas fueron modificando radicalmente la faz de la tie- rra y los procesos naturales, siguiendo un patrón de crecimiento económico, industrial y tecnológico que penetró en amplias regiones. De esta forma el hombre se convierte en un gigante en comparación con la naturaleza, con un vigor antes insospechado. Cada día, desde comienzos de siglo (y hasta ahora) se anuncian nuevas y sorprendentes conquistas. A partir de 1850, el proceso de modificación de la naturaleza da un brusco salto en su curva de crecimiento y hasta hoy se hace cada vez más vertical. (Fels, 1954). De esta forma, la civilización interfiere en el ser y en el proceso de la naturaleza, y debe adecuarse a las consecuencias. La acción del hom- bre sobre la naturaleza, tiene entonces, límites que están determinados por leyes de la naturaleza. Resulta claro que frente a cada una de las inter- - 17 - venciones del hombre en la naturaleza, se plantea siempre el problema ¿en qué grado influye esa intervención sobre el curso de los procesos naturales y sobre la economía general de la naturaleza en un determinado lu- gar? y ¿en qué grado vuelve a actuar, por intermedio de esas influencias, sobre la totalidad del medio ambiente? La tarea principal de la ciencia de la economía de la naturaleza la ecología - en todas sus aplicaciones, a partir de esta toma de conciencia, será la de abarcar y comprender esas correlaciones en su conjunto, aconsejar y actuar de acuerdo con ese conocimiento. Es decir, aprender a re- conocer como tales, las medidas perjudiciales a la naturaleza y reducirles al mínimo. La ecología se transforma así en una de las ciencias. de las ramas más importantes III. 1. EL CONCEPTO DE ECOSISTEMA. El Marco Conceptual. Fue un botánico ingles, A. Tansley (1935) el que introdujo el termino definiéndolo como "un sistema total que incluye no solo los complejos orgánicos sino también al complejo total de factores que constituyen lo que llamamos medio ambiente". Posteriormente, los especialistas han insistido en que el sistema ecológico o ecosistema debe ser considerado como un nivel de integración por sobre los niveles de organización o integración físicos, químicos , biológicos (átomos-moleculas-celulas-tejidos-órganos-organismos-pobla- ciones-comunidades) . En síntesis, el ecosistema es una unidad estructural, funcional y de organización, consistente en organismos ( i n c l u i d o el hombre) y las variables ambientales (bióticas y abióticas) de un área determinada. El termino "eco" significa medio ambiente y el termino "sistema" significa un complejo interactuante. El;ecosistema pasa a ser la unidad de estudios de la ecología (8). Paralelamente en esta época diversos autores convergieron hacia esta conceptualización (9), "Ecosistema" es el tármino que se emplea en inglés, francés y español, en tanto que "biogeocenosis" es el que se cita en la literatura soviética y otras lenguas eslavas. (10) (8) Ejemplos de tipo de ecosistemas son: el bosque tropical húmedo; un lago; los estuarios; la estepa andina; los desiertos, etc. (9) El ruso Dokuchaev (1846-1903) y Sukachev (1944) usan el término "geobiocenosis"; los alemanes: Friederichs(1930) sugirió "holocoen", Thienemann (1939) : "biosistema". Major (19.69) presenta una excelente revisión del desarrollo histíico del concepto de ecosistema, destacando la riqueza de la terminología ecológica en diversas regiones y países, la antigüedad del concepto y comparando los distintos esquemas conceptuales formulados en Europa y América. Cain (1966); Morgan y Moss (1965) también presentan una información complementaria revisando detalladamente conceptos y términos ecológicos. (10) En su aplicación primera el término biogeocenosis toma en cuenta solo el conjunto de factores abióticos y orgánicos que definen una biocenosis, pero no implica necesariamente la insistencia sobre el aspecto energéticoque caracteriza el estudio de los ecosistemas. - 19 - Estos logros demostraron que en cada región geográfica podía reconocerse unidades, los ecosistemas, constituidas por "biotopos" más biocenosis" bien determinadas; que la comunidad biológica era la forma de vida en la naturaleza; que existía un orden de totalidad dentro de estas unidades y en la biosfera enterarse reconoció que el concepto de sistema era la forma de organización de la naturaleza; que la vida era dependiente de su medio físico; que la vida a su vez era un agente que modificaba el medio; que las unidades o sistemas ambientales que se reconocían no eran estáticas, sino dináminas, que tenían un desarrollo que era influido por las condiciones del medio y por las interdependencias que se creaban entre el medio vivo y no vivo, y que evolucionaban a otras formas a través de un proceso transformador natural - la sucesión ecológica (lago »«pantano ^pradera bosque); que lo vivo y no vivo se unían a través de una circulación bien definida de materia y nutrientes; que el medio ambiente total, al fin de cuentas, dependía de una captación de la energía solar que era transmitida en forma de flujo a través de todos los componentes vivos y no vivos del sistema ambiental2. Componentes y Procesos de un Ecosistema. Evidentemente, el concepto ecosistema permitió a la ecología moderna sistematizar en un todo la estructura, la función y la organización de la Naturaleza, expandiendo su objeto primero, netamente biológico, a las intrincadas conexiones entre las ciencias naturales y sociales. Tal sistematización ha permitido distinguir siete componentes estructurales y seis procesos funcionales y de organización (Odum, 1972 ; Hurtubia et al, 1976). 2.1 Componentes de un Ecosistema. 2.1.1. Componentes estructurales abióticos o físico-químico (parte no viva). - 2.1.1.1. 20 - Sustancias inorgánicas. (Carbono (c), Nitrogeno (N), Anhídrido Carbonico (C02); Oxígeno (02), etc.) que forman parte del ciclo de la materia. 2.1.1.2. Sustancias orgánicas. (proteínas, hidratos de carbono, lípidos, sustancias húmicas, etc.) que enlazan a los componentes bioticos y abioticos. 2.1.1.3. Régimen climático (temperatura, precipitaciones, presión, vientos, etc) que determinan las características de una región biológica en el tiempo y en el espacio. 2.1.2. Componentes estructurales bioticos (parte viva) 2.1.2.1. Productores o autótrofos (se nutren a sí mismos en su mayoría son las plantas verdes capaces de utilizar la energía solar para elaborar sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples). 2.1.2.2. Fagótrofos (fagos-comer) ó macro-consumidores, agrupan a herbívoros, carnívoros primarios, secundarios, terciarios, los parásitos, etc. animales que consumen plantas, partículas de materia orgánica u otros organismos. 2.1.2.3. Saprótrofos (sapro-descomponer) o micro-consumidores, son los micro-organismos principalmente bacterias, - 21 hongos y algunos protozoos que desintegran los compuestos complejos, absorbiendo algunos productos en descomposición y que liberan a) sustancias inorgánicas que pueden ser utilizadas por los autotrofos, junto con b) residuos orgánicos que pueden servir de fuente de energía o que pueden ser inhibitorios, estimuladores o reguladores a otros componentes bióticos del ecosistema. 2.1.2.4. El hombre, que biológicamente es un macro-consumidor, pero que constituido en sociedad tiene un papel mucho más importante como regulador y modificador del ecosistema; está continuamente interaccionando con lo¿ otros componentes biólogicos y físico-naturales dentro de la totalidad del sistema. (Solo en los últimos años la ecología comienza a explicitar que el hombre es un componente del sistema ecológico). De acuerdo a la nomenclatura ecológica los componentes estructurales abióticos determinan un espacio biológico o biótopo (bio-vida=; topo=lugar) y los componentes estructurales bióticos constituyen comunidades biológicas o biocenosis (bio*vida; cenosis=comunidad). El biotopo mas la biocenosis constituyen la unidad de los estudios ecológicos, el ecosistema.. 2.2. Los procesos de un ecosistema. 2.2.1. De la Cadena Alimentaria, caracterizados por enlaces de alimentación o tróficos (trofo=comer) que relacionan a predatores con sus presas; cadenas parasitarias (parásito-huesped) y cadenas sapro-bióticas (materia orgánica en descomposición saprótrofos).. - 2.2.2. 22 - Del Ciclaje de la Materia, que incluye minerales y nutrientes, consistente en el intercambio de materiales entre los componentes estructurales abióticos y los bíóticos, a través de los procesos cíclicos de absorción, producción, conversión, descomposición, desintegración y reabsorción(ciclo del Agua; del Fósforo, del Nitrógeno, del Azufre,del Anhídrido Carbónico, etc.) 2.2.3. Del Flujo de Energía, desde la captación de la energía solar* por los autótrofos ó productores: las plantas verdes, (productividad primaria); su conversión y degradación en energía química por los macro y micro-consumidores (productividad secundaria); implicando en cada transformación energética una pérdida del flujo hasta escaparse integramente del ecosistema como energía calórica, después de pasar a través de las complejas cadenas alimentarias (o tramas) que conforman los componentes estructurales bióticos (herbívoros ^carnívoros ^ descomponedores). 2.2.4. De los Patrones de Diversidad, en el tiempo y en el espacio que se manifiestan dentro de la comunidad biológica y que se define por el numero de especies, con sus respectivas poblaciones, el numero de individuos que conforma a la comunidad y de cómo éstos están distribuidos en cada una de las especies. - 2.2.5. 23 - Del Desarrollo del Ecosistema, en particular la evolución integral del conjunto biótopo-biocenosis, a través de interacciones complejas entre todos sus componentes, para determinar el paso a través del tiempo desde un sistema simple a uno más complejo y estable. 2.2.6. (sucesión ecologica). Del Control, (cibernética) por las interacciones que se establecen entre todos los componentes del sistema, en la forma de mecanismos de retroacción negativa (feed-back) para asegurar la autorregulación dentro del ecosistema como un todo de complejidad organizada. Aunque como toda clasificación, la subdivisión del ecosistema entre 7 componentes estructurales y 6 procesos es arbitraria, nos permite demostrar que los componentes esquematizan la estructura y los procesos las propiedades funcionales, operativas y de organización del ecosistema (Odum, 1972; Hurtubia, et al, 19J6). En realidad el sistema conforma un todo; los componentes están tan interconectados en el proceso de la naturaleza que en la práctica es imposible separarlos; operacionalmente, por otra parte, los procesos no hacen mayor distinción entre lo biotico y abiotico. De esta forma, los elementos y compuestos están en un constante estado de flujo entre los estados animados y no animados de la naturaleza. La ecología se ha desarrollado hasta ahora, en gran medida, aplicando métodos para delinear las estructuras;y por otra parte, aplicando formas de.medición para las tasas de función de cada proceso. do en el dilucidamiento de los aspectos de organización. Poco se ha avanzaEl desafío actual de los estudios ecológicos es entender las relaciones entre estos tres atributos de los ecosistemas. - 3. 24 - Enfoques en el estudio de los ecosistemas. Se reconocen dos enfoques básicos para el estudio de los ecosiste- mas: el enfoque holístico u holológico (holos=todo) iniciado por Birge (1915) cuando realizo el presupuesto calórico de un lago (el primero en poner énfasis en las relaciones operacionaless de los procesos de flujo y ciclaje) y el enfoque merístico (meros=parte) utilizado por Forbes (1887) en el cual se identifican las partes del sistema y se trata de construir el todo a partir de ellas. (Hutchinson, 1964). Cada proceder tiene sus ven- tajas y desventajas, y cada uno conduce a distintos tipos de aplicaciones en términos de solución de problemas. £n los últimos años, (1966-adelante) con la ayuda de la computación el análisis de sistemas, técnicas de simulación y modelos matemáticos se han impulsado notablemente los análisis globales de los ecosistemas siguiendo un enfoque holístico. 4. El Ecosistema, un punto de Síntesis. El ecosistema es un paradigma del principio de las interdependencias. La teoría de ecosistema logró en la ecología una integración y síntesis de las diversas raíces que se manifestaron en los comienzos de la historia de la biología, y que hasta entonces constituían enfoques divergentes que habían permanecido como campos separados con una mínima teoría general que los conectara. El cambio del ínteres ecológico de lo descriptivo a lo funcional, apoyado por el concepto de sistema ecológico, contribuyó en forma notable a esta integración. Es importante hacer notar que en todo ecosistema los procesos funcionales, como aquellos relacionados a las leyes de la termodinámica (flujo de energía), son los mismos a todos los niveles de organización, pero los componentes estructurales son totalmente distintos. Por lo tanto, la diferencia real entre los niveles yace en la interacción de procesos similares con diferentes estructuras. Por ejemplo, la naturaleza bioquímica de la fotosín- tesis puede ser la misma en una célula como en un bosque, pero la estructura de un bosque es tan diferente a la estructura de una célula que los es- - 25 - tudios a n i v e l c e l u l a r no pueden e x p l i c a r l a f i j a c i ó n e n e r g é t i c a , homeostasis, la l a s o b r e v i v i e n c i a y l a evolución del bosque. Se o r i g i n a n , pues, con e s t a profundización conceptual de l a e c o l o gía a l r e d e d o r de l a t e o r í a del ecosistema nuevas d e f i n i c i o n e s para e s t e concepto: "Las p l a n t a s , animales y microorganismos que viven en una á r e a y conforman una comunidad b i o l ó g i c a e s t á n i n t e r c o n e c t a d a s por una i n t r i n c a d a trama de r e l a c i o n e s , l a s cuales incluyen e l medio ambiente f í s i c o , donde e s t o s organismos e x i s t e n . E s t o s componentes b i o l ó g i c o s y f í s i c o s i n t e r d e p e n d i e n t e s c o n s t i t u y e n l o que l o s ecólogos llaman un e c o s i s t e m a " ( E h r l i c h y Ehrlich, 1970). "Un n i v e l de organización s u p e r i o r a l a comunidad es e l e c o s i s t e m a . En e l se consic.era no s ó l o e l conjunto t o t a l de p l a n t a s y animales en un medio ambiente, sino tamu"én l a m a t e r i a que c i r c u l a a t r a v é s d e l s i s t e m a y l a e n e r g í a que se consume para h a c e r funcionar e l s i s t e m a " (Watt, 1 9 7 3 ) . "Los organismos v i v o s y su medio ambiente no v i v o ( a b i ó t i c o ) e s t á n inseparablemente i n t e r r e l a c i o n a d o s e i n t e r a c t u a n unos con o t r o s . Cualquier unidad que i n c l u y a a todos l o s organismos (por ejemplo l a "comunidad") en un á r e a dada i n t e r a c c i o n a n d o con e l medio ambiente f í s i c o , de manera que un f l u j o de e n e r g í a determine una e s t r u c t u r a t r ó f i c a , d i v e r s i d a d b i ó t i c a y c i c l a j e de l a m a t e r i a claramente d e f i n i d a s dentro del s i s t e m a , es un s i s t e m a ecológico o ecosistema". (Odum, 1 9 7 3 ) . "El e c o s i s t e m a , es un s i s t e m a a b i e r t o i n t e g r a d o por todos l o s o r g a nismos vivos (comprendido e l hombre) y elementos no v i v i e n t e s de un s e c t o r ambiental definido en e l tiempo y en e l e s p a c i o , cuyas propiedades g l o b a l e s de funcionamiento ( f l u j o de e n e r g í a y c i c l a j e de l a m a t e r i a ) y a u t o r r e g u l a ción ( c o n t r o l ) derivan de l a s i n t e r a c c i o n e s e n t r e todos sus componentes t a n to p e r t e n e c i e n t e s a sistemas n a t u r a l e s como a q u e l l o s modificados o creados por e l hombre mismo" (Hurtubia e t a l , 1 9 7 6 ) . E l concepto es actualmente u t i l i z a d o para r e f e r i r s e a c u a l q u i e r n i v e l de un s i s t e m a organizado (desde genes-células-organo-organismos-poblaciones- biocomunidades-sociedad humana) cuando e l medio ambiente t o t a l e s t á siendo i n c l u i d o , con toda l a trama de unidades y sus i n t e r a c c i o n e s . Los ecólogos (Odum, 1 9 7 1 ) . en un avance a l a comprensión t o t a l del medio ambiente p o s t u - lan hoy que l a s p o b l a c i o n e s , l a s comunidades de poblaciones de d i f e r e n t e s organismos, l a v e g e t a c i ó n como un sistema i n t e g r a d o de comunidades de p l a n - t a s , l a s bio-comunidades de s i s t e m a s de poblaciones de p l a n t a s y a n í m a l e s , y l a s sociedades humanas emergen de l a s dinámicas e s t a b l e c i d a s por l a conducta c o l e c t i v a de l o s organismos componentes y pueden s e r v i s t o s , en una - 26 - región g e o g r á f i c a determinada , como sub-sistemas de un e c o s i s t e m a . Un a s p e c t o de fundamental importancia que emerge de e s t e proceso conceptual es e l manejo de l o s r e c u r s o s en d i s t i n t o s t i p o s de e c o s i s t e m a s humanizados donde s e a p o s i b l e e x t r a e r una producción r e g u l a r y s o s t e n i d a que b e n e f i c i e en términos e q u i v a l e n t e s a l a p r o t e c c i ó n a m b i e n t a l , a l a conservación de l a n a t u r a l e z a y que cubra l a s necesidades d e l hombre. Paralelamente a muchos avances puramente t é c n i c o s y c i e n t í f i c o s sur- ge l a necesidad de i n t r o d u c i r y adaptar e s t a s t é c n i c a s a un plan de ordenación del medio, que sean p a r t e del d e s a r r o l l o i n t e g r a l de una r e g i ó n en l a cual l a s p r á c t i c a s e c o l ó g i c a s no c o n s t i t u y e n sino una v a r i a b l e dentro de un complejo s i s t e m a de i n t e r a c c i o n e s s o c i a l e s , c u l t u r a l e s , p o l í t i c a s y económicas. En o t r a s pala* r s l a e c o l o g í a asume l a r e s p o n s a b i l i d a d de e n t r e g a r un esquema, donde l o s e s f u e r z o s c i e n t í f i c o s t a n t o empíricos como t é c n i c o s , apli- cados o puros, l o c a l e s o r e g i o n a l e s , vayan d i r i g i d o s a l a c r e a c i ó n de un sistema de u t i l i z a c i ó n de l o s r e c u r s o s en b e n e f i c i o del hombre, considerando l a s l i m i t a c i o n e s e c o l ó g i c a s e x i s t e n t e s en l a b i o s f e r a p a r a mantener e l f u n cionamiento de l o s ecosistemas humanizados. La e s t r a t e g i a p a r a l a armoniza- ción de l a s r e l a c i o n e s e n t r e hombre y n a t u r a l e z a , queda c a r a c t e r i z a d a por una p r o t e c c i ó n , conservación y mejoramiento de una n a t u r a l e z a humanizada. El ecosistema se c o n s t i t u y e a s í en e l instrumento i n t e l e c t u a l más importante de l a e c o l o g í a y su reconocimiento por l a comunidad ha adquirido gran t r a s c e n d e n c i a con e l c o r r e r de l o s años, l a s bases de una e c o l o g í a t r a n s d í s c i p l i n a r i a , científica estableciendo " l a nueva e c o l o g í a " . La a p l i c a c i ó n del concepto ha sido extremadamente ú t i l para comprender l a e s t r u c t u r a y función de l a n a t u r a l e z a y para b a s a r un manejo adecuado de l o s Recursos N a t u r a l e s . Así mismo, surgen l a s p r i n c i p a l e s contribu- ciones de l a e c o l o g í a , de un a l t o v a l o r h e u r í s t i c o para o t r a s c i e n c i a s en e l desenvolvimiento de nuevas metodologías y enfoques de s í n t e s i s e i n t e gración. La v e n t a j a es o b v i a , ya que ha permitido d e l i n e a r en un simple - 27 - marco de t r a b a j o l a j e r a r q u í a de unidades de o r g a n i - a c i o n , d e s t a c a l a c a l i d a d de l a e s t a b i l i d a d de un sistema y l a s propiedades g l o b a l e s de l a s i n t e r a c c i o n e s hombre-medio ambiente. A continuación s e c i t a n l o s t r a b a j o s más importantes donde e l e c o sistema ha encontrado una a p l i c a c i ó n p r e c i s a y c o n s t r u c t i v a : Urbanismo (Bookchin, 1 9 7 4 ; Papanek, 1973 ; S a l t e r , y McKinley, 1 9 7 4 ; George 1974). Asentamientos humanos (Dansereau, 1 9 7 5 ; D o x i a d i s , 1 9 7 4 ; 1 9 7 6 ; Ward, Laconte, 1976). Geografía ( S t o d d a r t , 1 9 6 5 ; B r o o k f i e l d , 1 9 6 4 ; G e e r t z , 1 9 6 3 ; Rappaport, 1 9 6 3 ; Mabogunje, 1 9 7 0 ; Riábchikor, 1 9 7 6 ; Guerasimov e t a l 1976). E c o l o g í a Humana y Antropología. (Steward, 1 9 5 5 ; B a t e s , 1 9 5 3 ; Hawley, 1950; Theoderson, 1 9 6 1 ; S a r g e n t , 1 9 7 4 ; M o n c r i e f t , 1 9 7 0 ; 1 9 7 5 ; Viyda y McCay, 1975; Vayda y Rappaport, Moscovici, 1968). P l a n i f i c a c i ó n ( S a c h s , 1973; 1974; L a s z l o , 1 9 7 4 ; 1972; W a t t , 1 9 7 4 ; Drov- 1 9 6 4 ; Friedman, 1 9 7 3 ; Calderón y R o b e r t , 1973; 1979). P s i c o l o g í a ( B a r k e r , 1 9 6 6 ; Robinson, 1 9 5 0 ; Clausen y Kohn, 1954). Energía (Odum, 1 9 7 1 ; Kemp, 1971; Rappaport, 1 9 7 1 ; Givoni, 1969; Williams, 1 9 7 4 ; McHale,. 1970) . S o c i o l o g í a (Goodman, 1 9 7 4 ; Emery y T r i s t , 1 9 7 3 ; Duncan, 1964). Tecnología (Galtung, 1 9 7 6 ; F a r v a r , 1 9 7 3 ; Rabitnovich y Rabitnovich, 1975; Sasson, 1 9 7 4 ; Shummacher, 1 9 7 3 ; Meadows e t a l , Educación ( S t a p , 1 9 7 5 ; T r e n t , 1 9 7 2 ; Emmelin, 1977). 1972). - 28 - Comunicación (Sandman, 1974; Giacomini, 1 9 7 6 ; Rhiney, 1972). Medicina (Dubos, 1 9 6 8 ; Baker, 1 9 6 6 ; Armelagos y Dewey, 1 9 7 0 ; Cockburn, 1 9 6 1 ; May, 1 9 6 0 ; Newman, 1 9 6 2 ; Scrimshaw, Economía 1964). (Kneese, 1 9 7 1 ; Kneese y Bower, 1 9 6 8 ; R u t r i l l a , 1970; Torres y P e a r c e , 1 9 7 9 ; Tinbergen e t a l , 1 9 7 6 ; Tamames, 1 9 7 7 ; Ramsay y Anderson, 1 9 7 2 ; P e a r c e , 1 9 7 6 ; Boulding, 1 9 6 6 ; Johnson y Hardesty, 1971). Conservación (Usher, 1 9 7 3 ; Creigg, 1 9 6 8 ; Dassman, 1 9 6 8 ; Mossman, 1974), etc. En resumen, con e l concepto de e c o s i s t e m a , l a e c o l o g í a ha hecho su c o n t r i b u c i ó n más profunda y v a l i o s a a l conocimiento humano. - IV. 1. 29 - EL FLUJO DE LA ENERGIA (EJEMPLO DE LA EVOLUCION TEORICA DE LA ECOLOGIA) Preámbulo. Para profundizar conviene conocer l a evolución t e ó r i c a que ha tenido lugar durante los útlimos 50 a ñ o s , en p a r t i c u l a r , e l avance en e l conocimien- to a c e r c a de cada vino de l o s 6 procesos que presentamos en l a s e c c i ó n a n t e rior. Por razones de e s p a c i o nos vemos obligados a p r e s e n t a r solamente l a evolución t e ó r i c a de uno de e s t o s p r o c e s o s : El F l u j o de l a E n e r g í a . Esta s e l e c c i ó n se ha hecho porque es en e s t e campo donde l a e c o l o g í a ha logrado sus mayores progresos para fundamentar un enfoque c u a n t i t a t i v o a los a s p e c t o s f u n c i o n a l e s y de o r g a n i z a c i ó n de los e c o s i s t e m a s . Es aquí también donde e l ecólogo encuentra unidades de medición para e x p l i c a r l a mayoría de l o s fenómenos e c o l ó g i c o s . Los adelantos logrados en l a comprensión del compor- tamiento de l a e n e r g í a en los e c o s i s t e m a s , han demostrado que l a s aplicacio- nes de l a e c o l o g í a pueden s e r de una e x t r a o r d i n a r i a e f i c a c i a , en e s p e c i a l para e l t r a t a m i e n t o de l o s asuntos r e l a t i v o s a l metabolismo del hombre, su sociedad y e l medio ambiente. 2. Etapas de l a T e o r í a del Flu.jo de Energía. La idea de c o n s i d e r a r a l a n a t u r a l e z a como un sistema de f l u j o de e n e r g í a se encuentra profundamente a r r a i g a d a a l a s primeras etapas de l a c i e n c i a y muchos de l o s conceptos que usa l a e c o l o g í a en e s t a m a t e r i a tuvieron su origen en l a s c i e n c i a s f í s i c a s , en l a f i s i o l o g í a , biofísica, bioquímica y m e d i c i n a . Para cumplir con los p r o p ó s i t o s de e s t a s e c c i ó n pueden r e c o n o c e r s e 10 etapas p r i n c i p a l e s en l a evolución t e ó r i c a de l a e c o l o g í a con r e s p e c t o a l conocimiento y entendimiento del f l u j o de e n e r g í a en l o s 2.1 ecosistemas. D e s c r i p c i ó n C u a l i t a t i v a de Cadenas A l i m e n t a r i a s . La idea que los organismos en l a n a t u r a l e z a estaban ligados por cadenas a l i m e n t a r i a s , fue expresada por l o s primeros naturalistas. A medida que e l conocimiento profundizó a n i v e l 30 - ENERGIA V LAVADO FIGURA 1. V PERDIDAS Las c a d e n a s de d e s c o m p o s i c i ó n y l a s de a l i m e n t a c i ó n o p a s t o r e o . El F l u j o de E n e r g í a ( f l e c h a s de l í n e a s de t r a z o s ) y e l c i c l a j e de m a t e r i a l e s n u t r i e n t e s ( f l e c h a c o n t i n u a ) a t r a v é s de una comunidad b i o l ó g i c a . Toda l a e n e r g í a c a p t a d a s e d i s i p a d e l s i s t e m a en forma de c a l o r (R= R e s p i r a c i ó n de cada n i v e l t r ó f i c o ) . Los n u t r i e n t e s s e mantienen c i r c u l a n d o p a r a r e n o v a r l o s d i s t i n t o s componentes de l a comunidad b i o l ó g i c a ( P o s t e r i o r a Woodwel 1 , L'J70) . - 31 - de comunidad b i o l ó g i c a , e l concepto "cadena" fué s u s t i t u i d o por e l de "trama" o " r e d a l i m e n t a r i a " , más acorde con l a s complejas i n t e r r e l a c i o n e s "Alimentos-Consumidores", que se e s t a b l e c e n en l o s e c o s i s t e m a s . pos de cadenas: Las de p a s t o r e o Se r e c o n o c i ó que hay dos ti- (productor-consumidor- c a r n í v o r o s ) y l a s de descomposición ( F i g . 1 ) . A p a r t i r de aquí comenzaron l a s i n v e s t i g a c i o n e s d i r i g i d a s a conocer cómo se almacenaba l a e n e r g í a en ambas, para c o n s t i t u i r poblaciones más abundantes en unas, y acumulaciones y r e c i c l a d o en m a t e r i a o r g á n i c a muerta, pero no descompuesta, en l a s otras. Niveles T r ó f i c o s y Pirámides E c o l ó g i c a s . Thienemann ( 1 9 2 6 ) d e s c r i b i ó l o s n i v e l e s t r ó f i c o s en términos de productores y consumidores, concepto que p o s t e r i o r m e n t e se d e f i n i ó como l a d i s t a n c i a a que se encuentra un organismo ( o grupo de organismos de h á b i t o s a l i m e n t i c i o s s i m i l a r e s ) de l a fuente de e n e r g í a primaria del e c o s i s t e m a : Elton ( 1 9 2 7 ) La e n e r g í a s o l a r . se r e f i r i ó a l a s "pirámides de números" en t é r - minos de l a o r g a n i z a c i ó n de l a cadena a l i m e n t a r i a : animales de l a base de l a cadena a l i m e n t a r i a "Los (productores) son r e l a t i v a m e n t e abundantes, mientras que aquellos del f i n a l son r e l a t i v a m e n t e pocos en número, e x i s t i e n d o una p r o g r e s i v a disminución e n t r e los dos extremos" ( e s t o s i r v i ó para e s t a b l e c e r e l número de herbívoros mantenidos por un determinado número de p l a n t a s ) . Más t a r d e , se r e c o n o c i e r o n dificultades con e s t a aproximación, ya que no e r a i n f o r m a t i v a s i se comparaban e n t r e s í productores t a l e s como á r b o l e s y a l g a s o consumidores t a l e s como un e l e f a n t e , una r a t a o e l hombre. E s t o se solucionó parcialmente u t i l i z a n d o unidades de biomasa por unidad de á r e a . Sin embargo, e s t o tampoco fué una r e s p u e s t a d e f i n i t i v a ya que no se consideraba e l tiempo, es d e c i r , la v e l o c i d a d de reproducción de e s a biomasa, y no podía u t i l i z a r s e para f i n e s comparativos. (Phillipson, 1966). - 32 - Para superar e s t a s l i m i t a c i o n e s se construyeron l a s "Pirámides de E n e r g í a " , en l a s c u a l e s desde l a base h a c i a a r r i b a , se c o l o caban para cada n i v e l t r ó f i c o l a s c a n t i d a d e s t o t a l e s de e n e r g í a u t i l i z a d a s en un á r e a y tiempo dado ( K c a l / m 2 / d í a ) . 2.3 A p l i c a c i ó n de los P r i n c i p i o s de l a Termodinámica. Lotka ( 1 9 2 5 ) r e a l i z ó un t r a b a j o fundamental sobre l a influencia de la Segunda Ley de l a Termodinámica (Ley de l a E n t r o p í a ) en la Ecologia Teórica. Sus conceptos de e s t a d o s en d e s e q u i l i - b r i o y l a " l e y del máximo e n e r g é t i c o en s i s t e m a s biológicos" c o n s t i t u y e r o n los i n i c i o s de muchas g e n e r a l i z a c i o n e s posteriores. La e c o l o g i a comienza a e s t u d i a r l o s fenómenos f í s i c o s para e x p l i c a r l a importancia de l a longitud de onda, t a n t o de l a luz s o l a r e n t r a n t e , cono del c a l o r r e f l e j a d o ( i n f l u e n c i a de l a a t m ó s f e r a , d i s p e r s i ó n d i f u s a , absorción a t m o s f é r i c a , radiacio- nes que lleguen a l a t i e r r a ) para h a c e r una " c o n t a b i l i d a d energética". Se conoce que 1 / 3 de l a e n e r g í a s o l a r que l l e g a a l a atmósfera se r e f l e j a h a c i a e l e s p a c i o , o t r o 25% se e s p a r c e en l a s nubes, p o l v o , e t c . y que l a c a n t i d a d promedio de e n e r g í a por unidad de 6 r e a / p o r unidad de tiempo realmente ú t i l a l a s p l a n t a s v a r í a con l a l o c a l i d a d g e o g r á f i c a y f l u c t ú a n e n t r e valores 2 . 9 y 6 . 0 x 108 cal/m2/afío. ( P h i l l i p s o n 1 9 6 6 ; Gates 1962). Se reconoce l a importancia de l a s formas de i r r a d i a c i ó n en ondas electromagnéticas ( 0 . 2 hasta 4. travioleta a la infrarroja. Omicrones) desde l a zona u l - La mayoría de e s t a s longitudes de onda " c o r t a " pasa a t r a v é s de l a p a r t e s u p e r i o r de l a atmósfera ya que nubes, polvo y o t r o s componentes son. t r a n s p a r e n t e s a e s t e t i p o de longitud de onda. - 2.4 33 - Presupuestos E n e r g é t i c o s y e l Concepto de Productividad P r i m a r i a . Los limnólogos fueron l o s primeros en d e s a r r o l l a r e s t o s conceptos, quizás porque l o s lagos c o n s t i t u y e n un t i p o de unidad muy conv e n i e n t e s de e s t u d i a r , y también porque l o s intercambios de f a s e s y de c a l o r son más f á c i l m e n t e medibles en aguas q u i e t a s que en o t r o t i p o de e c o s i s t e m a s . Los t r a b a j o s de Birge ( 1 9 1 5 ) y de Juday ( 1 9 4 0 ) fueron los p r i n c i p a l e s de e s t a t e n d e n c i a . Después, con los nuevos instrumentos disponibles pudo comenzarse a e s t u d i a r los ecosistemas t e r r e s t r e s , (Gates, e i n c l u s o toda l a b i ó s f e r a 1962). Paralelamente se comienza a e s t u d i a r cómo l a luz s o l a r se transforma por medio de l a f o t o s í n t e s i s en moléculas químicas complejas; cómo e s t a s se transmiten en l a b i o c e n o s i s por cadenas de alimentación a l o s consumidores y de é s t o s , p o r l a s cadenas de descomposición a los d e s i n t e g r a d o r e s ; cómo se u t i l i z a e s a e n e r g í a para degradar e s t a s moléculas y l i b e r a r c a l o r por medio de l a r e s p i r a c i ó n . Se i d e n t i f i c a r o n a s i los p r i n c i p a l e s pasos de ese f l u j o de e n e r g í a en los términos (Ver Esquema Adjunto) siguientes. - 34 - Modificado de B o u r l i é r e y Lamotte» 1967 - 35 - E s t e esquema nos da una idea g e n e r a l cómo por medio de l a f o t o s í n t e s i s se usa l a Luz U t i l (LU); se almacena l a e n e r g í a ( P B ) , l a cual menos e l c a l o r perdido por Respiración (R), queda disponible en c i e r t a cantidad como Productividad Neta (PN) para s e r i n g e r i d a por los h e r b í v o r o s . Una p a r t e de e s t a No se U t i l i z a (NU), por e l eslabón s i g u i e n t e . De l o que se I n g i e r a ( I ) , u n a p a r t e No se Asimila (NA) y o t r a se Asimila ( A ) , que c o n s t i t u y e l a Productividad Secundaria de l o s Herbívoros (PSp, l a cual nuevamente menos R2 y NU2 puede s e r I n g e r i d a (I2) por los c a r n í v o r o s ; e s t o s a su vez pierden l o No Asimilado (NA2). Lo Asimilado (A2) pasa a s e r l a Productividad Secundaria de los Carnívoros (PS2)• Estos mecanismos de f l u j o siguen r e p i t i é n d o - se h a s t a los c a r n í v o r o s de segundo, t e r c e r y c u a r t o orden. Para e x p l i c a r e s t o s fenómenos se r e c u r r e a l a s l e y e s de l a ter- modinámica y se concluye que l a Energía S o l a r que e n t r a a l sis- tema es igual a l a e n e r g í a c a l ó r i c a que abandona e l sistema e c o l ó g i c o por medio de l a r e s p i r a c i ó n . 2.5 Conceptos Trofo-dinámicos y e l F l u j o de Energía a Través de l o s Niveles Tróficos El t r a b a j o de Lindeman ( 1 9 4 2 ) fué l a base fundamental del pensamiento e c o l ó g i c o moderno, ya que mostró l a forma en que los conceptos del f l u j o de e n e r g í a podían t r a t a r s e a l n i v e l de ecosistema. Se i n i c i a a s i una l i n e a de pensamiento seguida por Hutchinson ( 1 9 4 8 ) ; Clarke ( 1 9 4 6 ) MacFadyen ( 1 9 4 9 ) , que h a s t a la a c t u a l i d a d c o n s t i t u y e un foco de a t e n c i ó n c r e c i e n t e . Se comienza a " c o n t a b i l i z a r " e s t a e n e r g í a y se e x p l i c a n grandes las pérdidas de e n e r g í a que ocurren e n t r e cada n i v e l (planta=herbivoro-carnívoro 1-carnívoro 2 - e t c . ) . trófico Lindeman ( 1 9 4 2 ) descubre que a medida que l a e n e r g í a se m o v i l i z a dentro de l a comunidad e c o l ó g i c a del ecosistema l a mayor p a r t e se pierde en forma de r e s p i r a c i ó n . - 36 - Se formula l a l e y d e l 10% que e s t a b l e c e que a l r e d e d o r d e l 10% de l a e n e r g í a p r o c e d e n t e de un n i v e l , puede s e r o b t e n i d a por organismos d e l n i v e l t r ó f i c o s i g u i e n t e , y a que cada organismo g a s t a e n e r g í a p a r a sus p r o c e s o s v i t a l e s ( 8 0 - 9 0 % ) en e l n i v e l t r ó f i c o que l e corresponde. Odum ( 1 9 7 5 ) p a r a r e f e r i r s e a l orden de magnitud esperado en cada transferencia sucesiva, p a r t i e n d o de 3000 K c a l / t ^ / d í a de luz i n c i d e n t e , da l o s s i g u i e n t e s LT 3000 valores: LU PB PN 1500 30 15 0.3 1.5 Se l l e g a a l a c o n c l u s i ó n que es e s t e "diezmo e c o l ó g i c o " , e l que determina un l í m i t e s u p e r i o r p r á c t i c o en e l número de n i v e l e s t r ó f i c o s de un e c o s i s t e m a ( 4 ó 5 g e n e r a l m e n t e ) . 2.6 Los Diagramas de F l u j o de E n e r g í a y Metabolismo de l a Comunidad Los diagramas de f l u j o de e n e r g í a en l a e c o l o g í a pueden r e c o n o c e r s e como l o s " a c c e s o r i o s " de l o s Odums ( H . T . Odum, 1 9 5 6 ; Odum y Odum, 1 9 5 9 ; E . P . Odum, 1 9 6 3 ) , 1957; aunque y a habían s i d o p a r t e de l a r u t i n a de l a f í s i c a y l a i n g e n i e r í a . (Figura 2) 11/ ( 1 9 5 7 ) demostró que v a r i a s g e n e r a l i z a c i o n e s importantes Teal podían s e r d e r i v a d a s por l a s mediciones del metabolismo t o t a l de l a s comunidades, s i n n e c e s i d a d de t e n e r una información d e t a l l a d a bre t o c o ios componentes de l a s so- poblaciones. Para ahondar en e l tema de l o s diagramas e n e r g é t i c o s , c o n s u l t a r l o s t e x t o s de Odum ( 1 9 7 2 ; 1 9 7 5 ) de una d i d á c t i c a sumamente p o s i t i v a p a r a e n t e n d e r l o s p r o c e s o s de f l u j o de e n e r g í a en l o s e c o s i s t e m a s . E s t o s diagramas i n t e g r a n a l a s cadenas a l i m e n t a r i a s , n i v e l e s t r ó f i c o s , biomasa, p r o d u c c i ó n , r e s p i r a c i ó n , consumo, r e l a c i o n e s t r ó f i c a s , e f i c i e n c i a , e t c . en un s o l o esquema. -37 - Di««r«iM tei flt» Jo 4« te w « r g i « un oeostsfoma g*n«ral. (do Odam, 1959 M o d i f i c a d o por Kosmondy, 1 9 6 9 ) FIGURA 2. - 2.7 38 - Productividad Secundaria y F l u j o de Energía en l a s Poblaciones Los avances en e l conocimiento de los procesos de productividad primaria fueron seguidos naturalmente por un i n t e r é s creciente para saber que o c u r r í a en los s i g u i e n t e s n i v e l e s t r ó f i c o s . La productividad de los consumidores ( S e c u n d a r i a ) a d q u i r i ó gran importancia para l a s c i e n c i a s a p l i c a d a s ( p e c u a r i a s , avicultura, p i s c i c u l t u r a , a c u a c u l t u r a ) en e s p e c i a l para saber cómo se u t i l i zaba l a Productividad Primaria Neta t r a n s m i t i d a por los v e g e t a les. En e s t e campo fueron s i g n i f i c a t i v o s los conocimientos y las e x p e r i e n c i a s obtenidas en l a f i s i o l o g í a de l a b o r a t o r i o . Al- gunos avances de importancia se c o n s i g u i e r o n con i n v e s t i g a c i o n e s que combinaban l a r e s p i r o m e t r í a con e l t r a b a j o de campo ( P e a r s o n , 1954; Phillipson, 1 9 6 2 ; Smalley, 1 9 5 9 ; G o l l e y , 1 9 6 0 ) . Ultima- mente se e s t á n u t i l i z a n d o métodos que no r e q u i e r e n c o n f i n a r s e a l a s s i t u a c i o n e s de l a b o r a t o r i o ( P e t r u s e w i c z , Mac Fadyen, 1 9 7 0 ; Lamotte y B o u r l i é r e , 1 9 6 7 ) 1 9 6 7 ; Petrusewicz y Con l a u t i l i z a - ción de r a d i o n u c l e i d o s t r a z a s se han obtenido numerosos datos sobre t a s a s de i n g e s t i ó n , e l i m i n a c i ó n y f l u j o ( C r o s s l e y y Howden, 1 9 6 1 ; Odum y G o l l e y , 1 9 6 3 ; R e i c h l e , 2.8 1967). E n e r g é t i c a de Poblaciones en L a b o r a t o r i o Algunas g e n e r a l i z a c i o n e s se hacen a p a r t i r del e s t u d i o de l a gran n a t u r a l e z a , pero también o t r a s muy ú t i l e s pueden s u r g i r de l o s e s t u d i o s de l a b o r a t o r i o . Tomando v e n t a j a s del c o n t r o l , y de l a s p o s i b i l i d a d e s del diseño e x p e r i m e n t a l , precisión l o s ecólogos han estudiado en d e t a l l e l a e n e r g é t i c a de poblaciones de una s o l a e s p e c i e (Richman, 1958). La idea fundamental de e s t o s t r a b a j o s en l a b o r a t o r i o e r a ¿Cuán e f i c i e n t e es l a t r a n s f e r e n c i a de e n e r g í a e n t r e l o s n i v e l e s t r ó f i c o s ? ¿Es una c o n s t a n t e ? Las r e s p u e s t a s a e s t a s preguntas eran importantes no s ó l o desde e l punto de v i s t a académico para conocer sobre qué p r i n c i p i o s b á s i c o s funcionaban los ecosistemas, s i n o también ccmo un medio de a d v e r t i r a l hombre cómo é l podría - 39 - u t i l i z a r l a productividad p o t e n c i a l de un n i v e l t r ó f i c o , o del ecosistema t o t a l , para su propio u s o . Trabajos c l á s i c o s en e s t e campo son los de Slobodkin ( 1 9 5 9 - 1 9 6 2 ) donde se s i e x i s t í a alguna c o n s t a n c i a en l a s razones de l a s investigó productivi- dades n e t a s del organismo depredador y del animal usado como alimento. como Usó como productor a l a l g a Chlamydomonas r e i n h a r d i ; consumidor primario a l molusco Daphnia pulex y e l carní- voro fué e l propio experimentador, Homo s a p i e n s . Se r e c o n o c i ó que l a u t i l i d a d productiva de un p r e d a t o r (Homo) dependía de l a capacidad de l a población p r e s a (Daphnia) para consumir todo e l alimento u t i l i z a b l e (Chlamydomonas), con e l f i n de obtener una e f i c i e n c i a máxima de l a cadena de a l i m e n t a ción. El producto de C a l o r í a s de l a P r e s a consumidas por e l p r e d a t o r / C a l o r í a s de Alimento consumidas por l a p r e s a x 1 se denominó " e f i c i e n c i a e c o l ó g i c a b r u t a " . todos los " e c o s i s t e m a s de l a b o r a t o r i o " l a máxima e f i c i e n c i a alcanzada ha sido a l r e d e d o r del 13% Otro t i p o de i n v e s t i g a c i ó n en l a b o r a t o r i o se r e f i e r e a l e s t u d i o del metabolismo de comunidades e n t e r a s para probar l a dad de c r e a r microecosistemas a u t o s u f i c i e n t e s . r e s p u e s t a a l o s nuevos requerimientos de l a s espaciales. factibili- Esto fué una investigaciones En una cápsula e s p a c i a l , e l hombre es miembro de un ecosistema c e r r a d o y , por lo t a n t o , s e r á a f e c t a d o por todo l o que suceda en ese e c o s i s t e m a . El é x i t o de vuelos e s p a c i a l e s de l a r g a duración h a s t a ahora depende de l o s avances que se e s t á n consiguiendo en l a generación de ecosistemas e s t a b l e s y de l a r g a permanencia. 1968; 2.9 Cooke 1 9 6 7 ; (Beyers, bio-regenerativos, 1 9 6 3 ; Cooke e t al, 1971;1978). La E n e r g é t i c a de l a Sucesión E c o l ó g i c a . Odum y Pinkerton ( 1 9 5 5 ) fueron los primeros en s e ñ a l a r que l a s u c e s i ó n e c o l ó g i c a involucra un cambio de l o s patrones o modalidades del f l u j o de e n e r g í a . A medida que l o s e c o s i s t e m a s se - 40 - d e s a r r o l l a n h a c i a una mayor e s t a b i l i d a d o madurez l a razón P r o d u c c i ó n / R e s p i r a c i ó n se aproxima a 1 y l a razón Biomasa/ F l u j o de Energía ( o Biomasa/Producción o B i o m a s a / R e s p i r a c i ó n ) aumenta. La e s t r a t e g i a es no maximizar l a e f i c i e n c i a de producción ( l o que a menudo desea e l hombre) s i n o optimizar e l mantenimiento de una e s t r u c t u r a de biomasa tan grande y compleja como sea posible por unidad de f l u j o de e n e r g í a d i s ponible . 2 . 1 0 La E c o l o g í a de Sistemas Los conceptos de " e n t r a d a - s a l i d a " y " t a s a de i n t e r c a m b i o " y "diagramas de f l u j o " condujeron a u t i l i z a r l a t e o r í a g e n e r a l de s i s t e m a s , e l a n á l i s i s de s i s t e m a s , l o s computadores. l a s matemáticas a p l i c a d a s y E s t a e s c u e l a se i n i c i a con Watt ( 1 9 6 6 ) y ha obtenido n o t a b l e s avances durante l o s últimos años B e l l , 1 9 7 7 ; Clark e t a l , 1 9 7 7 ; H o l l i n g , 1 9 7 8 ) . (Patten,1971; En v i s t a de que e l f l u j o de e n e r g í a d i r i g e los complejos c i c l o s de l a m a t e r i a , que son l a forma, l a función y l a d i v e r s i d a d de l a v i d a , e n e r g é t i c a e c o l ó g i c a se c o n v i e r t e en e l del " a n á l i s i s de l o s e c o s i s t e m a s " . la núcleo más importante No cabe duda que e s t e campo de e s t u d i o a d q u i r i r á en e l f u t u r o una r e l e v a n c i a cada vez mayor, no s ó l o en l a e c o l o g í a , sino en e l campo de o t r a s 3. P r i n c i p a l e s Avances en e l ciencias. Conocimiento. A continuación se compendian a q u e l l o s p r i n c i p i o s fundamentales que la e n e r g é t i c a e c o l ó g i c a ha formulado como f r u t o de sus 1. investigaciones. Las f r a c c i o n e s de l a e n e r g í a t o t a l f i j a d a s y c i r c u l a d a s en cada una de las cadenas o tramas a l i m e n t i c i a s son de importancia c o n s i d e r a b l e para la b i ó s f e r a y é l hombre. El aumento de l a población humana no s ó l o e s t á des- viando la d i s t r i b u c i ó n de l a e n e r g í a dentro de los e c o s i s t e m a s , s i n o que también e s t á requiriendo que una f r a c c i ó n c r e c i e n t e del t o t a l de l a e n e r g í a f i j a d a sea c a n a l i z a d a para e l mantenimiento de su s o c i e d a d . - 2. 41 - El concepto de "pirámide de e n e r g í a " procesos f u n c i o n a l e s dentro del e c o s i s t e m a . permitió conocer los El concepto de unidades de e n e r g í a dio a l a e c o l o g í a un medio para e x p r e s a r l a productividad de un organismo en p a r t i c u l a r , de una comunidad, o de todo un e c o s i s t e m a . Más aún, e s t e concepto permitió a l a e c o l o g í a comparar l a e f i c i e n c i a e n e r g é t i c a de un p r o c u c t o r , con un h e r b í v o r o , o un c a r n í v o r o , e incluso l a s productividades de regiones tan d i f e r e n t e s como d e s i e r t o s , bosques t r o p i c a l e s , e s t e p a andinos, un lago o un lecho o c e á n i c o . 3. las La e c o l o g í a , apoyada en l a f í s i c a ha concentrado sus e s t u d i o s en t a r e a s de " c o n t a b i l i z a r " l a e n e r g í a en l o s e c o s i s t e m a s . Hoy es amplia- mente aceptado que s i no se puede dar cuenta de c i e r t a e n e r g í a es porque se ha cometido un e r r o r , ya que l a " c o n t a b i l i d a d e n e r g é t i c a de l a n a t u r a l e z a " siempre e s t á e q u i l i b r a d a de acuerdo a l a s Leyes de la Termodinámica. Este t i p o de c o n t a b i l i d a d a p l i c a d a a l a n á l i s i s de sistemas complejos a p o r t a una s e r i e de datos importantísimos para comprender e l funcionamiento y l a o r g a n i zación de l a n a t u r a l e z a . Los e s p e c i a l i s t a s , preocupados por l o s problemas a m b i e n t a l e s , fueron percatándose que e s t e punto de v i s t a e n e r g é t i c o podía c o n s t i t u i r un elemento a n a l í t i c o sumamente ú t i l para l a mejor comprensión de los problemas y e l encuentro de s o l u c i o n e s . 4. En los estudios de la e n e r g é t i c a de la b i ó s f e r a , se un fenómeno de gran importancia e c o l ó g i c a : identifica La Capa de Ozono, en l a p a r t e su- p e r i o r de l a a t m ó s f e r a , que absorbe l a s r a d i a c i o n e s u l t r a v i o l e t a s . r a d i a c i o n e s , de longitud de onda muy c o r t a , de Estas elevado contenido e n e r g é t i c o rompen las grandes moléculas o r g á n i c a s de que e s t á n formadas l o s organismos. Los écologos han elaborado l a s c o n j e t u r a s de que l a atmósfera p r i m i t i v a e r a probablemente t r a n s p a r e n t e a l a s r a d i a c i o n e s u l t r a v i o l e t a , y es muy posible que c a r e c i e r a de oxígeno (O2)• Con l a a c t i v i d a d f o t o s i n t é t i c a de l a s prime- ras p l a n t a s se introdujo O2 y se formó Ozono (O3), lo que c o n s t i t u y ó l a coraza n e c e s a r i a para la evolución de l a v i d a . Hoy en d í a e x i s t e alarma porque muchas de las a c t i v i d a d e s del hombre, t a l e s como e l t r a n s p o r t e SST y e l uso de a e r o s o l e s , e s t á disminuyendo l a cantidad de O3. E x i s t e preocupación tam- bién por los impactos de las a c t i v i d a d e s del hombre sobre e l c l i m a , por e l conocimiento de los fenómenos e n e r g é t i c o s . explicado Se han obtenido datos - 42 - a c e r c a de l a i n f l u e n c i a de l a s a c t i v i d a d e s humanas y como pueden a f e c t a r e q u i l i b r i o c a l ó r i c o de l a t i e r r a . El contenido de CO2 en l a atmósfera ha aumentado un 12% desde 1880 por e l uso de combusibles f ó s i c l e s . se estimó el En 1940 que l a temperatura media del p l a n e t a se había elevado 0 . 3 5 C^ por la misma r a z ó n . 5. Las e f i c i e n c i a s e c o l ó g i c a s de t r a n s f e r e n c i a de l a e n e r g í a en l a n a t u r a l e z a aunque parezcan b a j a s en términos de l a s máquinas, se l l e v a n a cabo con r e s u l t a d o s óptimos. El hombre con f r e c u e n c i a piensa que podría mejorar los mecanismos n a t u r a l e s a l incrementar e l p o r c e n t a j e de t r a n s f e r e n c i a de energía s o l a r a l alimento y de alimento a consumidor. Sin embargo, debe c o n s i d e r a r s e en e s t a a p r e c i a c i ó n que cuando nos referimos a l a b a j a c a l i d a d de l a e n e r g í a d i s p o n i b l e , no debe o l v i d a r s e que en e l ecosistema n a t u r a l los organismos, a d i f e r e n c i a de l a s máquinas, se mantienen a s í mismos, cubre la necesidad de almacenamiento, se reproducen y tienden a l a d i v e r s i d a d para la supervivencia f u t u r a . En e s t e c a s o , es fundamental la t e o r í a de Odum y Pinkerton ( 1 9 5 5 ) que p l a n t e a que l a b a j a e f i c i e n c i a de l a n a t u r a l e z a en l a t r a n s f e r e n c i a de l a e n e r g í a es una consecuencia de l a t e n dencia del sistema e c o l ó g i c o para conseguir "un óptimo de e f i c i e n c i a g l o b a l " en e l t r a b a j o t o t a l r e a l i z a d o . 6. (H. T. Odum, 1 9 7 1 ; E. P. Odum, 1 9 7 5 ) . La c o n t a b i l i d a d e n e r g é t i c a de los e c o s i s t e m a s demuestra que la Energía disponible que obtenga e l hombre dependerá directamente del n i v e l t r ó f i c o que s e l e c c i o n e . Se reconoce que hay más e n e r g í a disponible como h e r b í v o r o que como omnívoro o c a r n í v o r o : más e n e r g í a d i s p o n i b l e . La d i f e r e n c i a es t e n e r diez v e c e s Entonces no r e s u l t a d i f í c i l comprender por qué l a mayor p a r t e de l a población humana, o la mayoría de l a s poblaciones de los p a í s e s superpoblados sean h e r b í v o r o s . ecológica. 12/ Es un mecanismo de adaptación 12/ Debemos s i n embargo d e s t a c a r que e l problema no es tan simple. El hombre no consume alimento s ó l o para obtener e n e r g í a . Su organismo n e c e s i t a también n u t r i e n t e s . La d e s n u t r i c i ó n se p r e s e n t a más como una d e f i c i e n c i a de p r o t e í n a s que por f a l t a de c a l o r í a s . Sin embargo, e s t o no elimina l a v a l i d e z del cambio de n i v e l t r ó f i c o s i es que es suplementado con p l a n t a s r i c a s en p r o t e í n a s de o r i g e n v e g e t a l , disminuyendo e l consumo y l a d i s i pación de e n e r g í a por consumo mayor de p r o t e í n a s a n i m a l e s . - 7. 43 - Cualquier s u s t a n c i a que no intervenga en la Respiración (R) n i sea f á c i l m e n t e e x c r e t a d a (NA), tiende a c o n c e n t r a r s e en los t e j i d o s de los organismos. Este es un proceso de " c o n c e n t r a c i ó n " o de " m a g n i f i c a c i ó n e c o l ó g i c a " y e x p l i c a lo p r i n c i p a l de los problemas r e l a c i o n a d o s con l a contaminación ambiental. Por ejemplo, l a s elevadas c o n c e n t r a c i o n e s de p l a g u i - c i d a s p e r s i s t e n t e s , no biodegradables y l a de los m a t e r i a l e s radioactivos. E s t a s c o n c e n t r a c i o n e s en los organismos se ha encontrado que pueden s e r miles de veces mayores que l a s correspondientes al. medio c i r c u n d a n t e . A medida que se avanza en l a cadena a l i m e n t i c i a l a c o n c e n t r a c i ó n tiende a s e r mayor. Woodwell ( 1 9 6 7 ) dió datos de 0 . 0 4 p a r t e s por m i l l ó n (ppm) en e l plankton h a s t a 75 ppm en una g a v i o t a . En América C e n t r a l se han r e g i s t r a d o c o n c e t r a c i o n e s de DDT y sus m e t a b o l i t o s en leche de v a c a : El promedio de contaminación anual fue de 9 . 4 6 ppm para f i n c a s s i t u a d a s en los algodoneros; sectores 1 . 8 4 ppm para f i n c a s cércanas y 0 . 3 6 para f i n c a s l e j a n a s . t o l e r a n c i a máxima e s t a b l e c i d a para consumo humano es 0 . 0 5 ppm. La (Informe ICAITI/UNEP Proyecto F P - 0 1 0 8 - 7 5 - 0 0 7 ) 8. El i n t e r é s en l a productividad secundaria r a d i c a esencialmente en conocer l a e f i c i e n c i a de l a s transformaciones e n e r g é t i c a s . Se conoce que e s t a s e f i c i e n c i a s son en a l t o grado dependientes de l a s formas de v i d a de los a n i m a l e s . Hoy r e s u l t a ingenuo buscar mayores productividades aumentando l a s poblaciones de uno de los componentes del ecosistema (grandes herbívoros), s i n dar importancia a los impactos subsecuentes sobre l a trama a l i m e n t a r i a tal, to- incluyendo l a r e m i n e r a l i z a c i ó n por los desintegrados o descomponedores. La d e s t r u c c i ó n de componentes no deseados (grandes c a r n í v o r o s ) o l a u t i l i z a ción elevadísima de algunos componentes altamente deseados (grandes h e r b í v o r o s - g a n a d o ) , puede conducir al ecosistema e n t e r o a v a r i a c i o n e s en l a composición de e s p e c i e s dentro de l a comunidad ¿ a l a a p a r i c i ó n de organismos dominantes los c u a l e s podrían s e r d e s t r u c t i v o s o no productivos desde un punto de v i s t a económico ( a p a r i c i ó n de p l a g a s ) . 9. El e s t u d i o del subsistema e d á f i c o o ecosistema del suelo para su p r o t e c c i ó n y u t i l i z a c i ó n r a c i o n a l adquiere primera p r i o r i d a d ya que en é l ocurren l a s transformaciones e n e r g é t i c a s de descomposición, por medio de l a s cadenas s a p r ó t r o f a s q u e son l a s responsables del e q u i l i b r i o de los procesos - 44 - de producción y r e g e n e r a c i ó n en los sistemas e c o l ó g i c o s . Los organismos d e s i n t e g r a d o r e s ( b a c t e r i a , hongo®¡,protozoos y pequeños i n v e r t e b r a d o s ) cumplen un papel preponderante en l a absorción de gran p a r t e d e l F l u j o de E n e r g í a , 757o de l a e n e r g í a captada en l a productividad primaria n e t a (Gotz et a l . tes; tema. 1978). Se asegura á s í e l r e c i c l a j e de l a m a t e r i a y de l o s n u t r i e n - se mantiene la f e r t i l i d a d del suelo y l a e s t a b i l i d a d t o t a l del sis- Desde e l punto de v i s t a de l a s Leyes de l a Termodinámica se com- prende que e l funcionamiento de l a b i ó s f e r a ha sido guiada por millones de años a un orden p e r f e c t o , e s t a b i l i d a d y d i v e r s i d a d ; c o n t r a r i a a l caos y l a uniformidad. E s t a evolución condujo y aún conduce a l a b i ó s f e r a a l almacenamiento de r e c u r s o s v a l i o s o s ( c a r b ó n , p e t r ó l e o , g a s , a r c i l l a s f é r t i l e s , minerales, agua, oxígeno) c o n t r a r i o a la d i s p e r s i ó n , diseminación, d i l a p i d a c i ó n , polución o contaminación. 10. Las implicaciones e n e r g é t i c a s de la s u c e s i ó n e c o l ó g i c a o l a evolución desde sistemas simples a sistemas complejos c o n s t i t u y e un tema de e s p o c i a l r e l e v a n c i a para l a a p l i c a c i ó n de l a e c o l o g í a . E s t e proceso se e x p l i - ca por la forma en que l a productividad primaria v i t a l es usada por l o s consumidores. S i es rápida l a comunidad puede t e n e r s ó l o una pequeña biomasa de m a t e r i a o r g á n i c a acumulada, como sucede en e l f i t o p l a n k t o n . Si la u t i l i - zación es generalmente t a r d í a , una e x t e n s a biomasa puede acumularse en una e s t r u c t u r a de comunidad compleja, como en los bosques. Si l a t a s a en l a cual la m a t e r i a o r g á n i c a se produce excede a l a cual e l l a e s t á siendo descompuesta, t a n t o l a biomasa como la e s t r u c t u r a de l a comunidad aumenta, como sucede en la sucesión (pastizal—•matorral—9 sabana*—• bosque e s c l e r ó f i c c r — * bosque h i g r ó filo). Si l a s t a s a s de u t i l i z a c i ó n de l a e n e r g í a en l a f o t o s í n t e s i s y r e s p i - r a c i ó n , producción y descomposición, e s t á n en e q u i l i b r i o , encuentra en e s t a d o e s t a b l e , que t r o p i c a l 11. l a comunidad se como es e l caso de l a s comunidades climax (bos- lluvioso). La e s t a b i l i d a d de los ecosistemas adquiere gran importancia en v i s t a de l a i n t e r f e r e n c i a cada vez mayor del hombre sobre l o s ecosistemas disminuyendo l a complejidad n a t u r a l , por l a i n t r o d u c c i ó n de monocultivos o p l a n t a c i o n e s que a f i n de cuentas corresponden a un i n t e r é s único: e l máximo de f l u j o de e n e r g í a para el consumo humano. Canalizar - 45 - Los e s t u d i o s e c o l ó g i c o s (Odum, 1 9 6 9 ; Margalef, 1 9 6 8 , MacArthur, 1955) indicaron que e l hombre a l disminuir l a d i v e r s i d a d o complejidad, estaban d i rectamente disminuyendo también l a e s t a b i l i d a d , pero se r e c o n o c í a que é s t a e r a una forma de aumentar l a p r o d u c t i v i d a d , siempre que se c o n t a r a con l a ayuda de s u b s i d i o s e n e r g é t i c o s (combustibles f ó s i l e s , p l a g u i c i d a s , zantes que se u t i l i z a n en l o s 12. fertili- cultivos). Surge l a importancia del r e c i c l a j e de n u t r i e n t e s y m a t e r i a l e s en l o s procesos dominados por l a s a c t i v i d a d e s humanas. Se concluye que e l con- t r o l de l a contaminación debía r e c i b i r l a misma a t e n c i ó n y a l t a p r i o r i d a d en los asuntos humanos como l a que se da a l a conversión de e n e r g í a pues e s t á n ligadas. Los contaminantes se producen en l o s e c o s i s t e m a s n a t u r a l e s y también en mayor medida en l a s a c t i v i d a d e s a g r í c o l a s e i n d u s t r i a l e s del hombre. La d i f e r e n c i a es que l a n a t u r a l e z a de una manera g e n e r a l " t r a t a " e s t o s minantes, l o s hace menos p e r j u d i c i a l e s , r e p i t e procesos c í c l i c o s , absorve y los 13. conta- los r e - utiliza. Se d i s t i n g u e n (Odum 1 9 7 5 ) ; a) Los contaminantes bio-degradables (aguas n e g r a s , e l c a l o r , CO2» n i t r a t o s y o t r o s productos secundarios del metabolismo y l a combustión completa de combustible) que c o n s t i t u y e n problemas cuando l a cantidad que e n t r a a l medio ambiente supera a l a s capacidades de descomposición, de d i s p e r s i ó n o de r e p e t i c i ó n de procesos c í c l i c o s . Aguas negras en grandes c i u d a d e s ) ; b) (Ejemplo: Los contaminantes no degradables (la- t a s de aluminio, d e t e r g e n t e s , v i d r i o , compuestos f e n ó l i c o s , p l á s t i c o s y c i e n t o s de m a t e r i a l e s hechos por e l hombre que no se degradan o que l o hacen muy lentamente)que son s u b s t a n c i a s para las c u a l e s no hay una d e s i n t e g r a c i ó n n a t u r a l y a l a s c u a l e s e l hombre debe comenzar a a p l i c a r fórmulas de recuperación. I n c l u s o se p o s t u l a no u t i l i z a r l a s en e l f u t u r o debido a los e n e r g é t i c o s y ambientales que su a c t u a l producción s i g n i f i c a ; y nantes t ó x i c o s c) costos Contami- ( s a l e s de metales pesados-mercurio, plomo, cadmio, gases del smog, s u s t a n c i a s r a d i o a c t i v a s , p l a g u i c i d a s y una cantidad c r e c i e n t e de compuestos químicos i n d u s t r i a l e s y a g r í c o l a s ) cuya t o x i c i d a d en e l hombre y en o t r a s formas de vida se conoce de modo incompleto, nos y t e r a t ó g e n o s ) . ( c a r c i n ó g e n o s , mutáge- - 14. 46 - Los impactos n e g a t i v o s de l a i n t r o d u c c i ó n de m a t e r i a l e s exóge- nos a l sistema e c o l ó g i c o señalan l a necesidad de conocer l o s complejos mecanismos por l o s c u a l e s los s i s t e m a s mantienen a l a r g o plazo una producción s o s t e n i d a , principalmente para conseguir mayores productividades en m a t e r i a de a l i m e n t o s . 15. Los ecosistemas s i m p l e s , (monocultivos o l a s primeras e t a p a s de l a sucesión e c o l ó g i c a ) e s t á n c a r a c t e r i z a d o s (Odum, 1 9 6 9 ) por una razón Producc i ó n / R e s p i r a c i ó n A l t a ; cosechas elevadas (producción n e t a ) ; cadenas a l i m e n t i c i a s c o r t a s ; b a j a d i v e r s i d a d ; organismos de tamaño pequeño; c i c l o s de n u t r i e n t e s a b i e r t o s ; y f a l t a de e s t a b i l i d a d . El hombre, según Margalef ( 1 9 6 8 ) , a t r a v é s de sus m o d i f i c a c i o n e s s i l v o - a g r o - p e c u a r i a s y pesqueras provoca una " r e g r e s i ó n " antropógena en los e c o s i s t e m a s , ya que l o s hace más s i m i l a r e s a las primeras e t a p a s de l a s u c e s i ó n . Los ecosistemas "maduros",(por ejemplo, bosques p r i m a r i o s ) t i e n e n una razón Biomasa/Respiración A l t a , tramas a l i m e n t i c i a s complejas, producción n e t a baja, a l t a diversidad y a l t a e s t a b i l i d a d . En o t r a s p a l a b r a s , según Odum ( 1 9 7 2 ) e l f l u j o de e n e r g í a se mueve de l a "producción" a l 16. Orians ( 1 9 7 4 ) "mantenimiento". r e v i s ó l o s d i s t i n t o s s i g n i f i c a d o s del concepto e s t a b i l i d a d , concluyendo, que hay d i s t i n t o s t i p o s de e s t a b i l i d a d e s inercia,elasticidad, (constancia, amplitud, e s t a b i l i d a d c í c l i c a ) y para cada a c c i ó n humana debe e x p l i c i t a r s e que deseamos maximizar. Holling ( 1 9 7 3 ) ha i n s i s t i d o en l a n a t u r a l e z a a l e a t o r i a de l o s procesos que a f e c t a n a l o s componentes b i ó t i c o s y a b i ó t i c o s del e c o s i s t e m a , d i s t i n g u i e n d o dos t i p o s de conductas c a s i imp r e d i c t i b l e s de l o s s i s t e m a s e c o l ó g i c o s : La e s t a b i l i d a d ( c a p a c i d a d de un sístemf par«", ' o l v e r a un estado Je e q u i l i b r i o después de una interferencia temporal) y l a r e s i l i e n c i a ( una medida de l a p e r s i s t e n c i a del s i s t e m a y de su capacidad para absorber cambios, d i s t u r b i o s , i n t e r f e r e n c i a s y t o d a v í a man- t e n e r l a s mismas r e l a c i o n e s e n t r e l o s organismos y l a s v a r i a b l e s ) . 17. En l o s últimos años e l enfoque de s i s t e m a s , usando e l análisis de sistemas y modelos, ha estimulado un nuevo t i p o de e s t u d i o s , a c e r c a de l a e s t a b i l i d a d y r e s i l i e n c i a de l o s e c o s i s t e m a s . Se comienza a a n a l i z a r los - 47 - ecosistemas en términos de l a probabilidad de e x t i n c i ó n de sus elementos y se da más importancia a l a s condiciones de p e r s i s t e n c i a d e l sistema como un todo, que a l a s de p e r s e g u i r estados de e q u i l i b r i o . Hólling e t a l . (1978), Gallopín ( 1 9 7 8 ) han e s p e c i f i c a d o l a importancia de e s t o s nuevos paradigmas sobre los sistemas e c o l ó g i c o s , en una nueva metodología a d a p t a t i v a para l a evaluación y l a ordenación ambiental, llevando e s t e avance t e ó r i c o a l a práctica. Según e s t a metodología, l a formulación de e s t r a t e g i a s de manejo de ecosistemas y l a c o r r e s p o n d i e n t e toma de d e c i s i o n e s , no debe s e g u i r basándose en una v i s i ó n de e s t a b i l i d a d s i n o que debe p l a n i f i c a r s e con l o inesperado que c o n s i d e r e l a conducta i m p r e d i c t i b l e de l o s s i s t e m a s e c o l ó g i c o s . hace r e c o r d a r l a a n t i g u a s e n t e n c i a de R e r á c l i t o : Esto "Esperemos l o i n e s p e r a d o " , que e x p l i c a r í a todo e s t e nuevo enfoque impulsado por Holling y colaboradores. A n á l i s i s del Consumo de Energía en los Ecosistemas Humanizados. Los ecólogos y los economistas t r a d i c i o n a l m e n t e han considerado e n e r g í a desde puntos de v i s t a d i f e r e n t e s . la Para l o s primeros, e l e s t u d i o de l a e n e r g í a ha comenzado con l a luz s o l a r , considerando primero su conversión por l a s p l a n t a s verdes en e n e r g í a química de los compuestos o r g á n i c o s , y después l a t r a n s f e r e n c i a de e s t a e n e r g í a a t r a v é s de l a s cadenas a los animales y a l a s poblaciones humanas. alimenticias Para l o s segundos, e l e s t u d i o de l a e n e r g í a ha s i g n i f i c a d o r e c o n o c e r f u e n t e s inmediatas de e n e r g í a para l a s necesidades humanas: ticas. Industria, t r a n s p o r t e , a g r i c u l t u r a y a c t i v i d a d e s domés- Los ecólogos han comenzado con l a luz s o l a r y l a f o t o s í n t e s i s ; economistas con l a s minas de carbón, l o s pozos p e t r o l e r o s , eléctricas o el reactor nuclear. los las plantas hidro- Actualmente l o s i n t e r e s e s de ambos e s t á n convergiendo debido a l a s r e l a c i o n e s v i t a l e s e n t r e f u e n t e s de e n e r g í a , cre- cimiento económico, e s t i l o s de d e s a r r o l l o y c a l i d a d del medio ambiente. El s e r humano a l i g u a l que todos los organismos v i v i e n t e s , es p a r t e de un e c o s i s t e m a y mantiene sus procesos v i t a l e s de e n e r g í a s o l a r . Interna). (Energía Sin embargo, también t i e n e a c c e s o a tina Energía E x t e r n a que u t i l i - za en a c t i v i d a d e s t a l e s como e l funcionamiento de sus instrumentos y e l mantenimiento de su c u l t u r a . A e s t e último t i p o de u t i l i z a c i ó n ios referimos - 48 - a c o n t i n u a c i ó n , ya que en r e l a c i ó n a l a primera fundamentalmente no se d i f e r e n c i a en sus procesos b i o l ó g i c o s del r e s t o de organismos que componen un ecosistema. La primera e t a p a c o n s i s t i ó en suplementar su e n e r g í a i n t e r n a empleando e l fuego, combustión de l a madera, es d e c i r e n e r g í a almacenada en t e j i d o s vegetales. El empleo de p i e l e s c o n s t i t u y ó e n e r g í a almacenada por o t r o s organismos. o t r a forma de "consumo" de l a Aprendió también a h a c e r que o t r o s animales t r a b a j a s e n para é l . Posteriormente aprendió formas más complejas de l i b e r a r s o l a r , para suplementar su consumo de e n e r g í a i n t e r n a . energía Utilizó materiales v e g e t a l e s o r i g i n a d o s en e l pasado, pero que aún contenían moléculas r i c a s en e n e r g í a , los que a l quemarse, l a l i b e r a b a n : carbón y e l p e t r ó l e o ) 13/. Los combustibles f ó s i l e s . (Gas, Reemplaza a los animales domésticos y después a l propio hombre en sus a c t i v i d a d e s l a b o r a l e s , apoyado en una t e c n o l o g í a cada vez más s o f i s t i c a d a , que l e ha permitido expandir en forma i n u s i t a d a el p o t e n c i a l humano. El avance del hombre en l a u t i l i z a c i ó n de l a e n e r g í a e x t e r n a , también nuevas y mejores formas para complementar l a s f u e n t e s incluyó energéticas nutricionales. El hombre r e c o l e c t o r y cazador suplementaba su i n g e s t i ó n ( I ) de alimentos con l a combustión de madera para c a l e n t a r y c o c i n a r . primitivo El a g r i c u l t o r empleó l o s animales para h a c e r más productivo su t r a b a j o en e l campo; e l a g r i c u l t o r avanzado r e c u r r i ó a l carbón, a l v i e n t o , a l t r a n s p o r t e animal; e l i n d u s t r i a l a l a s máquinas de vapor que requerían carbón o leña para su funcionamiento. Es d e c i r , e l hombre como componente d e l e c o s i s t e m a , como miembro y transformador de l a n a t u r a l e z a , dedica su ingenio primariamente a l a i n t e r v e n c i ó n de l o s mecanismos f u n c i o n a l e s del sistema e c o l ó g i c o , con e l p r o p ó s i t o de c a n a l i z a r e l máximo f l u j o de e n e r g í a para su propio consumo. 13/ Se Con excepción de l a e n e r g í a atómica o n u c l e a r todas l a s e n e r g í a s que e l hombre consume i n t e r n a s o e x t e r n a s , proceden o r i g i n a l m e n t e d e l s o l . - 49 - opone, de e s t a forma, a l a s tendencias de l a n a t u r a l e z a de d i s t r i b u i r los productos de l a f o t o s í n t e s i s e n t r e muchas e s p e c i e s y de almacenar l a e n e r g í a como una r e s e r v a bioquímica para a f r o n t a r condiciones d i f í c i l e s en una " e s t r a t e g i a de d i v e r s i f i c a c i ó n para l a supervivencia". Los e f e c t o s p o s i t i v o s y n e g a t i v o s de l a i n t e r f e r e n c i a humana en e l f l u j o de e n e r g í a en los ecosistemas se resumen en l a simbiosis del hombre o en su antagonismo con e l proceso de l a n a t u r a l e z a . Aspectos que c o n s i d e r a - mos a c o n t i n u a c i ó n . 4.1 P r i n c i p a l e s Tipos de Ecosistemas de Acuerdo a l a U t i l i z a c i ó n del F l u j o de Energía La e n e r g í a como p r i n c i p a l función impulsadora, se c o n s i d e r a actualmente como un buen fundamento para l a c l a s i f i c a c i ó n de ecosistemas. (Ver Tabla I ) . Pinto ( 1 9 7 6 ) ha dicho que para e v i t a r malentendidos en l a t e m á t i c a E s t i l o s de D e s a r r o l l o es indispensable "examinar los conceptos de sistema y e s t r u c t u r a y sobre esa b a s e , d e f i n i r un e s t i l o de d e s a r r o l l o " , entendido é s t e como el"modo en que dentro de un determinado sistema se organizan y se asignan l o s r e c u r s o s humanos y m a t e r i a l e s con e l o b j e t o de r e s o l v e r l a s i n t e r r o g a n t e s sobre qué, para quiénes ii y cómo producir l o s bienes y s e r v i c i o s . En un c o n t e x t o s i m i l a r r e s u l t a i n t e r e s a n t e una c l a s i f i c a c i ó n de ecosistemas que e x p l í c i t e " e l modo en que dentro de un sistema se organizan y se asignan l o s r e c u r s o s e n e r g é t i c o s " , y c u á l e s son sus consecuencias ambientales. Información que podría s e r ú t i l para profundizar en l a s implicaciones e n e r g é t i c a s de un determinado e s t i l o de d e s a r r o l l o . La Tabla I e s t a b l e c e que los e c o s i s t e m a s dependen de dos t i p o s p r i n c i p a l e s de e n e r g í a : La s o l a r y l a producida por combusti- bles f ó s i l e s o n u c l e a r e s , d i f e r e n c i a n d o sistemas impulsados por e n e r g í a s o l a r y sistemas impulsados por combustibles. a q u e l l o s que hay subsidios de e n e r g í a , l a e n e r g í a s o l a r se En TABLA I . CLASIFICACION DE ECOSISTEMAS CON BASE EN FUENTE Y NIVEL DE ENERGIA (De Ocium, 1975) F l u j o a n u a l ele e n e r g í a ( n i v e l de t r a b a j o r e a l i z a d o ) k i l o c a l o r l a s por metro cuadrado 1. 2. 3. E c o s i s t e m a s N a t u r a l e s no S u b s i d i a d o s , Impulsados por E n e r g í a S o l a r . Ejemplos: El p i é l a g o , bosques de z:>nas a l t a s E s t o s s i s t e m a s c o n s t i t u y e n e l módulo de l a nave e s p a c i a l t e r r e s t r e que mant i e n e l o s fundamentos de l a v i d a E c o s i s t e m a s N a t u r a l e s S u b s i d i a d o s , Impulsados por E n e r g í a S o l a r . Ejemplos: E s t u a r i o de m a r e a , a l g u n a s s e l v a s t r o p i c a l e s . Desde l u e g o , e s t o s son l o s s i s t e m a s p r o d u c t i v o s de l a n a t u r a l e z a que no s o l a m e n t e t i e n e n una enorme c a p a c i d a d de mantenimiento v i t a l , s i n o que además producen un e x c e s o de m a t e r i a o r g á n i c a que s e a l m a c e n a , o b i e n , puede s e r t r a n s f e r i d a a o t r o s sistemas. E c o s i s t e m a s Humanos S u b s i d i a d o s , Impulsados por E n e r g í a S o l a r . Ejemplos: Agricultura, acuicultura. E s t o s son s i s t e m a s p r o d u c t o r e s de a l i mentos y de f i b r a s , mantenidos por un combustible a u x i l i a r o c u a l q u i e r o t r o t i p o de e n e r g í a s u m i n i s t r a d a por e l hombre. Sistemas U r b a n o - I n d u s t r i a l e s , Impulsados por C o m b u s t i b l e s . Ejemplo: Ciudades, c i u d a d e s s a t é l i t e s , parques i n d u s t r i a l e s . E s t o s son s i s temas g e n e r a d o r e s de b i e n e s t a r y también de c o n t a m i n a c i ó n ) , en l o s c u a l e s l o s combustibles reemplazan e l Sol como f u e n t e p r i n c i p a l de e n e r g í a . Estos además dependen ( a l g o a s í como s i f u e r a n p a r á s i t o s ) de l o s t i p o s 1 - 3 p a r a su mantenimiento v i t a l y para e l s u m i n i s t r o de a l i m e n t o y de c o m b u s t i b l e . i E n t r e p a r é n t e s i s s e a n o t a n l o s promedios e s t i m a d o s en números r e d o n d o s . Realmente son un poco más que c o n j e t u r a s , ya que t o d a v í a no s e ha l l e v a d o a cabo un invent a r i o , con s u f i c i e n t e p r o f u n d i d a d , de l o s e c o s i s t e m a s d e l p l a n e t a p a r a e s t a r en p o s i b i l i d a d de c a l c u l a r l o s promedios r e a l e s . 10 0 0 0 1 000 (2 000) a 10 0 0 0 40 0 0 0 (20 000) a t Oí 0 10 000 40 000 (20 000) a 3 000 000 100 000 000) a (2 000 1 - 51 - aumenta con e n e r g í a de o t r o s producción. o r í g e n e s para aumentar l a A veces e s t o s subsidios l l e g a n a t e n e r una e n t r a - da e n e r g é t i c a semejante a l a s o l a r como en los ecosistemas agrí- c o l a s , donde los alimentos e s t á n en p a r t e "hechos con p e t r ó l e o " . La suma del conocimiento sobre s e l e c c i ó n g e n é t i c a y uso de subs i d i o s e n e r g é t i c o s en l a " r e v o l u c i ó n v e r d e " , ha otorgado a l a s e s p e c i e s v e g e t a l e s s e l e c c i o n a d a s "una habilidad para se de los subsidios de combustibles f ó s i l e s " . beneficiar- Desde e l punto de v i s t a e c o l ó g i c o , s i n embargo, l o que se n e c e s i t a es una mejor h a b i l i d a d humana para u t i l i z a r l a e n e r g í a s o l a r , que a f i n a l de cuentas s e r í a una r e s p u e s t a ambientaimente adecuada a mediano y l a r g o p l a z o , en v i s t a de l a a c t u a l c r i s i s energética. E s t e hecho r e s t a importancia a l a " r e v o l u c i ó n v e r d e " , como una s o l u c i ó n permanente, y se suma a l a s ya bien reconocidas impli- c a c i o n e s n e g a t i v a s que e l l a ha tenido en l o s o c i a l y l o económico . El caso extremo de c a n a l i z a c i ó n masiva de e n e r g í a e x t e r n a y desaprovechamiento de e n e r g í a s o l a r son l o s ecosistemas dos por combustibles ( u r b a n o - i n d u s t r i a l e s ) , impulsa- donde l o s combusti- bles f ó s i l e s reemplazan más que complementan a l a e n e r g í a solar. Odum ( 1 9 7 5 ) menciona: "Las ciudades a c t u a l e s se administran de t a l modo que l a e n e r g í a s o l a r , no s ó l o es desaprovechada, s i n o que se c o n v i e r t e en una m o l e s t i a c o s t o s a , ya que c a l i e n t a e l c o n c r e t o de l a s c o n s t r u c c i o nes y contribuye a l a generación de s m o g . . . Aquí s e c o n s i d e r a e l a l i m e n t o , producto de l o s ecosistemas impulsados por l a e n e r g í a s o l a r , como un f a c t o r e x t e r n o a l s i s t e m a ya que en su mayor p a r t e proviene del e x t e r i o r de l a ciudad. A medida que e l combustible es más c a r o , es probable que e l i n t e r é s del hombre p a r a u t i l i z a r l a e n e r g í a s o l a r en l a s ciudades se incremente, de t a l manera que podríamos a n t i c i p a r una nueva c l a s e de e c o s i s temas-ciudades impulsadas por combustibles, subsidiadas con energía s o l a r . También e l hombre puede juzgar prudente e l desar r o l l a r toda una nueva t e c n o l o g í a diseñada para c o n c e n t r a r e n e r g í a s o l a r a un n i v e l donde pudiera reemplazar p a r c i a l m e n t e a l o s combustibles, más que un mero suplemento. Sólo e l tiempo nos - 52 - d i r á c u á l s e r á l a mejor e s t r a t e g i a de s u p e r v i v e n c i a para e l hombre, s i n embargo, una aparece s e r c i e r t a y tendrá que e s t a r basada en una c o e x i s t e n c i a e n t r e e l hombre y l a n a t u r a l e z a , mejor que l a que ahora e x i s t e " . Actualmente, uno de los a s p e c t o s que d i f e r e n c i a a los p a í s e s en d e s a r r o l l o de l o s i n d u s t r i a l i z a d o s es e l a c c e s o a t e c n o l o g í a s que l e s den l a capacidad de c a n a l i z a r e n e r g í a . Igualmente, de l a s naciones l a d i f e r e n c i a e n t r e d i s t i n t o s s e c t o r e s dentro sociales se r e f i e r e a l a s p o s i b i l i d a d e s económicas para emplear un gran número de f u e n t e s de e n e r g í a que hagan t r a b a j a r sus máquinas, sus instrumentos, sus u t e n s i l i o s , pero que gastan más e n e r g í a . "que ahorran mano de o b r a " En los p a í s e s en d e s a r r o l l o , los s e c t o r e s de mayores r e c u r s o s imitan e l e s t i l o de vida de los p a í ses i n d u s t r i a l i z a d o s y se sigue l a modalidad de d e s a r r o l l o y de uso de e n e r g í a que e l l o i m p l i c a . no", Se e s t a b l e c e un s e c t o r "moder- " t e c n o l ó g i c o , que t i e n e l a capacidad de d i r i g i r e l flujo. Cook ( 1 9 7 1 ) ha hecho una i n t e r e s a n t e c l a s i f i c a c i ó n d e l hombre de acuerdo a su consumo de e n e r g í a , indicando e l aumento n o t a ble d i a r i o per c á p i t a de e s t o s s e c t o r e s " p r i v i l e g i a d o s " del mundo i n d u s t r i a l i z a d o y en d e s a r r o l l o , que puede e x p l i c a r s e - p o r e l incremento en e l consumo de e n e r g í a e x t e r n a ( F i g . 4.2 Algunas Consecuencias 3) Ecológicas. Con r e f e r e n c i a a l a s i t u a c i ó n l a t i n o a m e r i c a n a y su e c o l o g í a hay dos asuntos de suma importancia que merecen s e r d e s t a c a d o s : 4.2.1 Ija Productividad P r i m a r i a no se D i s t r i b u y e Casualmente La capacidad productora de un á r e a e s t á l i m i t a d a por e l clima, l a d i s p o n i b i l i d a d de n u t r i e n t e s y e l agua. La producción en l a s u p e r f i c i e t e r r e s t r e se d i s t r i b u y e de d i s t i n t a manera en los d i f e r e n t e s t i p o s de e c o s i s t e m a s (Odum, 1 9 7 1 ; Whittalcer y Woodwell 1 9 6 9 ; Whittaker y L i k e n s , 1 9 7 3 ; L i e t h , 1 9 7 7 ; Duvigneaud, 1967^. Cuando e l - 53 - hombre c o n t r o l a l a a g r i c u l t u r a de un á r e a , é s t a raramente r e s u l t a , en términos e c o l ó g i c o s tan p r o d u c t i v a como l o e r a en su estado n a t u r a l . El empleo i n t e n s i v o de l a s t é c n i c a s a g r í c o l a s en o c a s i o n e s incrementa l a p r o d u c t i v i dad de un á r e a (en r e l a c i ó n a l e c o s i s t e m a n a t u r a l ) , pero t a l incremento es d i f í c i l de comparar con l a p r o d u c t i v i dad n a t u r a l , ya que e l hombre emplea subsidios energéti- cos^ maquinaria y m a t e r i a o r g á n i c a procedentes de o t r a s á r e a s (cuyo c o s t o e n e r g é t i c o generalmente no se c o n t a b i liza). La a g r i c u l t u r a i n t e n s i v a en América L a t i n a e s t á determinando,usualmente, una menor productividad en á r e a s adyacentes o colocadas aguas a b a j o . ¿Quiénes s u f r e n por e s t a s disminuciones en l a productividad? ¿Cuál es e l ambiental de e l l a s ? costo ¿Quiénes son l o s que no cuentan con r e c u r s o s para u t i l i z a r subsidios energéticos? En los c á l c u l o s económicos de l a productividad de un terreno a g r í c o l a , los e x p e r t o s no r e s t a n l a disminución de l a productividad en l o s sistemas f l u v i a l e s y m a r í t i mos que r e s u l t a r o n del "envenenamiento"de p e c e s , etc., por p l a g u i c i d a s o f e r t i l i z a n t e s . aves, El problema del aumento de l a productividad n e t a en ecosistemas subsidia- dos es muy complejo y e l é x i t o que ha alcanzado e l hombre r e s u l t a h a s t a l a f e c h a dudoso. tado y , q u i z á s , duplicado o Mientras se ha incremen- m á s , . l a productividad de unas cuantas á r e a s , se han transformado c i e n t o s de m i l e s de h e c t á r e a s de buenos p a s t i z a l e s en c a s i d e s i e r t o s debido a las deficientes prácticas agrícolas. Los e s f u e r z o s a g r í c o l a s han s u f r i d o un t r i s t e f r a c a s o en los e c o s i s t e m a s de bosques t r o p i c a l e s húmedos, a pesar de que é s t o s son modelos de producción n a t u r a l . Cuando e l hombre i n t e r v i e n e en e s t o s sistemas e c o l ó g i c o s , l a v e g e t a c i ó n n a t u r a l y l a reemplaza con p l a n t a s elimina agríco- l a s »determinando que después de un período productivo - 54 - I n i c i a l l o s rendimientos disminuyan s u s t a n c i a l m e n t e debido a l a e r o s i ó n y a l a pérdida r á p i d a de n u t r i e n t e s . Al e l i m i n a r l a s comunidades n a t u r a l e s , e l sistema pierde l o alcanzado en su proceso e v o l u t i v o para e s t a b l e c e r i n t e r a c c i o n e s tan intimas que son capaces de c o n t r o l a r l a s pérdidas de n u t r i e n t e s y mantener una a l t a productividad. E l hombre t e c n o l ó g i c o aún no conoce l o s u f i - c i e n t e para l o g r a r que e s t a s á r e a s resul ten tan product i v a s como l o son en su e s t a d o n a t u r a l . Esto no debe confundirse, s i n embargo, con un a l e g a t o de que e l hombre no debe i n t e r f e r i r en l a n a t u r a l e z a , muy por e l c o n t r a r i o , s i g n i f i c a que debe h a c e r l o de acuerdo a l a c o n t a b i l i d a d e n e r g é t i c a t o t a l , do una u t i l i z a c i ó n de l o s r e c u r s o s promovien- ecológicamente v i a b l e , con e l p r o p ó s i t o último de a f i a n z a r un proceso de d e s a r r o l l o s o s t e n i d o a l a r g o p l a z o . 4.2.2 Patrones de U t i l i z a c i ó n y Consumo de l a Efaergía. La F i g u r a 3 , muestra que e l consumo de l a e n e r g í a inter- na a n i v e l mundial ha permanecido en promedio r e l a t i v a mente c o n s t a n t e a t r a v é s de l a h i s t o r i a (aproximadamente 2 200 C / d í a ) , 1 4 / m i e n t r a s que e l consumo de e n e r g í a e x t e r n a se ha incrementado notablemente fósiles: Carbón, p e t r ó l e o , (combustibles gas). Las sociedades desde e l punto de v i s t a ecológico-energé- t i c o no se han d e s a r r o l l a d o , uniformemente,dentro del Aunque debe r e c o n o c e r s e que e s t e promedio mundial necesariamente no r e f l e j a l a r e a l i d a d de enormes s e c t o r e s de l a población que por decenios se ha encontrado bajo e l consumo de 1 500 C / d í a , tendiendo a empeorar. -55 FIGURA 3 . - Consumo d i a r i o de e n e r g í a per c á p i t a c a l c u l a d o por Cook ( 1 9 7 1 ) para l a s s e i s etapas del d e s a r r o l l o humano (on un margen de e r r o r que aumenta con l a a n t i g ü e d a d ) . E l hombre p r i m i t i v o ( A f r i c a O r i e n t a l , hace aproximadamente un m i l l ó n de a ñ o s ) , s i n e l uso del fuego t e n í a tan s o l o l a e n e r g í a de l o s alimentos que consumía. El hombre c a zador (Europa, hace unos cien mil años) disponía de mas comida y también quemaba madera para c a l e n t a r s e y c o c i n a r . El hombre a g r í c o l a p r i m i t i v o (año 5000 a . C . ) t e n í a c u l t i v o s y e n e r g í a animal. El hombre a g r í c o l a avanzado ( n o r o e s t e de Europa, año 1400 d . C . ) empleaba algo de carbón para c a l e n t a r s e , e l v i e n t o y e l agua, como fuentes de e n e r g í a , y e l t r a n s p o r t e animal. El hambre i n d u s t r i a l ( I n g l a t e r r a en 1875) contaba con l a máquina de v a p o r . El hombre de l a e r a t e c n o l ó g i c a de 1970 (Estados Unidos) consumía 2 3 0 , 0 0 0 k i l o c a l o r í a s por d í a , gran p a r t e de e l l a s en forma de e l e c t r i c i d a d (zona r a y a d a ) . Los alimentos e s t á n divididos en v e g e t a l e s ( i z q u i e r d a ) y de origen animal (o comida dada a l o s a n i m a l e s ) . - 56 - e s t i l o prevaleciente. Aun e x i s t e n en l a a c t u a l i d a d tinas cuantas sociedades l a t i n o a m e r i c a n a s de a g r i c u l t u r a primit i v a , a l t e r n a d a s con c a z a d o r e s . Un gran s e c t o r de l a población no ha pasado de l a e t a p a a g r í c o l a avanzada a la industrial. Por o t r a p a r t e , hay s e c t o r e s "modernos" de l a población que mantienen un patrón de consumo e n e r g é t i c o muy s i m i l a r a los p a í s e s de t e c n o l o g í a máz avanzada. Por l o t a n t o l a gran d i s p a r i d a d en l o s consumos a c t u a l e s de e n e r g í a , merece s e r e s t u d i a d a en e l contexto del e s t i l o de d e s a r r o l l o p r e v a l e c i e n t e en América L a t i n a , lo c u a l esperamos e s t é siendo a n a l i z a d o en o t r o s document o s presentados a e s t e s e m i n a r i o , para d e t e c t a r sus cons e c u e n c i a s s o c i a l e s , económicas y p o l í t i c a s . A n i v e l mundial, se conoce que e l 30% de l a población mundial ( i n d u s t r i a l i z a d a ) consume c e r c a del 80% de l a e n e r g í a del mundo. Los Estados Unidos de N o r t e a m é r i c a , que s ó l o r e p r e s e n t a n e l 6% de l a población mundial, consume e l 3570 de l a e n e r g í a del mundo. ( F i g . 4) Debe s e ñ a l a r s e también l a s i m p l i c a c i o n e s ambientales que pueden t e n e r l a s d e c i s i o n e s que se adopten en e l f u t u r o con r e s p e c t o a l a s f u e n t e s y t r a n s p o r t e de l a e n e r g í a . Sin duda, tendrá lugar una m o d i f i c a c i ó n s u s t a n t i v a a l patrón de funcionamiento de los e c o s i s t e m a s subsidiados debido a que se habrán encontrado nuevas f u e n t e s n a t i v a s f a c t i b l e s de s e r puestas en p r á c t i c a alter- (solar, g e o t é r m i c a , e ó l i c a , f i t o m a s a , b i o g a s , e t c . ) o porque se habrán agotado l a s anteriores. Algunos e s p e c i a l i s t a s piensan que l a p r i n c i p a l f u e n t e de e n e r g í a del f u t u r o probablemente corresponderá a alguna forma de e n e r g í a n u c l e a r . También se menciona l a enorme importancia que tendrán en e l f u t u r o l o s r e c u r sos n a t u r a l e s de carbón, l o s c u a l e s a n i v e l mundial son E! FIGURA. 4 . flujo de onergi'o en uno soctadod industrio) El f l u j o de e n e r g í a a t r a v é s del sistema de l o s Estados Unidos en 1 9 7 0 , trazado a p a r t i r le l a producción de todos l o s r e c u r s o s e n e r g é t i c o s ( i z q u i e r d a ) h a s t a l a conv e r s i ó n f i n a l de l a e n e r g í a en t r a b a j o de v a r i o s productos f i n a l e s i n d u s t r i a l e s y en c a l o r r e s i d u a l ( d e r e c h a ) . El consumo t o t a l de e n e r g í a en 1970 fue de 6 4 , 6 X 1 0 ^ unid-des t é r m i c a s b r i t á n i c a s ( s i s e añaden l o s combustibles f ó s i l e s emoleados p a r a usos no e n e r g é t i c o s , especialmente l o s p e t r o q u í m i c o s , e l t o t a l es de 6 8 , 8 X 1 0 1 5 B . t . u ) . El rendimiento t o t a l d e l s i s t e m a fue de un 51 por 100 aproximadamente. P a r t e de l a e n e r g í a de l o s combustibles f ó s i l e s se consume d i r e c t a m e n t e y p a r t e se c o n v i e r t e en electricidad. El rendimiento de l a producción y t r a n s m i s i ó n de e l e c t r i c i d a d es de un 3 1 por 1 0 0 , basado en l a razón e n t r e l a e l e c t r i c i d a d c o m e r c i a l generada en 1970 y l a i n v e r s i ó n b r u t a de e n e r g í a en dicha producción durante ese a l o . El rendimiento del uso d i r e c t o de combustible en e l t r a n s p o r t e es del 25 por 100 y en o t r a s a p l i c a c i o n e s del 75 por 1 0 0 . (Cook, 1971) - 58 - mayores que l a s remisas de p e t r ó l e o y g a s . Se p l a n t e a que para muchas economías n a c i o n a l e s e l u l t e r i o r aumento de l a e x t r a c c i ó n de carbón y e l perfeccionamiento de la t é c n i c a h u l l e r a t i e n e n en l a a c t u a l i d a d una p r i o r i d a d de primer orden. La e n e r g é t i c a h i d r á u l i c a s e g u i r á te- niendo gran importancia en América L a t i n a y e j e r c e r á una i n f l u e n c i a s u s t a n c i a l , con f r e c u e n c i a d e c i s i v a , en l a d i s t r i b u c i ó n g e o g r á f i c a de l a s f u e r z a s p r o d u c t i v a s y l a formación de nuevas zonas de producción. La F i g . 5 muestra l a s m o d i f i c a c i o n e s de l a s f u e n t e s de e n e r g í a en Estados Unidos de Norteamérica. Eñ 1850 la leña c o n s t i t u í a e l 907. de l a s f u e n t e s y e l carbón e l 10%. Se preveé que para e l año 2000 e l carbón r e t o r n e a l 10% y l a s r e s t a n t e s fuentes corresponderán a : Petróleo, gas n a t u r a l , gas n a t u r a l l i c u a d o , f u e r z a h i d r o e l é c t r i c a , madera y e n e r g í a n u c l e a r . El carbón, e l p e t r ó l e o y gas n a t u r a l r e p r e s e n t a n actualmente e l 95% dél consumo de combustible ( S i n g e r , 1 9 7 0 ) . a n i v e l mundial. E s t e esquema es muy s i m i l a r A t r a v é s de s u c e s i o n e s e c o l ó g i c a s y g e o l ó g i c a s l a s r e s e r v a s a c t u a l e s se han acumulado a t r a v é s de l o s últimos 500 m i l l o n e s de a ñ o s . Se ha e s t i - mado que con l a v e l o c i d a d de consumo a c t u a l , las reser- vas de v a r i o s combustibles se a g o t a r á n en t r e s o c u a t r o siglos. La demanda t o t a l de e n e r g í a en Estados Unidos de Norteamérica se espera que se duplique en l o s s i g u i e n t e s 30 años, m i e n t r a s que l a mundial se t r i p l i c a r á . reemplazará a l o s combustibles f ó s i l e s ? ¿Qué Para entonces l a f i s i ó n n u c l e a r podrá proveer h a s t a un 50% de l a energía, pero esto también r e p r e s e n t a un r e c u r s o no reno- vable . Se ha calculado que las fuentes de uranio durarán solamente unos 30 años, máximo 50. Es posible que para esa - 59 - 100 1850 1880 1910 1940 1970 AÑO FIGURA 5 . Variaciones en l a s Fuentes de Energía de los Estados Unidos de Norteamérica desde 1850. (Singer. 1970) 2000 - 60 - época se cuente con e l " r e a c t o r g e n e r a d o r " , e l cual " g e n e r a " más m a t e r i a l f i s i o n a b l e d e l que consume. Quizás se d e s a r r o l l e n métodos para aprovechar l a f u sión n u c l e a r c o n t r o l a d a , l a f u e r z a s o l a r o l a geotérmia. Como puede a p r e c i a r s e , l a tendencia es dar r e s p u e s t a s para mantener e l patrón de consumo, la t e c n o l o g í a correspondiente y sus r a m i f i c a c i o n e s dentro del a c t u a l e s t i l o de d e s a r r o l l o y p e r s e v e r a r en l o s e s t i l o s de v i d a que é l a u s p i c i a . Pero e s t o s ó l o signifi- ca e v i t a r l a pregunta ¿Se puede, o se debe e s p e r a r , que e s t e incremento de demanda de e n e r g í a a c e l e r a d o continúe indefinidamente? ¿Cuáles son l a s consecuencias de per- m i t i r t a l tendencia en l a s demandas? Las d i s t i n t a s modalidades en e l consumo de e n e r g í a provocan impactos de muy d i v e r s a n a t u r a l e z a sobre l o s res ecológicos. Todos l o s combustibles f ó s i l e s factocontri- buyen con contaminación t é r m i c a y contaminación d e l a i r e en l a a t m ó s f e r a . . . El consumo de e l l o s son l a fuente p r i n c i p a l de los óxidos de carbón, de a z u f r e y de n i t r ó geno que contaminan e l a i r e y contribuyen a aumentar l a temperatura de l a atmósfera y de l a s aguas con e f e c t o s n e g a t i v o s sobre l a s comunidades b i o l ó g i c a s . Los r e a c t o - r e s n u c l e a r e s no agregan e s t o s óxidos como contaminantes, pero l i b e r a n mayores c a n t i d a d e s de c a l o r y también emiten pequeñas cantidades de Isótopos r a d i o a c t i v o s . Más aún, e l l o s producen desechos r a d i o a c t i v o s que deben s e r almacenados por l a r g o s períodos de tiempo. Las p l a n t a s h i d r o e l é c t r i c a s son r e l a t i v a m e n t e no contaminantes,pero requieren formas de c o n s t r u c c i ó n y m o d i f i c a c i o n e s de l a e c o l o g í a de toda una r e g i ó n , t a l e s como r e p r e s a s y d i ques. Las minas de carbón provocan problemas de c o n t a - minación d e l medio l a b o r a l , y contribuyen a l a contaminación del a i r e y agua por l a combustión. El uso de l a fitomasa (madera, l e ñ a ) como combustible en e l medio - 61 - r u r a l de l o s p a í s e s en d e s a r r o l l o e s t á provocando un s e r i o problema de d e f o r e s t a c i ó n , degradación de e c o s i s temas , e r o s i ó n de l o s s u e l o s , embancamientos y a r i d i z a ción. En f i n , tocias l a s formas de u t i l i z a c i ó n de l a e n e r g í a producen modificaciones ambientales s e r i a s , pero e l l a s d i f i e r e n en e l t i p o y e x t e n s i ó n del impacto a m b i e n t a l , como a s í también en l a s p o s i b l e s medidas de c o n t r o l y p r o t e c c i ó n que e l hombre puede a p l i c a r para minimizar l o s impactos ambientales n e g a t i v o s . Las c r e c i e n t e s demandas de e n e r g í a para s a t i s f a c e r las necesidades del a c t u a l e s t i l o de d e s a r r o l l o , se e n f r e n tan con una l i m i t a c i ó n f í s i c a fundamental impuesta por e l ambiente. Con l a s fuentes p r i n c i p a l e s de combusti- bles f ó s i l e s y de f i s i ó n n u c l e a r , no importan t a n t o l o s medios para generar e n e r g í a e x t e r n a , sino que es n e c e s a r i o e n c a r a r e l hecho e c o l ó g i c o b á s i c o de l a termodinámica, c o n s i s t e n t e en que v i r t u a l m e n t e toda l a e n e r g í a generada termina finalmente como c a l o r . lyler Miller: Como d i c e G. "La l i m i t a c i ó n del consumo de e n e r g í a , en los próximos 30 a 100 affios, no parece r e s i d i r en una e s c a s e z c r í t i c a (que s í l a h a b r á ) , s i n o en e l sobre el ambiente a l e m p l e a r l o s " . impacto Además deben conside- r a r s e los e f e c t o s de l a mayor l i b e r a c i ó n de e n e r g í a c a l ó r i c a sobre l o s c i c l o s biogeoqulmicos, en e s p e c i a l del CO2 y C>2' que importa a d v e r t i r es que e l c o n t a - minante f i n a l s e r á e l c a l o r . S i e s t e se d i s i p a en l a atmósfera y l l e g a s e a a l c a n z a r un 0.7% de l a r a d i a c i ó n s o l a r qut normalmente r e c i b e l a t i e r r a , un d e s a s t r o s o cambio de c l i m a . se p r e s e n t a r l a Con l a v e l o c i d a d de in- cremento (5%) e s t e n i v e l podría a l c a n z a r s e en menos de 100 años. En o t r a s palabras se puede d e c i r que l a Segunda Ley de l a Termodinámica c o n s t i t u y e e l f a c t o r li- mitante del incremento f u t u r o de l a v e l o c i d a d de consumo energético. 62 4.3 Las Fuentes A l t e r n a t i v a s Las f u e n t e s a l t e r n a t i v a s de e n e r g í a , incluyendo l a s o l a r , mareas, e l v i e n t o , g e o t é r m i c a , biogas e h i d r o e l é c t r i c a s las 15/ e s t á n adquiriendo mayor importancia en e s t a última década en algunas l o c a l i d a d e s de América L a t i n a , pero e l l a s no han s i d o d e s a r r o l l a d a s adecuadamente a n i v e l n a c i o n a l o r e g i o n a l . To- das e l l a s r e p r e s e n t a n un p o t e n c i a l c o n s i d e r a b l e grande (ÑAS,1976). Sin embargo, desde e l punto de v i s t a e c o l ó g i c o y económico, una importante " f u e n t e " de e n e r g í a en los próximos años s e r á la " c o n s e r v a c i ó n " de l a s En a c t u a l e s e x i s t e n c i a s de e n e r g í a . América L a t i n a , en e s p e c i a l e l medio urbano, gran p a r t e de l a e n e r g í a que se importa se m a l g a s t a , por uso inapropiado para iluminación, diseño y c o n s t r u c c i ó n de e d i f i c i o s y v i v i e n d a s no-conservadoras de e n e r g í a , consumo i n n e c e s a r i o de e l e c t r i c i d a d , uso de automóviles de a l t o consumo, e t c . Hay igualmente muchas oportunidades para l a conservación de l a e n e r g í a en e l industrial, sector comercial y doméstico. Desde e l punto de v i s t a e c o l ó g i c o , e l mayor p o t e n c i a l de todos es l a e n e r g í a s o l a r , como f u e n t e i l i m i t a d a y no contaminante. Es lamentable que h a s t a ahora l a a t e n c i ó n s e haya concentrado c a s i exclusivamente en e l p e t r ó l e o , e i n c l u s o ahora último en l a e n e r g í a n u c l e a r , retardando y relegando e l d e s a r r o l l o de l a energía s o l a r . El nuevo i n t e r é s en e s t a f u e n t e de e n e r g í a b r i n - da una oportunidad para que se d e s a r r o l l e n y apliquen nuevas tec- n o l o g í a s en América L a t i n a que incrementen e l consumo de e n e r g í a s o l a r , d i r e c t a e i n d i r e c t a m e n t e , para combustible y c a l o r . América del Sur t i e n e un p o t e n c i a l h i d r o e l é c t r i c o s u p e r i o r a 300 g i g a w a t t s del cual menos del 107. e s t á en uso (Haxnmond, 1 9 7 8 ) - 5. Consideraciones 63 - Finales Para Commoner ( 1 9 7 6 ) 1 6 / , l a e n e r g í a juega un papel d e c i s i v o e n t r e e l e c o s i s t e m a , e l sistema de producción ( a g r í c o l a - i n d u s t r i a l que transforma los r e c u r s o s en bienes y s e r v i c i o s , l a riqueza r e a l que mantiene a l a s o c i e dad: Alimentos, bienes manufacturados, t r a n s p o r t e s y comunicaciones) y e l sistema económico ( e l r e c i p i e n t e de l a riqueza r e a l creada por e l sistema de producción - transforma esa riqueza en g a n a n c i a s , b e n e f i c i o s , a h o r r o s , siones, inver- impuestos; y gobierna cómo esa riqueza es d i s t r i b u i d a y qué es l o que se hace con e l l a ) . Las i n t e r a c c i o n e s e n t r e e s t o s sistemas determina l a a c t u a l c r i s i s de e n e r g í a y demuestra que e l l a e s t á a s o c i a d a a l o s d e f e c t o s del sistema como un todo. cruciales Lo e s e n c i a l es d i s c e r n i r y entender cómo l o s eco- s i s t e m a s capturan l a e n e r g í a , cómo los sistemas de producción l a u t i l i z a n y cómo e l sistema económico gobierna l o que se hace con e l producto r e s u l t a n t e . Por ú l t i m o , e s t o nos recuerda que l a r u t a para entender e l e s t i l o de d e s a r r o l l o y su r e l a c i ó n con la e c o l o g í a , debe comenzar con e l entendimiento de l a s fuentes de e n e r g í a , los combustibles f ó s i l e s que aaora dependemos, y de l a tremenda, pero aún muy poca usada, fuente de e n e r g í a s o l a r . Se debe l l e g a r a conocer y e x p l i c i t a r porqué l a s fuentes de l a s c u a l e s ahora confiamos e s t á n tan poco adaptadas a los propósitos para los que n o s o t r o s l a s utiliza- mos; por qué e l l a s han comenzado a h a c e r t r i z a s t a n t o n u e s t r o medio ambiente como a l sistema económico. Después deben a n a l i z a r s e l o s usos de l a e n e r g í a en los sistemas de producción y d e s c u b r i r por q u e ' e s e sistema ha s i d o diseñado de manera t a l que malgasta y d e s p i l f a r r a e n e r g í a tan b e s t i a l m e n t e . Lo que importa es e n c o n t r a r los e n l a c e s muy f u e r t e s que e x i s t e n e n t r e l a s formas en que n o s o t r o s usamos y mal usamos e n e r g í a , e l c a p i t a l y e l t r a b a j o . Lo que importa demostrar es que l a a c t u a l c r i s i s e n e r g é t i c a es un síntoma de una f a l l a profunda y p e l i g r o s a en e l s i s t e m a económico. - He aquí un tema de i n v e s t i g a c i ó n para los i n t e r e s a d o s en e s t u d i a r l a r e l a c i ó n e n t r e e s t i l o s de d e s a r r o l l o y medio ambiente en América L a t i n a . 16/ - Ver también H. T. Odum, 1 9 7 1 , 1 9 7 3 ; Borstrom, 1973. - 64 - V. ¿QUE ES LA ECOLOGIA? 1. Una C i e n c i a de S í n t e s i s e I n t e g r a c i ó n . Se deben d e s t a c a r dos a s p e c t o s s u s t a n c i a l e s en l a h i s t o r i a de l a ecología: a) En un p r i n c i p i o l o s e s t u d i o s no fueron a n i v e l de e c o s i s t e m a s y no e x p l í c i t a n que e l hombre, con todos sus v a l o r e s s o c i o c u l t u r a l e s , es p a r t e de e l l o s ; y b) No se da l a s u f i c i e n t e la ciencia y sociedad, a t e n c i ó n a l papel de l a e c o l o g í a en ignorándose los e s f u e r z o s de profundizaoión que plan- tearon los pioneros del pensamiento e c o l ó g i c o . La c o n c u r r e n c i a de e s t o s dos a s p e c t o s en e l t r a n s e u r o s histórico determinó un retardamiento n o t o r i o en l a p a r t i c i p a c i ó n de l a e c o l o g í a en l o s asuntos humanos, como a s í también en e s t a b l e c e r sus a p o r t e s a l a s ciencias sociales. Hoy puede comprobarse que muchas de l a s ideas que se plantean a c e r c a de l a n a t u r a l e z a de l a e c o l o g í a ya hablan s i d o s e ñ a l a d a s , en e s c r i t o s poco divulgados, por l o s i n i c i a d o r e s de l a e c o l o g í a . 1.1 Escape de l a E c o l o g í a de l a B i o l o g í a Van Der Klaauw ( 1 9 3 6 ) l l e g ó a l a c o n c l u s i ó n de que l a e c o l o g í a por sus avances t e ó r i c o s se s a l l a del c e r c o de l o b i o l ó g i c o : "Cualquier e s t u d i o de una región l i m i t a d a de l a t i e r r a que cons i d e r e a l complejo de organismos y a l complejo a b i ò t i c o del medio como componentes de igual v a l o r , r e b a s a e l campo de l o b i o l ó g i c o , por lo c u a l e s t e t i p o de e c o l o g í a ya no c o n s t i t u y e una d i s c i p l i n a b i o l ó g i c a " . El reconocido y destacado ecólogo norteamericano Eugene P. Odum, promotor de l o s e s t u d i o s de f l u j o de e n e r g í a y c i c l a j e , l l e g a a e s t a misma c o n c l u s i ó n en l a 2 a . Edición de su l i b r o abreviado " E c o l o g í a " ( 1 9 7 5 ) : "....• ahora, e l é n f a s i s ha cambiado a l e s t u d i o de l o s s i s t e m a s del medio ambiente, l a e c o l o g í a í n t e g r a por d e c i r l o a s í , un enfoque concordante con e l s i g n i f i c a d o de l a r a í z de l a cual p r o v i e n e . - 65 - A s í , l a e c o l o g í a ha avanzado, de una d i v i s i ó n de l a s b i o l ó g i c a s , h a s t a s e r una c i e n c i a p r i n c i p a l que agrupa a l a s c i e n c i a s b i o l ó g i c a s ciencias interdisciplinaria físicas y sociales". Es i n t e r e s a n t e n o t a r que ya a n t e s F r i e d e r i c h s ( 1 9 3 4 ) d i j o : e c o l o g í a es l a s í n t e s i s más e l e v a d a . . . . de todas l a s "La ciencias n a t u r a l e s y se c o n s t i t u y e en c i e n c i a de l a n a t u r a l e z a . Es l a t e o r í a de l a s r e l a c i o n e s e x i s t e n t e s e n t r e los fenómenos n a t u r a l e s y de l a s r e l a c i o n e s del hombre con e l l o s " . Thienemann ( 1 9 4 2 ) i n s i s t i ó en que "La e c o l o g í a en su e t a p a h o l o g r á f i c a se s a l e del marco de l a b i o l o g í a , d e j a , naturalmente, de s e r una c i e n c i a puramente b i o l ó g i c a para c o n v e r t i r s e en una c i e n c i a puente", que 1.2 l o que subraya l a n a t u r a l e z a interdisciplinaria transdisciplinaria de l a e c o l o g í a . El Ecosistema - Humano - Total. Theilhard de Chardin ( 1 9 5 5 ) i n t r o d u j o e l término r e f e r i r s e a la más e s f e r a pensante noósfera para creada por l a mente humana y que ha penetrado en tocos los confines de l a g e ó s f e r a (pirósfera, l i t ó s f e r a , h i d r ó s f e r a , a t m ó s f e r a , cosmófera) y de l a b i ó s f e r a . Varios ecólogos han p r e s t a d o e s p e c i a l a t e n c i ó n a e s t e concepto y l o que é l implica en l a s dimensiones del ecosistema (Dansereau, 1 9 6 6 ) . total. Se a c e p t a hoy que e l conjunto de g e ó s f e r a , b i ó s f e r a y n o ó s f e r a , conforma e l ecosistema t o t a l o e c ó s f e r a . Desde e s t e punto de v i s t a , e l hombre no t r a s c i e n d e a l a n a t u r a l e z a y con todos sus a t r i b u t o s humanísticos l a sociedad puede s e r v i s t a como un t i p o p a r t i c u l a r de s i s t e m a ambiental. Para entender a l hombre dentro del ecosistema hay que s e ñ a l a r que sus sistemas de población e s t á n dominados completamente por una v i sión a n t r o p o c é n t r i c a . Los a s p e c t o s b i o l ó g i c o s de l a conducta, l a e s t r u c t u r a demográfica de sus p o b l a c i o n e s , los procesos de l o s ecosistemas y l a evolución de l a b i ó s f e r a , han tenido h i s t ó ricamente un lugar secundario f r e n t e a l a s preocupaciones por l a s - artes, la religión, 66 - la p o l í t i c a y los sistemas s o c i a l e s . tualmente se v e r i f i c a l a a p a r i c i ó n de un nuevo enfoque Acintegral debido a l a c r e c i e n t e capacidad d e l hombre para a l t e r a r su ecos i s t e m a t o t a l ( c o n t a m i n a c i ó n , degradación de e c o s i s t e m a s , guicidas, pla- radioactividad,etc.). Se reconoce que los impactos del hombre deben s e r v i s t o s como procesos a n i v e l de ecosistemas en un nuevo orden de o r g a n i z a ción que E g l e r ( 1 9 7 0 ) ha c o n c e p t u a l i z a d o como e l de e c o s i s t e m a humano o l a unidad del "hombre - más - su medio ambiente En e s t e devenir l a e c o l o g í a humana e c o s i s t e m á t i c a , total". operacional- mente,empieza a i n t e g r a r a un número cada vez mayor de c o n o c i mientos generados por o t r a s c i e n c i a s y tendrá como r e s p o n s a b i l i dad a s e g u r a r e l óptimo funcionamiento y o r g a n i z a c i ó n de n u e s t r o ecosistema-humano-total. En términos muy g e n e r a l e s