LÍNEA DE INVESTIGACIÓN SOBRE BIOSISTEMAS INTEGRADOS

DIRECTOR DE LA LÍNEARICARDO ÁLVAREZ LEÓNBiólogo Marino – M.Sc.

• Las nuevas conceptualizaciones sobre el desarrollo invocan la necesidad de alcanzar un desarrollo sostenible sano sin destrucción, compatible con la capacidad de carga de la biosfera y además con la conservación y la mejora de los sistemas ecológicos, que son la base de cualquier tipo de desarrollo humano, es decir, que no puede existir un verdadero desarrollo si es a costa del medio ambiente.

• Pero desde la otra orilla se afirma, que tampoco existe capacidad de mantener el medio ambiente si no hay desarrollo, capaz además de erradicar el problema socioeconómico de la pobreza, bajo la óptica de la solidaridad intrageneracional y con solidaridad diacrónica con las generaciones futuras.

• Los biosistemas integrados están siendo observados en muchas partes del mundo desde una perspectiva integradora. Investigadores de variadas disciplinas dan cuenta de los avances en la temática y del impacto que pueden tener los biosistemas como herramienta generadora de desarrollo sostenible, el cual implica así mismo el desarrollo social y humano.

• En el aprovechamiento del patrimonio natural, están surgiendo nuevos sectores productivos de gran interés, como la acuicultura o los cultivos bioenergéticos, que ofrecen potencialidades positivas para la sostenibilidad, a condición de que se desarrolle dentro de un enfoque integrado. En cuanto a la conservación de la biodiversidad, el eje fundamental de su orientación debe ser el de introducir en los procesos generados por el funcionamiento de los diferentes sectores productivos, los conocimientos y las practicas necesarias para que sus actividades no lleven aparejada la regresión y desaparición de las especies vegetales y animales, y sus hábitats que constituyen el patrimonio natural.

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Objetivos Generales

• Determinar los desarrollos teórico-prácticos de los Biosistemas Integrados.

• Analizar la relación e impactos de los Biosistemas Integrados con el Desarrollo Sostenible y, el Desarrollo Social y Humano.

Objetivos Específicos

• Explorar las posibilidades que ofrece la innovación científica y tecnológica, como nuevas oportunidades en el desarrollo y uso de tecnologías más seguras y eficientes, el uso de los recursos endógenos y los nuevos ¨yacimientos de empleo¨ que puede ofrecer la economía ambiental.

• Analizar el desarrollo sostenible mediante un enfoque integrado y estratégico con las teorías de los Biosistemas Integrados, teniendo en cuenta las relaciones de las diferentes políticas no sólo con el medio ambiente, sino con el desarrollo social y el pensamiento ambiental.

• Proporcionar elementos teóricos sobre el desarrollo social y humano, para orientar la reflexión crítica desde una perspectiva multidisciplinaria de la experiencia del ser humano en el ámbito del medio ambiente.

Los Biosistemas Integrados

• Para acceder a la comprensión de los BIOSISTEMAS como un concepto complejo, es indispensable partir del análisis de la realidad más extensa de que forma parte. La palabra “BIO” que aparece no sólo como prefijo de biosistemas, sino integrado a una serie muy amplia de palabras que de una u otra manera, empiezan a mostrar relaciones, las cuales nos llevan al segundo componente, éste sí totalmente complejo, como es el de “SISTEMA”, para luego tratar de hacer una definición de BIOSISTEMA y posteriormente, en un orden de complejidad mayor, el concepto de BIOSISTEMAS INTEGRADOS.

• El prefijo "BIO" significa vida. El concepto de ser vivo u organismo se presenta en la vida diaria, en la ciencia pura y aplicada, y en las humanidades, desde la biología hasta las biotecnologías y desde las ciencias sociales hasta la filosofía (Bunge, 1985).

• La palabra “SISTEMA” proviene del griego (syn-histeemi = mantenerse juntos) que significaba algo que se mantiene firme, como un todo compuesto e interconectado. El término aparece en la antigüedad griega para referirse a diversos objetos físicos, tales como rebaños, gobiernos, ejércitos, poemas, configuraciones musicales, entre otros. En realidad, un sistema es un conjunto de elementos organizados que interactúan entre sí y con su ambiente, siguiendo procesos de la misma clase, para lograr objetivos comunes, operando sobre información, sobre energía o materia u organismos para producir como salida información o energía o materia u organismos.

Elementos Constitutivos de los Biosistemas

• Los Biosistemas están conformados por elementos entre los cuales están los seres vivos organizados en diferentes niveles jerárquicos. Por ejemplo, sistemas genéticos, sistemas de órganos, sistemas de parásitos, sistemas vegetales, entre otros, donde se pueden observar niveles intermedios entre sistemas individuales y sistemas poblacionales o comunidades

• Figura 1. Niveles de organización biológicos desde los genes hasta las comunidades, según Odum (1980)

Materia Energía

Genes Células

Organos Organismos

Poblaciones Comunidades

Sistemas

Ecosistemasgenéticos celulares órganos organismos

poblaciones

Niveles de organización desde los genes a las comunidades Odum,1980

¿Qué son entonces los Biosistemas Integrados?

• Los Biosistemas integrados son aquellos que unen dos ó más sistemas biológicos para transformar los residuos orgánicos en productos de valor agregado, mediante la utilización de procesos que involucran microorganismos, organismos mayores, animales y plantas, en ellos se cumple que los productos de salida de uno de los procesos se convierte en la materia prima para el inicio del siguiente o de los siguientes procesos.

• La conversión de residuos domésticos, agrícolas y subproductos agroindustriales en productos de valor agregado proporcionan una única estrategia para crear un ambiente ecológico y saludable, a la vez que generan ingresos y empleo para la comunidad.

• Los biosistemas integrados son aplicados en la agricultura, silvicultura, acuacultura, y agroindustria, para la producción de alimentos, protección del ambiente, tratamiento de residuos sólidos, líquidos y gaseosos y recuperación de suelos, entre otros.

• Los biosistemas integrados involucran los avances en tecnologías de procesos productivos con utilización de recursos naturales y diferentes formas de energía, en los métodos de la empresa y su administración industriales, en su perspectiva de desarrollo sostenible. Este concepto brinda herramientas conceptuales y tecnológicas que permiten acceder a la metodología innovadora en el campo de la biotecnología, con el fin de propiciar el óptimo aprovechamiento del patrimonio natural.

Situación Actual• En las últimas décadas los problemas derivados de una mayor escasez de

recursos y la degradación ambiental, se han convertido en un mecanismo de presión para los sistemas tradicionales de producción y gerencia. Las respuestas han incluido una mayor preocupación de parte de la comunidad en general y una nueva mirada frente a la evaluación del capital natural y su relación con la calidad de vida. En consecuencia, existe hoy un acuerdo generalizado en cuanto a la necesidad de una visión de largo plazo y de una orientación de la producción y la gerencia de recursos, hacia el desarrollo ecológicamente sostenible.

• Simultáneamente han venido incrementándose los pagos que las empresas deben realizar por incumplimiento de normas ambientales, han surgido tecnologías más amigables con el medio ambiente y se dan presiones por parte de los consumidores de los países desarrollados, exigiendo el “sello verde” para los productos que adquieren.

Elementos del Diseño Experimental• Cinco son los principales elementos que deben incluir los diseños de

producción sostenible, intrínsecas a los biosistemas integrados: (1) Reducir al máximo las entradas de recursos, volviendo a dirigir las salidas inútiles dentro del sistema. (2) Contener los flujos de materiales dentro del sistema. (3) Tratar la producción y el consumo como un proceso cíclico, más que lineal. (4) Acortar distancias entre producción y consumo para reducir al mínimo las pérdidas, los costos de transporte, entre otros. y (5) Maximizar la eficacia de los procesos naturales de la conversión (por ejemplo. Descomposición microbiana) y de la retención del alimento y el agua.

• Estos elementos de diseño interactúan para lograr una eficacia creciente

de los sistemas. Además, los Biosistemas Integrados se aprovechan de procesos ecológicos naturales y consecuentemente algunos componentes de tales sistemas pueden ser de tecnología blanda, requiriendo menor uso de recursos, menos gerencia y menor inversión de capital.

Figura 2. Biosistema Integrado para el aprovechamiento del jacinto de agua, adaptado de Rinker et al. (2004).

Figura 3. Biosistema “manejo integral del agua”

Figura 4. Biosistema “manejo integral de residuos en una Industria de alimentos”, adaptado de Pauli (1996)

Figura 5. Biosistema para el aprovechamiento de Musaceas, adaptado de Rinker et al. (2004).

Biosistemas Integrados para el Desarrollo Sostenible

• Reducir al máximo las entradas de recursos, volviendo a dirigir las salidas inútiles dentro del sistema. Vale decir estiércol y aguas del lavado de porquerizas y establos como productores de lombricompuestos y biogás. Los residuos de la producción avícola usadas para alimentación animal y como fertilizante para las pasturas.

• Contener los flujos de materiales dentro del sistema: la producción de forraje destinado a cría de animales dentro de la granja.

• Tratar la producción y el consumo como un proceso cíclico, más que lineal. El biogás producido por los biodigestores es consumido directamente en la granja para otros procesos productivos como la calefacción de los cerdos y en la generación eléctrica.

• Acortar distancias entre producción y consumo para reducir al máximo las pérdidas, los costos de transporte, entre otros. Los procesos descritos cumplen con estas características.

• Maximizar la eficacia de los procesos naturales de la conversión. En el caso de los lombricompuestos (descomposición bacteriana), en el tratamiento de las aguas residuales con el uso de plantas, en la producción de jacinto de agua utilizando el lodo producido en el canal de descontaminación, es evidente el aprovechamiento de los procesos naturales.

¿Cómo aportan los biosistemas integrados al cumplimiento de los Objetivos del Milenio?

• 1) Erradicar la pobreza extrema y el hambre. Procesos productivos más eficientes, con una utilización integral de los recursos del campo, indiscutiblemente repercutirán en una mayor producción de pequeñas parcelas. Actualmente, el monocultivo predominante ha desechado la obtención de productos de “pan coger” de las unidades agropecuarias. Haría falta una nueva “revolución verde” en sentido contrario a la ocurrida en el siglo pasado, para encaminar la pequeña granja hacia granjas autosuficientes, dejando la producción de comercialización a los grandes productores que pueden ser más eficientes en el manejo de mayores cantidades de terrenos.

• Esto requiere para su implementación, en primer lugar, de la adopción de políticas públicas orientadas a garantizar tanto los recursos como la capacitación de personas en el área rural, con competencias suficientes para llevar a cabo estos procesos de reconversión. Es allí donde la educación de los niños y jóvenes rurales, debería ser considerada prioritaria por los entes estatales, lo cual nos lleva al segundo objetivo:

• 2) Lograr la educación primaria universal. Sin una educación básica que permita entender los procesos realizados, es imposible que los biosistemas integrados sean una realidad en el concierto nacional. Por tanto, vemos objetivos que se refuerzan mutuamente, en un círculo virtuoso que llevaría a mayores niveles de desarrollo.

• 3) Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente. La citada Comisión sobre Población y Calidad de Vida dice textualmente en su informe:

• El funcionamiento de las economías debe ser reorientado mediante el cuestionamiento y la adaptación de los modos de producción vigentes, a la luz de sus efectos sobre el medio ambiente. Con este fin es necesario analizar los métodos de utilización de los recursos, su eficacia, la producción de desechos, los perjuicios que se causan a la naturaleza y la integración de las preocupaciones estéticas en la producción.

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CONCLUSIONES• Como se ha demostrado, los Biosistemas Integrados

constituyen un modelo de producción mucho más racional, mirado desde sus efectos sobre el medio ambiente.

• La premisa básica es una producción no contaminante, que no desperdicie recursos, que no contribuya al calentamiento global y que además, sea económicamente rentable.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Y POR LAS PREGUNTAS E INQUIETUDES

QUE ESTE TEMA APASIONANTE GENERE EN USTEDES