Senderos de la bioeconomía

SENDEROS PRODUCTIVOS DE LA BIOECONOMÍA

… en los artículos científicos (working papers) de ALCUENET se ha identificado “senderos productivos” que conducen a producir más con menos y a reducir el impacto ambiental, aunque los procesos como los autores señalan están en proceso de maduración (Trigo, 2013). El potencial es enorme en disponibilidad de recursos como tierras, agua, biodiversidad, todo ello con probada productividad y eficiencia en la generación de Biomasa y Alimentos, principios básicos de la Bioeconomía. En tal sentido, a nivel global la bioeconomía juega dos roles importantes uno es garantizar la seguridad alimentaria y nutricional y la segunda es proveer de bienes públicos globales con calidad ambiental. Más allá de estos aspectos, se comienzan a evidenciar logros y experiencias concretas tales como, el liderazgo de Brazil en el tema de Bioenergía, Biodiesel en Argentina, aunque ya en casi todos los países crece la bioenergía sin que se evidencie conflicto con los alimentos. Consideramos pertinente que en las variaciones del cambio climático y la búsqueda de una mayor productividad de los sistemas de producción, los productores agrarios puedan identificarse con estos senderos, sin embargo el conocimiento científico y la aplicación de la biotecnología a estos sistemas también tienen que ser madurados tanto desde la perspectiva de la experimentación como del conocimiento científico y la innovación, es decir adaptarse al cambio de la economía convencional a la bioeconomía. Haremos una breve explicación conceptual de estos senderos en función de los sistemas de producción y el cambio climático:

  1. Explotación de los recursos de la biodiversidad: Los autores definen este sendero productivo como los escenarios donde los diferentes elementos de la biodiversidad se valorizan. En este sector ya existen experiencias importantes para el desarrollo de nuevos productos, el 75 % de la población mundial depende de medicinas naturales (India, 7000 especies), 80 % de los alimentos provienen de 12 especies de las 30,000 plantas comestibles que existen. ALC es una de las regiones del planeta con los mayores centros de biodiversidad. Algunos ejemplos son Ucaria tomentosa, uña de gato en Perú útiles para el tratamiento de artritis, úlcera, así mismo la Polypodium decumanum o Calaguala en Honduras.

 

El concepto de biodiversidad es relativamente reciente, puesto que su uso se difundió en la década de los noventa. Según el Convenio sobre Diversidad Biológica aprobado en Río de Janeiro en 1992, esta es su definición: “La variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas” (Wilson, 1988).

La Biodiversidad es también llamada diversidad biológica, y se explica como el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de Evolución según procesos naturales y también, de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones y con el resto del entorno, fundamentan el sustento de la vida sobre el planeta.

La Cumbre de la Tierra celebrada por Naciones Unidas en Río de Janeiro en 1992 reconoció la necesidad mundial de conciliar la preservación futura de la biodiversidad con el progreso humano según criterios de sostenibilidad o sustentabilidad promulgados en el Convenio internacional sobre la Diversidad Biológica que fue aprobado en Nairobi el 22 de mayo de 1972, fecha posteriormente declarada por la Asamblea General de la ONU como Día Internacional de la Biodiversidad. Con esta misma intención, el año 2010 fue declarado Año Internacional de la Diversidad Biológica por la 61ª sesión de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2006, coincidiendo con la fecha del Objetivo Biodiversidad 2010.

Ahora bien, cuando hacemos valoraciones económicas de la Biodiversidad estamos enfocando la Bioeconomía como una actividad ambiental y productiva económicamente. Ejemplos de este tipo de actividad es el trabajo de Méndez (2005) que estudio los Medios de vida y conservación de la biodiversidad arbórea: las experiencias de las cooperativas cafetaleras en El Salvador y Nicaragua. En sus conclusiones valoran que en Nicaragua, los agricultores reportan como beneficios principales de los árboles de sombra, la madera para construcción, la sombra, la leña y los frutos, además de su uso contra ciertas dolencias (como productos medicinales). Los caficultores reconocen que los mismos árboles constituyen el hábitat de aves, orquídeas y animales, y para algunos productores representan un ingreso adicional a través de un proyecto de agroecoturismo. Un caficultor recibe aproximadamente US$ 10 por dar alojamiento y alimentación a un visitante en su finca, algo que sucede con relativa frecuencia. CECOCAFEN y la Unión de Cooperativas de San Ramón también han trabajado con las cooperativas de base para ofrecer préstamos a los proveedores del turismo, como los créditos que han sido invertidos en mejorar las condiciones de las viviendas (incluyendo la instalación de pisos de cemento, nuevos cuartos y materiales para el techo). Por otro lado, los productores de café orgánico certificado y del comercio justo están buscando una alternativa para aumentar sus precios a través de compensaciones por conservar la diversidad de árboles de sombra.

Otro ejemplo, es la valorización de los manglares (Calderón, 2009). El autor hace sus principales conclusiones: Una de las principales razones de la pérdida de manglares es la aplicación de políticas económicas productivas, orientadas a la obtención de ganancias a corto plazo. La falta de planes para su manejo, la limitada planificación y ordenamiento de actividades productivas y el desconocimiento para determinar el valor ecológico y económico de los bienes públicos, son también causas importantes de su desaparición. Actualmente, hay alternativas de manejo sostenible ya en práctica en regiones que pueden proteger el mangle y proveer una fuente de empleo sólida para la gente de la localidad. La silvopesca –una forma de acuicultura sostenible con insumos bajos para el cultivo integrado de manglares con acuicultura de agua salobre– combina la reforestación o retención de mangle, con técnicas acuícolas de bajo impacto. En países en desarrollo, donde los costos de conservación pueden parecer mucho más altos que las ganancias potenciales de la conversión a otros usos productivos de la tierra, representa una opción importante. Entre los beneficios que proveen los manglares se encuentran su importante contribución a la cadena trófica costera, su apoyo a las pesquerías, ser zona de alimentación, refugio y crecimiento de juveniles de crustáceos y peces, incluyendo especies amenazadas, en peligro de extinción, endémicas y migratorias. Funcionan, además como sistemas naturales de amortiguamiento en inundaciones e intrusión salina. Previenen la erosión de las costas, y hacen las veces de filtros biológicos al remover nutrientes y toxinas, como alimento, combustible, amortiguadores de radiación solar, creación de suelos, entre otros servicios. Es importante involucrar a más actores sociales en acciones de conservación, restauración y monitoreo del bosque de mangles. Parte importante del diagnóstico es el estudio de los índices de regeneración natural en las zonas de mayor interacción de las lagunas, además de la composición del bosque de mangles en la zona y un panorama general de los servicios del ecosistema. La experiencia ha demostrado que, en lo referente a sistemas naturales, siempre es más valioso conservar que reponer.

  1. Eco intensificación: Se refiere a las prácticas agronómicas dirigidas a mejorar el rendimiento ambiental de las actividades agrícolas sin sacrificar los niveles de producción /productividad existentes. Un indicador clave es la siembra directa, así podemos mencionar, por lo menos al 2006 a Brazil, Argentina, Paraguay, Bolivia, Venezuela, Chile y Colombia, según datos de la FAO evidencia esta afirmación.

 

Para entender la Ecointensificación, es importante definir el uso de microorganismo para mejorar la producción con buenas prácticas agrícolas, bio-inoculantes, biorremediación, sistemas agrosilvopastoriles y agroforestales.

El uso de microorganismo implica la aplicación de biofertilizantes en la agricultura, el uso combinado de microorganismos benéficos y productos bioactivos como alternativa para la producción de tomate (Lycopersicon escuelentum, Mill), uso de microorganismos antagonistas en el control de enfermedades postcosecha en frutos, abonos orgánicos, uso de microorganismos endófitos en plantas como perspectiva para el mejoramiento de la producción vegetal, inoculantes microbianos, entre otros usos. En la producción animal el uso de microorganismos marcadores para la evaluación de las condiciones higiénico-sanitarias en la producción primaria de leche.

En bio inoculantes como la producción de bacterias fijadoras de nitrogéno (Azobacter, Bacillus, y Psudomonas), en medio líquido a base de melaza, para su aplicación en el cultivo de caña (Agüero, 2009).

La biorremediación está referida al uso de microorganismos (microbiológica, química y eco toxicológica) para la biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos de igual manera técnicas biológicas para la biorremediación en lodos de refinerías.

La actividad agrosilvopastoril es un sistema que está integrado por la vegetación arbórea nativa, tanto de especies leguminosas, como no leguminosas, con características nutricionales, tanto del follaje como de los frutos. De igual manera, se considera la descripción del sistema silvopastoril. Está destinado a la mejora de la alimentación ganadera y la conservación del medio ambiente.

La intensificación ecológica es articulada por Cassman ( 1999), Tittonell y Giller (2013) y Doré et ál. (2011) en los principios y medidas necesarias para incrementar la productividad primaria en los agro ecosistemas del mundo, logrando el aumento de los outputs como alimentos, fibras, servicios eco sistémicos y biomasa para la producción de energías limpias y renovables. Mientras, se reduce el uso y necesidades de los inputs externos como son los agroquímicos, hidrocarburos y plásticos. De esta manera, se alcanza la capitalización de los procesos ecológicos que soportan y regulan la productividad primaria, dinamizadas y fundamentada en la agricultura ecológica y orgánica. Con avances científicos en una agricultura de precisión en los campos de la fisiológica de las plantas, ecofisiologia de los cultivos y la ciencia de los suelos.

La tendencia del componente intensificación está dirigida a contribuir a los medios de vida de los pequeños y medianos agricultores y una economía de nación donde se aumenten las multifuncionalidades de los agroecosistemas que los rodea y disminuyan los input externos. Esto se logra con mayor promoción de enmiendas orgánicas (compost, bokashi, lombriabono), microorganismo eficientes, hongos emtomopatogenos, hongos y bacterias endofiticos, semillas criollas, aumento de las agrobiodiversidad, cooperativismo de los actores principales, aumento de las energías renovables biomasicas, eólicas, hidráulicas y solares.

Alcanzando un ciclaje mayor de nutrientes en el suelo, aumento de la materia orgánica, regulación de las poblaciones de plagas, enfermedades y malezas (Haggar et ál. 2001; Sarandón y Flores 2009;Leyva y Lores 2012;Sánchez et ál. 2012).

Lograr en un futuro inmediato el aumento del control biológico, reemplazando paulatinamente los agroquímicos. Esto es altamente significativo en la sustentabilidad de los agroecosistemas y cambio de paradigmas para una alta productividad.

  1. Aplicaciones de Biotecnología: Los autores incluyen la cultura de tejido industrial, selección asistida de marcadores en cultivos y ganadería, plantas y semillas genéticamente modificadas, mejoramiento de la reproducción animal a través de técnicas moleculares, enzimas modificadas, microorganismos y levadura, entre otros.

 

Cultivos In vitro e inmersión temporal

Los cultivos in vitro son técnicas extensiva desarrolladas y aplicadas en más de 1000 especies, incluyendo los cultivos tropicales; siendo los de mayor relevancia la yuca, café, cacao, banano, papa, tomate, maíz, forestales, ornamentales y plantas exóticas. La técnica de los cultivos in vitro son importante para la colección, almacenamiento y multiplicación de germoplasma recalcitrante y especies de propagación vegetativa. Su importante radica de los años 60, para producir en masa las plantas en los laboratorios de biotecnología (Engelmann, 1991; Cañal et ál. 2001). Las ventajas de los cultivos de tejidos son:

  • Los rangos de multiplicación son altos
  • Libre de hongos, bacterias y virus Fito patogénicos (después de la termoterapia y la indexación) y plagas insectiles.
  • Producción del stock de plantas limpias de patógenos
  • Menor espacio para su producción en masa
  • Reducción de la erosión genética.
  • Reducción de las labores de manejo en el invernadero

 

Además, los cultivos in vitro facilitan el intercambio internacional de germoplasma. Y de vital importancia para los países subdesarrollados, porque su semillas pueden ser generadas en biofabricas con las condiciones óptimas para aumentar la productividad y la inocuidad del material que se le está distribuyendo a los pequeños productores.

Otra técnica que ha venido a revolucionar la biotecnología es la Inmersión temporal, que en comparación con la micropropagación con medios de culticos semisólidos, esta inmersión temporal aumenta los output y disminuye los input Escalona, (2006). Ya que la proliferación de las plantas es mayor presentando una mayor eficiencia en la nutrición de los tejidos en el cámara de inmersión, donde hay un contacto directo de los tejidos con el medio semilíquido. Por más de 20 años esta técnica ha sido importante a nivel importante para la micropropagación de tejidos vegetales.

  1. Bio-refinerías y bio-productos: Trigo et al., (2013) definen estos conceptos como claves en la bioeconomía. Las bio-refinerías son instalaciones que transforman la biomasa en un amplio espectro de productos comerciables y energía.

 

En Argentina se plantea, que presenta condiciones favorables para transformarse en uno de los principales polos mundiales de producción de biodiesel, con presencia significativa en el mercado internacional. Cuenta con amplias condiciones agroecológicas para el cultivo de oleaginosas, altos saldos exportables en sus materias primas de disponibilidad inmediata. Por su parte Brasil es productor de biodiesel desde el 2005, año en el cual el Gobierno Federal lanza el Programa Nacional de Producción y Uso de Biodiesel (PNPB). El caso de Chile es que no se conoce hasta el momento cifras significativas de producción de biodiesel. La producción de aceite del país se basa principalmente en dos cultivos: la colza y el girasol. En Paraguay el grupo de políticas públicas en agroenergía del Consejo Agropecuario del Sur, se evidenció en marzo del 2008 que la producción nacional de biocombustibles ha tenido un crecimiento sostenido, basado en las inversiones que se han realizado en el ámbito agrícola, ganadero e industrial. Las principales fuentes son de origen vegetal en el cultivo de soya (Glycine max), algodón (Gossypium hirstium), colza o canola (Brassica napus), Sésamo (Sesamnon indicum), girasol (Helianthus annus L.), maní (Archis hypogaea L.), Tártago (Ricinus communis), Tung (Aleurites forii).

En Colombia, se disponen de tres plantas para la producción de biodiesel y con perspectiva de crecimiento. La materia prima son principalmente fuentes vegetales de aceite como palma aceitera, cocotero, higuerita, aguacate, Jatropha, colza, maní, soya y girasol. El caso de Costa Rica está en dependencia de la capacidad industrial del conglomerado de biodiesel ligada al clima de confianza que se brinda a los inversionistas. El Ministerio de Ambiente, Energía y Telecomunicaciones (MINAET), propicia estas condiciones con la publicación de decretos regulatorios que norma la cadena de valor de los biocombustibles, incluidos eslabones de investigación y desarrollo, agrícola, industrial y comercial, motivando con ello la aparición de iniciativas que pretendan incursionar en la producción de biocombustibles. El caso de Nicaragua, plantea una gran posibilidad de expandir la producción de biodiesel, mediante el incremento del área dedicada a la producción de cultivos oleaginosos, como el Tempate (Jatropha curcas, Higuera (Ricinus communis), Palma Africana (Elaeis guineensis), Jícaro (Crscentía alata). Por otra parte, el ministerio de energía y minas considera en su planificación expandir esta producción en los próximos años. Bolivia, Ecuador, Perú, Belice, El Salvador, Guatemala, Panamá y otros de la región tienen un incipiente desarrollo agro energético y algunos no registran estadísticas de exportaciones o importación de estos rubros (IICA, 2010).

Moreno (2012), plantea que los frecuentes fenómenos provocados por el cambio climático de orden global, derivado del uso de combustibles fósiles y la eliminación de cubiertas vegetales, han propiciado la negociación internacional de compromisos de reducción de emisiones y otras medidas para mitigar el aumento del calentamiento global, principalmente por parte de los países industrializados. Entre las alternativas de limitación, se ha propuesto acreditar la captura y limitación de emisiones de carbono, uno de los principales Gases Efecto Invernadero (GEI), en ecosistemas forestales.

En Chile los modelos que mejor se ajustaron fueron C = eb0 dapb1 hb2 y C = b0 + b1 (dap2 h), donde C es el contenido de carbono (TonC/ ha), la variable dap es el diámetro a la altura del pecho y h es altura. Sus coeficientes de determinación ajustado fueron para dap < a 80 cm 0,94 y 0,94 respectivamente y para dap > a 80 cm sus coeficientes fueron 0,99 y 0,98. Luego de la determinación de la capacidad de captura de carbono para este tipo forestal, se determinaron sus edades de rotación con respecto a la producción de madera que fue a los 46 años y si consideramos la captura de carbono y conservación de la diversidad más las bonificaciones contempladas en la legislación chilena para manejo de bosques autóctonos, los turnos óptimos quedan determinados a los 49 y 52 años respectivamente.

  1. Mejorando la eficiencia en la cadena de valor: Indican los autores que este concepto lleva implícito un conflicto por la posibilidad de satisfacer la creciente demanda de alimentos y fibras sin un aumento proporcional en la utilización de la tierra agrícola, por el costo de oportunidad por la producción de biomasa para reemplazar el uso actual de recursos.

 

El análisis de la cadena de valor permite optimizar el proceso productivo, ya que puede apreciarse al detalle y en cada paso. El funcionamiento de las unidades de producción en cada subsistema en cada sector productivo de la Bioeconomía. Ahora bien, esto implica reducción de costos a partir del uso eficiente de la Biomasa como recurso natural disponibles y en algunos casos considerados desechos. De esta manera, toda unidad productiva consigue ampliar su margen. Por otra parte, el mejorar la eficiencia de la cadena de valor posibilita lograr una ventaja estratégica, porque permite la oportunidad de generar una propuesta de valor que resulte única en el mercado. En tal sentido, este sector productivo se puede manifestar en cualquiera de los sectores de la bioeconomía. En particular, se pueden mencionar cuatro aspectos influyentes en la eficiencia de la cadena de valor. El primer elemento es la integración y relacionado a todos los sectores productivos de la bioeconomía. El segundo elemento es el panorama de la biotecnología definido por la OECD2 la aplicación de los principios de la ciencia y la ingeniería al tratamiento de materias por agentes biológicos en la producción de bienes y servicios, aquí es importante mencionar a los sectores de la economía Biobasada.. El tercer elemento es el panorama de segmento. Concretamente nos referimos a las variaciones que se pueden ver afectadas tanto por el producto generado por Biorefinerias en concreto y los compradores. Y finalmente, es el panorama geográfico. Esto lleva implícito las ventajas comparativas que refiere David Ricardo. Todos los países tienen diferentes recursos y en base a ello se construye el potencial para ofertar y desarrollar las cadenas de valor.

Un ejemplo puede ser el Caso de Cuba con las experiencias del proyecto BASAL3 quien realiza intervenciones para el incremento de la eficiencia energética y el uso de fuentes renovables de energía. En estas acciones se identificaron las acciones en que se trabajara el próximo año, unas para ser implementadas y otras para ser fundamentadas. Existen inversiones para el uso de la cascara de arroz como combustible, la instalación de sistemas para la producción y uso de biogás y el completamiento e incremento de la eficiencia energética en sistemas de riego y abasto de agua. El caso del aprovechamiento energético de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) y la producción de biodiesel, compost y bioabonos. Así mismo, el estudio de la estructura de costos para la producción de biodiesel por tonelada de papa producida.

En el caso de Nicaragua un ejemplo de la eficiencia de la cadena de valor es el estudio que se lleva en el Centro de Investigación de Ciencias Agrarias y Economía Aplicada, de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la UNAN – León. La Empresa Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados Sanitarios (ENACAL), Con la entrada en funcionamiento de la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas (PTAS) de la ciudad de Managua se espera una reducción significativa de las descargas de aguas servidas al Lago Xolotlán, se realiza de forma simultánea la rehabilitación y ampliación de la red de alcantarillado sanitario, posibilitando así la expansión de la conexión domiciliar y el aumento de la cobertura, con los consiguientes beneficios en salud y nivel de vida en los barrios y caseríos más pobres.

Esta planta de tratamiento forma parte del programa de Manejo de la Cuenca del Lago de Xolotlán, misma que tendrá efectos directos sobre la mejora de las condiciones en el lago y su zona ribereña. Se espera la reducción en la incidencia de los agentes transmisores de malaria y otras enfermedades como el dengue, cólera y diarrea. Pero además, en el sector productivo Eco Intensificación la PTAS hace un tratamiento de los desechos produciendo un Bio Sólido llamado Bio Xolotlan. En el proceso de validación económica hemos realizado aplicaciones a cultivos en la región del pacífico logrando reducir los costos hasta en un 25 %, además de iniciar un proceso de fortalecimiento de los suelos y un aumento de la productividad de las unidades beneficiadas.

  1. Ecosistemas de servicios: Incluyen los procesos por el cual los recursos son utilizados para producirse ambientalmente por los humanos tales como limpiar aire, materiales y alimentos. Experiencias importantes se evidencia en este sendero productivo de la Bioeconomía. La captura de gases efecto invernadero (GEI), en tal sentido los bosques de ALC fueron la fuente del 81 % de los créditos de REDD4 en 2006-2010. En el 2010 la región representó casi el 60 % de los créditos totales negociados “over-the –counter”. En 2011, se identificaron proyecto MDl5 en 11 países latinoamericanos. Cruz (2011), clasifica los estados de la república mexicana de acuerdo con su nivel de atracción de proyectos del mecanismo para un desarrollo limpio (MDL) como herramienta de desarrollo económico, mediante la generación de esquemas de implementación de los países del llamado Anexo I del Protocolo de Kyoto (países donantes). Se calcula que 46.5 por ciento de los proyectos del mdl está concentrado en los estados de Jalisco, Coahuila, Puebla, Durango y Veracruz. El estudio clasifica las 32 entidades federativas, mediante análisis de aglomerados basado en tres dimensiones de variables: potencial de mitigación de gases, capacidad institucional relacionada con el medio ambiente y el clima general de inversión. La técnica utilizada clasifica cinco grupos de entidades (clúster) donde la variable más influyente responde a los proyectos de reducción de gases efecto invernadero (gei). Los resultados encontrados tienen implicaciones tanto para las políticas mdl respecto al estado, su coordinación estatal y federal, así como el potencial de inversión en ciertas entidades que presentan capacidad institucional; también las restricciones que presentan empresas paraestatales, como Pemex y cfe, con baja atracción de proyectos y reducido compromiso institucional con el MDL. El trabajo contribuye a realizar análisis a nivel sub-nacional de la distribución de este tipo de proyectos, sus atrayentes y sus limitaciones.

Costa Rica, evidencia una buena experiencia en el aprovechamiento territorial asignando paquetes a parques nacionales y reservas naturales aumentando significativamente el PIB.

Extracto del libro: Estado del arte de la Bioeconomía y el Cambio Climático. De la Rebicamcli 2014