Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias Agrarias Escuela de Agronomía
Análisis emergético y territorial de agroecosistemas campesinos. Estudio de caso Hijuela N°5 Pilolcura, Valdivia.
Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al título de Ingeniero Agrónomo
Eliana Herta Sotomayor Bohle
Valdivia-Chile 2013
i
INDICE DE MATERIAS
Capítulo Página
RESUMEN 1
SUMMARY 2
1 INTRODUCCIÓN 3
2 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 5
2.1 Sistemas y energía 5
2.1.1 Sistemas abiertos 5
2.1.2 Desequilibrio termodinámico 6
2.1.2.1 Paradigma del no-equilibrio 6
2.1.2.2 Paradigma de la dinámica jerárquica de parches 7
2.2 El sistema predial 8
2.2.1 Estado del sistema predial 10
2.3 Modelo para la simulación de sistemas 11
2.3.1 La caja negra 12
2.3.1.1 Elementos de la caja negra 14
2.4 Caracterización territorial predial 14
2.4.1 Jerarquía administrativa 15 ii
2.4.2 Jerarquía ecológica 15
2.4.2.1 Reino, Dominio y Provincia 16
2.4.2.2 Distrito 16
2.4.2.3 Sitio 17
2.4.3 Variables en función de la jerarquía 18
2.5 Emergía 19
2.5.1 Relación entre Energía y Emergía 19
2.6 Transformidad 21
2.6.1 Relación entre Energía y Transformidad 23
2.7 Potencia Emergética (EmPower) 24
2.7.1 Densidad de potencia emergética y jerarquía energética 25
2.8 Análisis Emergético 26
2.8.1 Diagrama emergético 27
2.8.2 Tabla de evaluación emergética 29
2.8.3 Indicadores emergéticos 30
2.9 Análisis de sensibilidad 32
3 MATERIAL Y MÉTODO 33
3.1 Metodología 33
3.1.2 Etapas para caracterización territorial-ecológica 34
3.1.3 Etapas para la evaluación emergética 37
iii
4 PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 39
4.1 Arquitectura del sistema y subsistema predial 39
4.1.1 Encuadre ecológico administrativo predial 39
4.1.2 Cartografía politemática predial 40
4.1.2.1 Emplazamiento 40
4.1.2.2 Esquicio 41
4.1.2.3 Distrito-sitio 42
4.1.2.4 Cobertura vegetal 45
4.1.2.5 Tecnoestructura 48
4.1.2.6 Hidroestructura 50
4.1.2.7 Espacioestructura 51
4.1.2.8 Subsistema predial 53
4.1.3 Diagramas de flujo y tablas de evaluación emergética del sistema y 55 subsistema predial
4.1.4 Análisis de flujos emergéticos 66
4.2 Comportamiento del sistema y subsistema predial 68
4.2.1 Densidad de potencia emergética 68
4.2.2 Transformidad 69
4.3 Dinámica de estado del sistema y subsistema predial 70
4.3.1 Indicadores emergéticos de sustentabilidad 70
iv
4.3.2 Escenarios en base al análisis de sensibilidad 78
5 CONCLUSIONES 81
6 BIBLIOGRAFIA 82
7 ANEXOS 89
v
INDICE DE CUADROS
Cuadro Página
1 Ejemplificación de variables según nivel de jerarquía 18
2 Ejemplo de transformidades 22
3 Ejemplo de tabla de evaluación emergética 30
4 Resumen de metodología, método, objetivos y resultados 34
5 Flujos e índices emergéticos, fórmulas y unidades 38
6 Ficha descriptiva del predio Hijuela N°5 39
7 Guía de cifras utilizadas en la leyenda de la carta Distrito-sitio 44
8 Código ecológico, distrito, textura-profundidad, hidromorfismo y 44 superficie del predio Hijuela N°5
9 Coberturas presentes en el predio Hijuela N°5 47
10 Superficie y porcentaje de cobertura vegetal predio Hijuela N°5 47
11 Cobertura, uso y manejo, distrito-sitio de subsistema predial 54
12 Contabilidad emergética del predio Hijuela N°5 57
13 Contabilidad emergética del subsistema predial Gallinero 59
14 Contabilidad emergética del subsistema predial Porqueriza 60
15 Contabilidad emergética del sistema predial Chacra 62
16 Contabilidad emergética del subsistema predial Huerta-Invernadero 63
vi
17 Contabilidad emergética del subsistema predial Quinta 64
18 Contabilidad emergética del subsistema Bosque y plantación forestal 66
19 Flujos de emergía e indicadores emergéticos del sistema y 71 subsistema predial
20 Comparación de transformidades e índices emergéticos del predio 77 Hijuela N°5 con otros sistemas de similar producción
vii
INDICE DE FIGURAS
Figura Página
1 Predio, subsistemas y paisaje 9
2 Relación entre elementos del fenómeno y del modelo homomórfico 12
3 Modelo caja negra de un ecosistema 12
4 Correspondencia entre categorías ecológicas y administrativas 15
5 Distritos 17
6 Energía y Emergía en un proceso de almacenaje 20
7 Flujo de energía, flujo de emergía y transformidad 21
8 Propiedades de una transformación de energía 23
9 Relación entre cantidad de flujo de energía y transformidad 24
10 Densidad de potencia emergética y jerarquía energética 25
11 Simbología utilizada en diagramas de flujo emergético 28
12 Diagrama típico de un agroecosistema 29
13 Metodología para el análisis de estado de agroecosistemas 33 campesinos
14 Metas a alcanzar en las diversas etapas de la caracterización del 35 predio
15 Cartas politemáticas del predio obtenidas de las cartas de unidades 37
viii
16 Etapas en la realización del análisis emergético predial 37
17 Mapa emplazamiento predio Hijuela N°5 41
18 Esquicio del predio Hijuela N°5, como imagen digitalizada de la 42 ortofoto
19 Carta politemática de Distrito-sitio 43
20 Descripción porcentual de las características hídricas y edáficas 45
21 Carta politemática de cobertura vegetal y antrópica 46
22 Descripción porcentual de las unidades vegetacionales del predio 48
23 Tecnoestructura presente en el predio Hijuela N°5 49
24 Hidroestructura presente en el predio Hijuela N°5 51
25 Espacioestructura presente en el predio Hijuela N°5 52
26 Subsistemas prediales Hijuela N°5 53
27 Diagrama emergético de la situación actual del predio Hijuela N°5 55
28 Diagrama emergético del subsistema predial Gallinero 58
29 Diagrama emergético del subsistema predial Porqueriza 60
30 Diagrama emergético del subsistema predial Chacra 61
31 Diagrama emergético del subsistema predial Huerta-Invernadero 63
32 Diagrama emergético del subsistema predial Quinta 64
33 Diagrama emergético del subsistema Bosque y plantación forestal 65
34 Porcentaje de flujos emergéticos del sistema predial 66
ix
35 Gráfico de flujos emergéticos de los subsistemas prediales 68
36 Gráfico de densidad de potencia emergética del sistema y subsistema 69 predial
37 Gráfico de índice de transformidad del sistema y subsistema predial 70
38 Gráfico de índice de rendimiento emergético del sistema y subsistema 72 predial
39 Gráfico de índice de Inversión emergética del sistema y subsistema 73 predial
40 Gráfico de índice de carga ambiental del sistema y subsistema predial 74
41 Gráfico de índice de sostenibilidad del sistema y subsistema predial 75
42 Gráfico de porcentaje de renovabilidad del sistema y subsistema 76 predial
43 Indicadores emergéticos calculados para diferentes escenarios 79 prediales
x
INDICE DE ANEXOS
Anexo Página
1 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del Predio 89 Hijuela N°5
2 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 90 predial Quinta
3 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 93 predial Chacra
4 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 98 predial Bosque y plantación forestal
5 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 100 predial Gallinero
6 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 103 predial Porqueriza
7 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 105 predial Invernadero
8 Cuadro de fórmulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema 109 predial Hogar
9 Fuentes de las transformidades utilizadas en las tablas de emergía 115
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RESUMEN
En este trabajo se evalúa en términos emergéticos y territoriales el desempeño ambiental de un predio familiar de la localidad de Pilolcura, provincia de Valdivia, a través de un análisis de emergía en asociación con el sistema de clasificación de ecorregiones. Mediante estas metodología se determinó: a) la arquitectura predial a través del análisis de cartografía politemática, diagramas y tablas de evaluación emergética; b) el comportamiento mediante la densidad de potencia emergética y transformidad y c) la dinámica de cambio del sistema agrícola campesino dada por indicadores emergéticos de sustentabilidad predial.
El análisis territorial indicó distintas áreas de gestión que fueron clasificadas en 7 subsistemas (bosque y plantación forestal, chacra, quinta, invernadero, porqueriza, gallinero y hogar) los cuales presentaron niveles muy diferentes de renovabilidad, carga ambiental y eficiencia de transformación de energía, y por lo tanto de sostenibilidad ecológica.
En general, se determinó que los subsistemas que dependían en mayor medida de flujos de emergía renovable disponibles localmente, y menos de la compra de insumos, mostraron una mayor sostenibilidad que los subsistemas altamente dependientes de la economía y de los flujos no renovables de emergía. En cuanto al predio, al ser analizado en su totalidad, resulta ser más eficiente en el aprovechamiento de sus recursos que los subsistemas que lo componen cuando se analizan individualmente.
Palabras claves: Análisis emergético; Contabilidad energética; Índice sostenibilidad; Agricultura familiar campesina; Pilolcura.
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SUMMARY
In this work it is evaluated the environmental performance of a small family farm in Pilolcura -a village in the coast of Valdivia Province, Chile- in terms of emergy and territory was evaluated, through an emergy analysis in association with the ecoregions classification system. Through this methodology was determined: a) the farm architecture through polythematic mapping analysis, emergy evaluation diagrams and tables; b) the behavior by the emergy power density and transformity c) the dynamics of changing the small farmers system given by emergeticos indicators of farm sustainability.
The spatial analysis indicated different management areas that were classified into seven subsystems (native forest and forest plantation, vegetables garden, orchard, greenhouse, piggery, poultry house and home) which had very different levels of renewability, environmental load and emergy conversion efficiency, and therefore the ecological sustainability.
In general, it was found that the subsystems depending heavily on renewable emergy flows locally available and less on external inputs, showed greater sustainability than highly economy dependent subsystems and nonrenewable emergy flows. When the farm was analyzed as a whole, proved to be more efficient in the utilization of resources that the subsystems that compose it when analyzed individually.
Keywords: Emergy analysis; Environmental accounting; Sustainability indicators; Family farming; Pilolcura.
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1 INTRODUCCION
En los dos últimos decenios el factor principal que ha moldeado la sociedad y la economía rural de América Latina, ha sido el cambio en el modelo de desarrollo de uno basado en la substitución de importaciones y la industrialización interna, a otro basado en la apertura externa, la promoción de exportaciones y la liberalización.
A nivel nacional, esta globalización de las economías ha forjado una importante modificación en la agricultura, generando impactos en las economías regionales y locales al incorporar en los procesos productivos nuevas tecnologías, nuevos rubros y más capital, lo que potencia el sector y permite hacer una contribución efectiva al crecimiento económico del país. Sin embargo, este fuerte y sostenido crecimiento se ha manifestado en aquellas unidades productivas que poseen mayor capacidad económica y tecnológica, mientras que en otros sectores más vulnerables como es el caso de la agricultura familiar campesina, han provocado importantes transformaciones en las estructuras demográficas, productivas, en la tenencia de la tierra y sobre todo en la dinámica cultural, calidad y forma de vida de las personas.
Ante tales tendencias globales, se ha generado un número considerable de proyectos y políticas de desarrollo rural con el propósito de incrementar la producción comercial de cultivos y fomentar la participación de los campesinos en el mercado. Sin embargo, los resultados no han alcanzado la capacidad productiva esperada; ni han mejorado notoriamente la calidad de la vida rural. Según ODUM (1980), el problema ha recaído en la incorporación de equipos industriales, de productos químicos fabricados industrialmente y de variedades de plantas conseguidas gracias a la subvención de energía en forma de combustibles fósiles, desconociendo la heterogeneidad y autonomía de los sistemas agrícolas campesino.
Pese a que la ciencia agrícola convencional considera que los pequeños predios familiares son atrasados e improductivos, la investigación muestra que los predios pequeños son mucho más productivos que los predios grandes si se considera la producción total, en vez de la producción de una sola cosecha. Es por eso que hoy en día, instituciones gubernamentales, no gubernamentales y académicas plantean, la
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productividad y sostenibilidad de la agricultura familiar campesina, como la base de la soberanía alimentaria, definida como el derecho de cada nación o región para mantener y desarrollar su capacidad de producir cosechas de alimentos básicos con la diversidad de cultivos correspondiente. La soberanía alimentaria enfatiza el acceso de los agricultores a la tierra, las semillas y el agua; enfocándose en la autonomía local, los mercados locales, los ciclos locales de consumo y de producción, la soberanía energética y tecnológica, y las redes de agricultor a agricultor.
En este estudio, se pretende establecer un paradigma científico sobre el análisis de estado, en términos de sostenibilidad, de agroecosistemas campesinos mediante el sistema de clasificación de ecorregiones y el análisis emegético como metodología. De esta forma, se pretende relacionar las actividades económicas del hombre con la producción del ecosistema, al ser la energía un idioma común; y por otro lado, integrar al sistema de clasificación de ecorregiones como determinante de la condición ecológica actual del sistema predial, permitiendo de esta manera obtener una valoración real del estado predial en términos de su arquitectura, comportamiento y dinámica en el cual se desarrolla la agricultura familiar del predio Hijuela N°5.
En base a lo mencionado anteriormente, el presente estudio plantea la siguiente hipótesis: “Un modelo homomórfico mediante un análisis ecológico-territorial y emergético, permite analizar el estado de sustentabilidad de un sistema predial campesino en base a su arquitectura, comportamiento y dinámica”.
En consecuencia, el objetivo general de este estudio será determinar la arquitectura, comportamiento y dinámica de un agroecosistema campesino y sus subsistemas a partir de un análisis ecológico-territorial y emergético.
Objetivos específicos Determinar la arquitectura del sistema y subsistema predial a partir de un análisis ecológico-territorial y diagramas de flujos emergéticos.
Determinar y analizar el comportamiento de los flujos de materia y energía entre los componentes del agroecosistema a partir del análisis de densidad de potencia emergética y transformidad.
Determinar la dinámica de estado del agroecosistema y sus subsistemas a partir de indicadores de emergía.
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2 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1 Sistemas y Energía
Sistema es una porción de materia y energía que está fuera del equilibrio con el ambiente que lo rodea y que se puede distinguir de dicho ambiente (CESARMAN, 1997; ODUM, 2000). Su estudio nace en forma de disciplina, a través de la Teoría General de Sistemas, de la mano del biólogo alemán Ludwig von Bertalanffy (BERTALANFFY, 1968).
En su sistema y función, la naturaleza está formada por animales, plantas, microorganismos y sociedades humanas. A su vez, estas partes vivas están enlazadas por trayectorias invisibles por las que circulan los materiales químicos que siguen ciertos ciclos una y otra vez, siendo utilizados y reutilizados y por las que discurren energías potenciales que no se pueden reutilizar (ODUM, 1980). Cualquier unidad que incluya a todos los organismo (la comunidad biótica) de un área dada que interacciona con su ambiente físico de manera que un flujo de energía conduce a estructuras bióticas definidas con claridad y reciclados de materiales entre componentes vivos y sin vida es un sistema ecológico o ecosistema (ODUM, 1980; BROWN y UGLIATI, 2004).
Los diferentes ecosistemas que existen en el mundo, tienen estructuras y procesos que se combinan con la naturaleza contigua, en general sin discontinuidades y sólo en raras ocasiones con límites definidos, por lo cual, se consideran sistemas abiertos (ODUM, 1980).
2.1.1 Sistemas abiertos. El concepto de sistema abierto fue acuñado en la segunda mitad del siglo XX por Ludwin von Bertalanffy al notar que el improbable proceso de permanente equilibrio e incrementado nivel de organización de los sistemas vivos y de muchas de las estructuras sociales, económicas e industriales creadas por el hombre no podía ser explicado bajo la perspectiva de una entropía creciente (BERTLANFFY, 1968; SARAVIA, 1995).
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En la biósfera a pesar de que la mayoría de los ecosistemas son materialmente cerrados, o están cerca de serlos, siempre están importando y exportando algo de energía atravesando los límites de sus sistemas, razón por la cual se clasifican como sistemas abiertos (ODUM, 1985; HADEN, 2003).
La ingestión de energía disponible implica una “abertura” y se considera entonces como una condición necesaria para el desarrollo estructural y cambio organizacional en cualquier sistema real (BROWN y UGLIATI, 1999). Sin un flujo constante de materia y energía que cruce sus límites, un sistema se degradará y comenzará a inducirse hacia un equilibrio termodinámico (JORGENSEN et al., 2000; SARAVIA, 1995).
En el caso de los agroecosistemas, en términos energéticos resultan ser más complejos que los ecosistemas naturales, ya que dependen de energías y materiales naturales de origen antrópico que fluyen atravesando sus límites desde múltiples escalas temporales y espaciales (ODUM, 1996; GASTÓ et al., 2009). Esta exportación de entropía a través de los límites del sistema es otra condición necesaria para sistemas abiertos. Como los sistemas agrícolas importan bienes y servicios para mantener su orden y estructura, exportan entropía (energía degradada no utilizable para realizar trabajo) a través de los límites de cada subsistema y a través del límite del sistema como un todo, cumpliendo así con las leyes de la termodinámica (ODUM, 1996; GASTÓ et al., 2009).
2.1.2 Desequilibrio termodinámico. En una etapa temprana del desarrollo de la ciencia, los sistemas vivos se ubican en el contexto del paradigma del equilibrio, asociado a la metáfora cultural del “balance de la naturaleza” (PICKETT et al., 1992; D’ANGELO, 2002b). Sin embargo, no existen evidencias directas que los sistemas ecológicos sean intrínsecamente equilibrados (WU y LOUCKS ,1995); más bien, existen discontinuidades y sorpresas que los mantienen lejos del equilibrio con una capacidad de adaptación y auto-organización constante (COSTANZA, 1991).
2.1.2.1 Paradigma del no-equilibrio. Si en un sistema no existen gradientes de calor o energía se dice que el sistema está en un equilibrio termodinámico. Sin embargo, todos los sistemas reales están en algún estado de desequilibrio termodinámico, o mejor dicho, no-equilibrio (HADEN, 2003). Ante estas características propias de los sistemas vivos, comienza a incluirse una dimensión evolutiva en el estudio de los
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sistemas complejos, lo que marca un punto crucial para el desarrollo de un paradigma alternativo al del equilibrio. Es así, como PRIGOGINE y STENGER (1984), establecen la termodinámica del no–equilibrio.
Según WU y LOUCKS (1995), los modelos de no–equilibrio se caracterizan por su apertura, dinámica transitoria y la inclusión de procesos estocásticos; aun cuando estos modelos también incluyen el concepto de niveles de organización (individuo, población, comunidad y ecosistema), se observa que éstos no constituyen una jerarquía anidada y no incorporan el efecto de la escala y la heterogeneidad espacio– temporal en el estudio de sistemas ecológicos complejos.
Ante estas deficiencias, estos autores combinan la teoría general de la dinámica de parches con la teoría de jerarquía para desarrollar una perspectiva superadora de la precedente: el “paradigma de la dinámica jerárquica de parches” (D’ANGELO, 2002a).
2.1.2.2 Paradigma de la dinámica jerárquica de parches. La teoría de la dinámica de parches estudia la estructura, función y dinámica de los sistemas, con énfasis en sus propiedades emergentes que surgen de las interacciones en el nivel de parche (LEVIN y PAINE, 1974; PICKETT y WHITE, 1985; WU y LEVIN, 1994, 1997; PICKETT et al., 1999). Por otro lado, la teoría de Jerarquía proporciona directrices útiles para "descomponer" sistemas complejos y se centra en una perspectiva "vertical". Mientras que la dinámica de parches, trata la heterogeneidad y su cambio espacial desde una perspectiva "horizontal" del paisaje (WU, 1999; 2000).
Un parche es una unidad espacial distinta de su entorno en naturaleza o apariencia (WU y LOUCKS, 1995). Su identidad física puede variar considerablemente, de acuerdo con el sistema en estudio y la escala en la que se ubica. Los parches pueden caracterizarse por sus dimensiones, formas, contenidos, duración, complejidad estructural y límites, entre otros. Según WU y DAVID (2002), los postulados centrales de este paradigma son: Un sistema ecológico es un mosaico de parches, organizados en jerarquías discontinuas anidadas. Mientras los modelos de no–equilibrio tradicionales consideran al organismo, población, comunidad o ecosistema, como unidad ecológica básica, aquí se entiende que el parche es la unidad estructural y funcional fundamental.
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La dinámica de los sistemas ecológicos jerárquicamente estructurados, emerge de la dinámica e interacciones de sus parches constituyentes actuando en distintas escalas. En este marco conceptual, la dinámica del sistema predial como un todo, puede considerarse un emergente de la dinámica e interacciones entre sus elementos constituyentes (los diferentes espacios prediales); por otra parte, el predio, junto con otros parches jerárquicamente similares (otros predios) afectará al nivel inmediatamente superior (paisaje). Respecto de la complejidad jerárquica de los sistemas ecológicos, WU y LOUCKS (1995) mencionan la conveniencia de restringir el estudio a unos pocos niveles: el nivel focal y los dos adyacentes. Por nivel focal se entiende aquel en el que los fenómenos o procesos operan típicamente; el nivel superior proporciona un contexto e impone restricciones, mientras en los niveles inferiores operan los mecanismos y se manifiestan las limitaciones. Los patrones espaciales, temporales o funcionales que emergen en cierta escala (paisaje, predio, etc.) dependen de los procesos actuantes. Estos procesos incluyen los movimientos e interacciones entre los organismos, la transformación de energía y materiales y respuestas a los cambios ambientales e intervenciones antropogénicas (PICKETT y PARKER, 1994). Por otra parte, los patrones espaciales imponen limitaciones estructurales sobre los procesos ecológicos que operan en diferentes niveles de organización. Esta interrelación entre patrones y procesos es fundamental para la perspectiva de la dinámica de parches; una cierta diversidad de procesos puede crear, mantener, modificar o destruir patrones; mientras los patrones pueden facilitar o restringir los procesos ecológicos (WU y LOUCKS, 1995).
2.2 El sistema predial
El predio rural es un sistema complejo expuesto a períodos alternantes de estabilidad e inestabilidad. En él existen numerosas actividades relacionadas entre sí, donde se integran las labores agrícolas, el trabajo, el capital, la tierra, las construcciones, las obras de ingeniería rural y la capacidad de producir (GASTÓ, 2002a).
Según GASTÓ et al. (1984), desde un punto de vista operativo, el predio puede ser definido como una unidad organizada de toma de decisiones, un espacio de recursos naturales renovables, constituido por unidades espacio-temporales conectados entre sí
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a través del flujo de masa, energía e información que unifican al sistema en un conjunto holístico.
Desde una perspectiva estructural, el predio puede considerarse un parche a escala de paisaje, integrado a su vez por una diversidad de unidades jerárquicamente inferiores al propio predio llamados subsistemas prediales (D’ANGELO, 2002a) (ver Figura 1).
FIGURA 1 Predio, subsistemas y paisaje. FUENTE: D’ANGELO (2002a).
A escala predial, el ecosistema corresponde al ecosistema-origen, concepto que surge de la necesidad de definir un nivel de organización e integración, que permita enmarcar los componentes que caracterizan a los sistemas complejos en los que interviene el hombre. El ecosistema-origen es considerado como la unidad básica de los recursos naturales en la que se centra la acción de cualquier disciplina. Se puede descomponer en dos grandes conjuntos de elementos (GASTÓ et al., 2002b):
Internos (EI): biogeoestructura (Ebi), socioestructura (Ehi), tecnoestructura (Eni)
Externos (EX): sistemas externos incidentes (Eci), entorno (Eei)
Los sistemas externos incidentes entregan aportes naturales al predio, o bien reciben importaciones desde el exterior, provenientes desde otros sistemas o predios. En ambos casos existe un flujo de masa, energía e información estimulado por una
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diferencia de potenciales y restringido por los mecanismos de resistencia al flujo (GASTÓ et al., 2002b)
Los egresos del sistema, pueden ocurrir en forma natural hacia la ecósfera y se denominan pérdidas, o bien dirigidos hacia otros sistemas, lo cual corresponde a las exportaciones. La tasa de flujo desde el predio hacia el exterior depende, al igual que en los aportes, de la diferencia de potenciales entre el predio y su medio y de la resistencia al flujo (GASTÓ et al., 2002b).
2.2.1 Estado del sistema predial. El concepto de estado y cambio de estado de un ecosistema permite conocer las condiciones específicas en las que se encuentra el sistema observable y las transformaciones del mismo por unidad de tiempo. El estado del sistema, tal como un predio, se define por sus componentes o arquitectura y sus procesos o funcionamiento (GASTÓ et al., 2002b).
Según PATTEN (1971), el estado de un sistema E(t) se define por la siguiente ecuación con n componentes y xn variables de estado, donde cada variable es una función del tiempo:
E(t) x1 (t), x2 (t),..., xn (t)
Si E (t) es el estado de un sistema al tiempo t, lo que a su vez está dado por las variables de estado, entonces el estado futuro, al tiempo t+1 puede ser representado como:
E(t 1) Si por lo menos una de las n variables de estado ha cambiado durante este intervalo de tiempo, entonces: E(t) E(t 1) y la ecuación de tasa de cambio para la variable de estado xi se expresa como: x x (t t) (t) i i t t
En general, es factible definir el estado E de un ecosistema en términos del triplete (, , ) dado en las ecuaciones:
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(,) (,); M (t),(t),t t (,);()
Estas ecuaciones generales determinan el estado de un sistema en términos de: Su estímulo El comportamiento La respuesta ;
Su arquitectura determinada ésta a la vez por su arreglo topológico n y el número y dimensión de los componentes n; La función sistemogénica M( t es decir, de cambio simultáneo de estímulo y arquitectura.
2.3 Modelo para la simulación de sistemas
Un modelo es una representación abstracta del fenómeno real; pero no es un fenómeno en sí mismo. Los modelos se construyen con el fin de facilitar la comprensión y mejorar la predicción. Existen diferentes tipos de modelos, modelos a escala, modelos isomórficos, homomórficos, matemáticos, entre otros (GASTÓ et al., 2002b).
Los modelos homomórficos o de caja negra, utilizado en este estudio, son aquellos en que algunos de los elementos sólo corresponden a grandes partes del fenómeno o sistema real y en los cuales falta la correspondencia total entre los elementos del modelo y del fenómeno (GASTÓ et al., 2002b). Cuando esta relación es planteada por un observador que discrimine con mayor detalle los patrones del fenómeno, pero que los agrupe en categorías en el modelo, se concluye que existe una relación de muchos a unos entre el fenómeno y el modelo (ver Figura 2).
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Elementos del Elementos del
Fenómeno Modelo
(S1) (M1) (S ) 2 (S3) (M2) (S ) 4 (S5) (M3) (S ) 6 (S7)
FIGURA 2 Relación entre elementos del fenómeno y del modelo homomórfico. FUENTE: GASTÓ et al. (2002b).
2.3.1 La caja negra. Las teorías del tipo de caja negra consideran al elemento que puede ser una variable de estado o conjuntos de variables de estado, constituyendo un sistema cualquiera o ecosistema, como si estuviera desprovisto de estructura interna; de manera de considerar sólo su comportamiento (β) al ser tratado como una unidad simple (GASTO et al., 2002b).
AMBIENTE DE AMBIENTE DE ENTRADA SALIDA Ɛ Otra energía
Energías procesadas y SISTEMA Sol materiales; emigración β de organismos
Alimentación de materiales; inmigración de organismos
FIGURA 3 Modelo caja negra de un ecosistema. FUENTE: ODUM (1985).
Como se muestra en la Figura 3 un modelo grafico de un ecosistema puede constituir una caja negra a la cual podemos llamar sistema y variables periféricas que podemos llamar ambiente de entrada y ambiente de salida (GASTÓ et al., 2002b).
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Dada las características propias de la caja negra de presentar paredes no transparentes, no es posible conocer directamente su contenido. Su estructura interna puede inferirse al hacerse variar y cuantificarse los estímulos (Ɛ) y las respuestas ( ) de manera de lograr finalmente establecer su función de comportamiento (β) (NAVA et al., 1996).
El predio entero puede ser considerado como una caja negra, sin estructura interna de ningún tipo, en el cual se conocen los estímulos o inputs que se adicionan al sistema y las respuestas u outputs del sistema. Sin embargo, es preferible descomponer el predio en un conjunto de cajas negras, cada una de las cuales corresponde a los procesos específicos de gestión y de toma de decisiones (GASTÓ et al., 2002b). Las cajas traslúcidas están dadas básicamente por los espacios administrativos del predio, cada uno de los cuales, puede ser descrito como un modelo homomórfico del sistema global del predio. Cada uno se ajusta al siguiente modelo:
,
Donde: : respuesta o output de cada caja negra traslúcida; : también es una función del modelo; : input a esa caja traslúcida; : comportamiento de la caja.
,
Donde:
: comportamiento de la caja traslúcida es además la función de la ecuación; y
: arquitectura del sistema dada por su componente físico de las estructuras del sistema.
,
Donde:
: es además una función de la arquitectura; : arreglo topológico de las estructuras; y : tamaño de los componentes.
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Las propiedades más sobresalientes de las cajas negras, según el mismo autor son: Alta generalidad, siendo coherentes con un número ilimitado de mecanismos de la más diversa índole. Holismo y capacidad de resolver problemas globales, sin prestar atención a detalles de su contenido interior Sencillez epistemológica, lo cual permite resolver eficientemente problemas no observables Precisión, pues a través del ajuste y reajuste de parámetros permite cubrir mayor cantidad de información que las teorías representacionales; y su mayor seguridad, debido a la falta de explicidad acerca de los mecanismos interiores de la caja negra.
2.3.1.1 Elementos de la caja negra. El conjunto de elementos que constituyen el modelo homomórfico de un predio son los siguientes (ODUM, 1980): Arquitectura Predial: Es la modalidad de ordenación espacial de las estructuras ecosistémicas conectadas a través de patrones definidos de flujo. Estructura: Son las partes en que se descompone la arquitectura de un ecosistema predial. Las categorías de estructuras son la Biogeoestructura, Tecnoestructura y Socioestructura. Unidades Espaciales: Son divisiones de un predio en las cuales los atributos originales del predio no se pierden, tales como divisiones de usos específicos del campo en: potreros, cultivos, localidades de trabajo, áreas de habitación y otros. Componentes: Son las partes en que se puede separar un ecosistema predial, que incluye tanto a las estructuras como a las unidades.
2.4 Caracterización territorial predial
Para la descripción territorial se utiliza el Sistema de Clasificación de Ecorregiones propuesta por GASTÓ et al. (1993; 2002b). Este sistema permite: Encuadrar el estudio localizándolo administrativa y ecorregionalmente. Distinguir cartográficamente las distintas unidades componentes del paisaje. Analizar y describir las unidades en base a sus variables y vectores de estado. Determinar la condición de las unidades territoriales. Prospectar la tendencia de las unidades territoriales.
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Esta metodología se aplica fundamentalmente a nivel de comunas y predios, pudiendo aplicarse en forma genérica en cualquier observación territorial. Permite articular el sistema ecológico con el sistema administrativo de una manera coherente. La Figura 4 presenta los niveles de jerarquía que están relacionados o referidos a las categorías ecológicas–administrativas. (GASTÓ et al., 2002a).
FIGURA 4 Correspondencia entre categorías ecológicas y administrativas. FUENTE: GASTÓ et al. (2002a).
2.4.1 Jerarquía administrativa. El sistema de clasificación administrativa de los espacios presenta siete categorías o niveles, que se ordenan de mayor a menor permanencia de acuerdo con las variables que las definen y corresponden a las siguientes: Macrorregión, País, Región, Provincia, Comuna (Municipio), Predio y Potrero (cercado, encierro) (GASTÓ, et al., 1993).
2.4.2 Jerarquía ecológica. El sistema de clasificación ecológica consta categorías o niveles que, ordenados en una jerarquía de mayor a menor permanencia, corresponden a lo siguiente: Reino, Dominio, Provincia, Distrito y Sitio (GALLARDO y GASTÓ, 1987; GASTÓ et al., 1990).
Cada categoría y clase, además de la variable principal que la define se caracteriza por las restantes propiedades y atributos ecosistémicos, sea clima (KÖPPEN, 1948),
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geoforma (MURPHY, 1967), ambiente edáfico y artificialización, entre otros, de acuerdo con lo que corresponde. El nivel de resolución de cada categoría tiene una escala cartográfica específica para su representación (GASTÓ et al., 1993).
2.4.2.1 Reino, dominio y provincia. Son las tres primeras categorías del sistema de clasificación de ecorregiones y se basan en variables climáticas.
El Reino posee una escala 1:50.000.000 y corresponde a las variables que definen las Zonas Fundamentales de Köppen (KÖPPEN, 1948), que representan a una región. En esta jerarquía se tienen cinco clases fundamentales: Seco, Templado, Tropical, Boreal y Nevado. A su vez, estas clases se dividen en Dominios que corresponden a los tipos fundamentales de Clima, con una escala de resolución de 1:10.000.000. El nivel siguiente, Provincia Ecológica, posee la escala de 1:2.000.000 y corresponde a las variedades específicas, generales y alternativas generales (GASTÓ et al., 2002a).
2.4.2.2 Distrito. Esta categoría es usada como variable determinante de la geomorfología. A pesar que el tema ha sido ampliamente estudiado, los sistemas de clasificación geomorfológica son diversos y complejos, los cuales utilizan variados criterios como: procesos de configuración, estado de desarrollo de la geoforma, litología, estratos, fallas, estructuras, geografía, climatología y topografía (GASTÓ et al., 2002a).
En la presente clasificación se utiliza como criterio la pendiente, a la cual se asocian procesos geomorfológicos característicos de cualquier ambiente morfológico. Por otra parte, como las pendientes suelen estar asociadas a paisajes característicos que tienen una adecuada expresión a la escala de trabajo, a cada categoría de pendiente se le adjetiva con el nombre vulgar de la geoforma (GALLARDO y GASTÓ, 1987). Los distritos de cada Provincia, en la presente clasificación reciben la denominación de (ver Figura 5): Montano, son montañas con pendientes igual o menor a 66,5 %. Cerrano, son cerros con pendientes igual o mayor a 34,5 % a 66,4 %. Ondulado, son colinas con pendientes iguales o mayores de 10,5 % a 34,4 %. Plano, son sectores con pendientes iguales o mayores de 0 % a 10,4 %. Depresional, con pendientes de 0 % o menos, formando depresiones abiertas o cerradas.
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FIGURA 5 Distritos. FUENTE: GASTÓ et al. (2002a).
2.4.2.3 Sitio. El concepto de sitio fue inicialmente referido a áreas ocupadas por la misma clase de vegetación. Se define como la unidad más pequeña de tierra de carácter global, asimilándolo en esta forma al concepto de ecosistema (GALLARDO y GASTÓ, 1987).
En la situación ideal climácica, la categoría de sitio puede estar determinada por la vegetación natural que lo caracteriza. Sin embargo, lo más frecuente es encontrar alterada o ausente la vegetación natural, ya sea debido a la intervención antrópica, o por catástrofes naturales. Es por ello que las clases de sitios deben estar definidas no sólo por aquellos atributos más distintivos, sino que por aquellos más permanentes que los caracterizan. Sus atributos más relevantes son: Textura–profundidad (TXPR) e Hidromorfismo (HIDR) Estos dos atributos son los de mayor jerarquía y persistencia en la clasificación del sitio por lo cual siempre deben ser considerados (GALLARDO y GASTÓ, 1987). Otros atributos pueden, además, ser tomados en cuenta cuando se comportan como limitantes del sistema, entre los cuales se tienen (GASTÓ et al., 1990; PANARIO et al., 1988): Pendiente (T) Exposición (E) Reacción (R)
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Salinidad–Sodio (S) Fertilidad (F) Pedregosidad (P) Materia Orgánica (M) Inundaciones (I)
2.4.3 Variables en función de la jerarquía. Las variables para localizar el problema se definen de acuerdo con la jerarquía administrativa de que se trate y a la naturaleza del fenómeno (GASTÓ et al., 2002a). En el Cuadro 1 se presenta a modo de ejemplo, las variables frecuentes utilizadas para cada nivel de jerarquía administrativa.
CUADRO 1 Ejemplificación de variables según nivel de jerarquía administrativa.
Macrorregiones País Región o Provincia Comuna (Municipio) Predio -Tratados de -Producto -Funciones y -Caracterización física -Ubicación y Libre Comercio Geográfico atribuciones de los -Distrito–Sitio Superficie - Aranceles Bruto gobiernos regionales -Vegetación–Fauna -Estructura Interna -Balanza de -Cuentas (Ley Orgánica -Hidroestructura -Biogeoestructura Pago Patrimoniales Constitucional) -Biogeoestructura Hidroestructura -Obras Civiles -Tipo de explotación: -Tecnoestructura Tecnoestructura -Leyes agrícola, forestal, -Borde costero y aguas -Espacios -Decretos ganadera, pesca, interiores -Usos de los Sitios: recreación y -Espacios cultivos, frutales, protección -Uso: producción y ganadero, forestal, -Vivienda desechos minero, área -Fragmentación del -Vulnerabilidad y natural protegida
suelo agrícola riesgos -Nivel de -Centros de acopio -Catastro de predios productividad -Puertos -Sociedad y cultura -Estado de la -Mercados -Patrimonio rural Condición del Sitio. -Incendios -Valoración del territorio forestales, erosión, -Escenarios comunales contaminación -Toma de decisiones acuífera -Proyectos de inversión -Capacitación de actores
FUENTE: GASTÓ et al. (2002a). A nivel predial la caracterización territorial se realiza sobre la base de cuatro etapas fundamentales, que son la caracterización de unidades (GASTÓ et al., 2002a): Biogeoestructurales o biogeoestructura, sus componentes están representados por los Distritos (DIST) que corresponden a las unidades geomorfológicas dadas por la pendiente del terreno, determinándose las características isomórficas de las cinco clases (montano, cerrano, ondulado, plano y depresional), cada una de las cuales se
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representa en códigos diferentes. Éstas se subdividen de acuerdo con las características edafoambientales del Sitio (SITI) y de la Cobertura Vegetal (COBE). Hidroestructurales (UNHI) o hidroestructura, que corresponde a los elementos relacionados con el agua, ya sean estructuras de la naturaleza o tecnológicas, y los usos, estilos, regímenes y condición de los elementos hídricos encontrados en el predio. Tecnoestructurales (UNTE) o tecnoestructura, constituidas por los elementos tecnológicos de la infraestructura predial, representados como un sistema global de ordenamiento topológico sobre el área de estudio. Unidades Espaciales (UNES) o espacioestructura, que corresponde a los espacios administrativos en que se divide el predio para su gestión tales como potreros, cuarteles, corrales, caminos, áreas de almacenamiento y viviendas. Son de importancia para caracterizar la organización administrativa del predio, por lo cual no corresponden necesariamente con las unidades físicas ya descritas.
2.5 Emergía
En 1986, H. T. Odum propuso el término de energía encarnada o contenida como medida de la calidad, para denominar a la cantidad de energía de un tipo necesaria para generar otra más concentrada. Posteriormente, a sugerencia de SCIENCEMAN (1987), la renombró como eMergy, palabra que proviene de la unión de “energy memory” traducido al castellano como memoria energética (ODUM, 1996; BROWN y UGLIATI, 1999; TIEZZI et al., 2002; LOMAS et al., 2007).
Emergía se define como la cantidad de energía ya usada de manera directa o indirecta para crear un servicio o producto y, por lo general, cuantificados en equivalente a la energía solar expresados en emjoules (ODUM, 1996; BROWN y UGLIATI, 2004).
2.5.1 Relaciones entre Energía y Emergía. Para entender la relación entre energía y emergía, se utilizará como ejemplo un proceso de almacenamiento en forma de madera. La Figura 6 muestra el flujo de energía que se almacena y que se encuentra disponible, es decir, energía potencial con la cual se puede realizar trabajo. Al mismo tiempo una parte de esta energía comienza a dispersarse y degradarse, perdiéndose del contenedor a través de la ruta que sigue el calor (entropía del sistema). Mientras más energía se almacena, mayor es la perdida proporcional de energía por calor. Por
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otra parte, el flujo de energía que está entrando al sistema para almacenarse estabiliza los flujos de salida y el almacenaje se vuelve constante (ODUM, 1996). Por lo tanto, la emergía es una medida de la energía disponible que ha sido previamente ocupada, y degradada, para hacer la madera. La emergía es un registro de la energía utilizada para producir una pequeña cantidad de energía disponible en el tronco (REYES, 2004).
(a) Energía Término del crecimiento (< 1 %)
Joules por día Energía almacenada Joules almacenados Procesos 10 de producción
0 a 10
Energía utilizada Joules Depreciación Materiales liberados
Sumidero
de calor TransformidadTiempo solar
(b) Transformidad /Joule oules Transformidad solar = 40.000 sej/día = 4.000 sej/J del flujo de la producción 10 J/día
Solar Solar emj Tiempo
Emjoules solares por día EMERGIA almacenada
(c) EMERGIA Joules almacenados oules Procesos 40.000 de producción
0 Solar Solar emj
Tiempo Materiales liberados
FIGURA 6 Energía y Emergía en un proceso de almacenaje. FUENTE: ODUM (1996).
La energía degradada que se fue por la ruta del calor no está disponible para realizar trabajo, por lo tanto no tiene Emergía. La Emergía se acumula tanto como la energía se incremente. A partir de esto se puede definir una importante propiedad de la Emergía: “Cuando la energía almacenada es constante, su Emergía almacenada permanece constante” (ODUM, 1996).
También existe la posibilidad de encontrarse frente a un caso de almacenamiento comience a disminuir. De ocurrir esto, su proceso de depreciación continúa, la energía
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almacenada disminuye, y con esto, la emergía almacenada se pierde. A partir de esto se pude establecer un segundo principio importante de la Emergía: “Cuando la energía almacenada comienza a disminuir, la emergía almacenada disminuye proporcionalmente” (ODUM, 1996).
2.6 Transformidad
Para poder comparar datos de diferentes tipos de energía que interactúan en un sistema, se calculan transformidades, las que se definen como la energía de un tipo necesaria para generar una unidad de energía de otro tipo. (ODUM, 1996; BROWN y UGLIATI, 2004).
Las tranformidades dan una impresión de la cantidad de energía necesaria para producir un bien o servicio. Corresponden a los recursos utilizados para obtenerlos, dividido por el flujo de energía que entrega, valor calórico o trabajo (ODUM, 1996). Dicho de otra forma, es la emergía de un producto dividida por su energía, la cual es expresada en emjoules/joule (ODUM, 1996; BASTIANONI et al., 2001) (ver Figura 7).
EMERGY usada a) Flujo de Energía b) Flujo de EMERGIA c) Transformidad 0.1 1000 10000
100 1 1000 1000 10 10000
100 0
FIGURA 7 Flujo de energía, flujo de emergía y transformidad. FUENTE: HADEN 2003 (adaptado de Odum, 1996).
La transformidad es un factor de calidad de la energía que contabiliza los procesos convergentes de la biosfera requeridos para realizar algo, los cuales son expresados en unidades energéticas. Mientras más transformaciones energéticas hayan ocurrido en la generación de un producto, mayor es la transformidad de dicho producto (VERA, 2008) y se dice que posee una mayor calidad, en el sentido de más transformaciones de energía necesarias para producirlo, o que posee una posición más alta en la jerarquía energética (ODUM, 1996; CHEN, 2006; LOMAS et al., 2007).
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De esta forma, la transformidad puede ser utilizada como una tasa de la escala de la energía, en la cual se indica la calidad de la energía y su posición jerárquica (HADEN, 2003).
CUADRO 2 Ejemplo de transformidades.
Item Emcalorías solares por caloría Energía solar 1 Energía del viento 1.500 Materia orgánica, madera, suelo 4.400 Potencial de agua elevada 10.000 Energía química del agua 18.000 Energía mecánica 20.000 Energía de un río extenso 40.000 Combustibles fósiles 50.000 Alimentos 100.000 Energía eléctrica 170.000 Proteínas de los alimentos 1.000.000 Servicios humanos 100.000.000 Información 1 x 10^11 Formación de especies 1 x 10^15 FUENTE: ODUM 1996.
Ya que la emergía terrestre se basa en la energía solar, las transformidades harán referencia a las calorías de la energía solar requeridas directa e indirectamente para hacer una caloría de producto o servicio (ver Cuadro 2). Por ejemplo, en la Figura 8 se muestra un diagrama del sistema energético de la cadena alimenticia de un ecosistema acuático (a), donde 100.000 calorías de energía solar son transformadas para hacer 100 calorías de energía contenida en plantas. La transformidad solar para la producción de estas plantas es:
100.000 calorías solares / 100 calorías plantas = 1.000 calorías emergéticas solares por caloría planta.
Debido a que se requiere más energía para hacer elementos que están hacia la derecha en la Figura 8 (a), se dice que estos productos son de una mayor calidad. Elementos que se encuentran a la derecha son más escasos y por lo tanto tienen un mayor valor. En el gráfico b de la Figura 8 muestra la disminución de energía en cada transformación, mientras que en el grafico (c) la transformidad se incrementa hacia la
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derecha en cada transformación sucesiva y es una medida de la calidad de la energía (REYES, 2004).
(a) Flujo de energía, Calorías por día (c) Transformidad
10 1 100.000 Fuente de 100.000 100 10 1 Células de Zoo- Peces EMERGIA energía plantas placton pequeños Energía solar 100.000 100.000 10 Energía 100.000 utilizada 100 100.000 100.000 10.000 1.000 1 (b) Flujo Sol Plantas Zoo- Peces placton de energía Jerarquía de la energía
Sol Plantas Zoo- Peces placton FIGURA 8 Propiedades de una transformación de energía. FUENTE: ODUM (1996).
No existe una única transformidad para cada producto o servicio. Generalmente existe un rango de transformidades que van desde la cantidad mínima de energía requerida para realizar algo y un límite teórico máximo (BROWN y ULGIATI, 1999). Un input con una elevada transformidad contribuye menos energía a un proceso que un input con una transformidad baja, pero la contribución total de emergía de las dos fuentes deberían ser similares cuando se ajustan a las calidades de la energía utilizando transformidades (HADEN, 2003).
Las transformidades entregan un principio general; “No se deben usar productos de alta calidad para propósitos de baja calidad” (ODUM, 1996). Por ejemplo, no se debería usar la electricidad para calentar una casa, si leña en una chimenea sirve para lo mismo (REYES, 2004).
2.6.1 Relación entre energía y transformidad. En la Figura 9 se muestra la jerarquía básica de la energía en la tierra mediante un gráfico que relaciona la cantidad de energía utilizada como función de la calidad de la energía, que ha sido medida en
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términos de transformidad. Ya que la energía disponible ha tenido que ser degradada en cada transformación, mientras más transformaciones se requieren para generar elementos de alta calidad hacia la derecha, menos energía queda. Sin embrago, la energía convertida tiene una elevada transformidad. Por ejemplo, la energía calórica disponible en grandes áreas de la tierra es utilizada y dispersada por procesos que concentran y transforman una pequeña cantidad de esta energía en una montaña construida por volcanes. Respecto a todas las capas geológicas que existen a lo largo de toda la tierra, la energía volcánica es pequeña, pero su transformidad es grande y tienen un gran impacto en la organización del sistema terrestre (REYES, 2004).
Procesos químicos
Organismos Cantidad vivos de flujo de Procesos económicos Construcción energía Circulación monetaria geológica de montañas e información distribuida
Transformidad
FIGURA 9 Relación entre cantidad de flujo de energía y transformidad. FUENTE ODUM (1996).
2.7 Potencia emergética (Empower)
La potencia se define como la energía útil por unidad de tiempo y la potencia emergética (Empower) se define como el flujo de emergía por unidad de tiempo (seJ/unidad de tiempo). Trabajo, en una definición más sencilla, equivale a los procesos de transformación de energía (ODUM, 1996). Dado que el trabajo requiere de una fuente de energía utilizable a realizar, la cantidad de trabajo que puede ser realizado por un sistema se rige por la cantidad de potencia (energía por tiempo) disponible para dicho sistema. La síntesis de emergía, que cuantifica las transformaciones anteriores de energía necesaria para crear un bien o servicio, es una cuantificación de la labor realizada previamente para crear ese bien o servicio. Algunos sistemas son capaces de alimentar los procesos de trabajo en exceso de sus propios
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requisitos y por lo tanto se considera que tienen un rendimiento neto de emergía. Los almacenamientos de trabajo ambiental previo tales como los combustibles fósiles, generalmente tienen un gran rendimiento neto de emergía y por lo tanto, pueden alimentar un gran número de procesos de trabajo, además de los trabajos realizados en el acceso a la emergía para su almacenamiento (HADEM, 2003).
2.7.1 Densidad de la potencia emergética y jerarquía energética. La cantidad de flujos de energía en un espacio y tiempo determinado se denomina “densidad de la potencia emergética” (ODUM, 1996). Mientras mayor sea la convergencia de flujos de emergía, como por ejemplo, el de las áreas urbanas, mayor será la densidad de potencia emergética (HUANG et al., 2001).
Debido a que todos los sistemas desarrollan jerarquías energéticas de acuerdo a cómo la energía es disipada y cómo los materiales son concentrados, los sistemas que transforman y utilizan formas características de energía con diferentes niveles de concentración, pertenecen a diferentes niveles de la jerarquía energética (HADEN, 2003). La Figura 10 muestra los patrones energéticos jerárquicos básicos del uso de la tierra que caracteriza a las sociedades modernas.
Energía del Valores de densidad en la potencia ambiente Emergética de acuerdo a la categoría del uso del territorio (E+12 sej/m2/año
200-900.0 Comercial 200-500.0 Industrial 200-200.0 Residencial Energía del Ecosistema Agricultura, Area Area Area 0.1-20.0 residen- industrial urbana y sistema natural Forestería, Agricultura Pesca cial comercial 0.03-1.0 Area natural
Incremento en la transformidad Mayor densidad en la potencia Emergética
FIGURA 10 Densidad de potencia emergética y jerarquía energética. FUENTE: HADEN (2003).
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En la Figura 10 los ecosistemas agrícolas y naturales son representados mediante el símbolo de productor, mientras que las áreas residenciales e industriales y los centros comerciales se representan mediante el símbolo de consumidor. Este es un diagrama simplificado que muestra cómo ecosistemas hechos por el hombre y ecosistemas naturales forman la base de los flujos de recursos naturales de la sociedad moderna (HADEN, 2003).
2.8 Análisis emergético
El análisis emergético es un tipo de análisis termodinámico, basada en los principios de la energética (LOTKA, 1922), teoría de sistemas (BERTALANFFY, 1968) y ecología de sistemas (ODUM, 1985; UGLIATI et al., 1994). Fue introducido en los años 80 por H.T. Odum, para analizar el grado de organización y complejidad sistemas termodinámicamente abiertos que se encuentran en la naturaleza (TIEZZI et al., 2002; FRANZESE, et al., 2003).
El análisis emergético se define como una forma de contabilidad energética que se utiliza para evaluar todos los flujos y almacenamientos de energía necesaria para alcanzar un determinado producto o servicio y para medir el estrés bajo el cual se encuentra el medio ambiente debido a las actividades humanas (BASTIANONI et al., 1996). Este enfoque consiste en considerar los diferentes insumos que alimentan un sistema, sobre la base de una energía común: la energía solar (solar emergy joules o seJ) (ODUM, 1996). La elección de tal referencia no es casual, de hecho, la energía solar es la base energética que mueve todo procesos que ocurren en la biosfera (TIEZZI et al., 2002). Según ÁLVAREZ (2006), Las características principales del método emergético son: Carácter global e integrador. Análisis a distintas escalas, es decir se realiza el análisis desde una escala más amplia (menor detalle) a una más reducida (mayor detalle). Es un método de valoración que permite evaluar los sistemas económicos y naturales, así como las interacciones entre ambos con una metodología común. Maneja unidades estandarizadas (emjoules o sej). Considera distintos tipos de calidad energética. Emplea factores de estandarización (transformidades) para hacer equivalentes todos los flujos de energía dentro de una jerarquía de sistemas complejos.
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Estima los valores de distintos componentes (económicos y naturales) del sistema en unidades energéticas y los relaciona a unidades monetarias, para hacerlo más comprensible, en un marco de referencia común. Proporciona resultados cuantitativos sobre el estado de un sistema a través de diversos índices que permiten tomar decisiones con el objetivo de maximizar el bienestar público con las menores pérdidas ambientales posibles. Permite la modelización y la simulación, como poderosas herramientas de visualización de los flujos entre los sistemas socio-económicos y los ecológicos. Tiene un principio de optimización: el principio de Máxima potencia emergética.
2.8.1 Diagrama emergético. El esquema o diagrama emergético en un análisis de emergía nos permite representar gráficamente los componentes ecológicos- energéticos, los sectores económicos y usuarios de los recursos y la circulación de la materia, dinero y energía a través del sistema (ODUM, 1975). Se esquematizan los flujos más importantes de materia y energía a través de diagramas y símbolos, unidos por vectores ordenados en jerarquías emergéticas (ver Figura 11) (ODUM, 1996, 1998, 2000; LEFROY y RYDBERG, 2003).
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Marco: límite del sistema analizado
Productor: unidad que colecta y transforma energía de baja calidad bajo la
interacción de inputs de alta calidad
Consumidor unidad que transforma la calidad de la energía, la almacena y
aumenta el influjo auto-catalíticamente.
Caja negra: unidad que representa cualquier proceso, sin explicar su funcionamiento y que funciona de acuerdo a uno o más inputs
Interruptor: símbolo que indica activación o desactivación de un proceso, producto de la interacción de uno o más inputs
Fuente: energía externa de disponibilidad constante.
Tanque: compartimiento de almacenaje de energía con un sistema que almacena de acuerdo al balance entre las entradas y salidas del sistema.
Sumidero de calor: dispersión de energía potencial que acompaña a todos los procesos de dispersión de energía.
Interacción: intersección de dos o más flujos que producen una salida proporcional de acuerdo a una función establecida.
$ Transacción: unidad que indica la compra o venta de bienes y servicios (línea sólida) en intercambio por un flujo monetario (línea segmentada)
FIGURA 11 Simbología utilizada en diagramas de flujo emergético. FUENTE: ODUM 1996; 1998; 2000.
Mediante los diagramas emergéticos se pueden identificar las relaciones e interacciones entre fuentes y sumideros (inputs y outputs), procedencia, destino, vías, comunicaciones e interacciones de la energía o materiales que entran y salen del sistema. Todos los componentes y subsistemas son conectados con flechas que indican los flujos energéticos así como interacciones causales, flujo de información y materiales (ODUM, 1996).
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Input NP Recursos locales Pagados no pagados No NR Renovable Recurso No Pagado Renovable
RP Renovable RR Pagado Recurso $ Renovable Agro-ecosistema Y=Yield
FIGURA 12 Diagrama típico de un agroecosistema. FUENTE: CHEN et al. (2006).
La Figura 12 muestra un diagrama típico asociado a un agroecosistema en donde los insumos son clasificados en cuatro tipos: recursos renovables locales no pagados (RR), como la luz del sol, la lluvia y el viento; recursos no renovables locales no pagados (NR), la erosión del suelo, por ejemplo; recursos no renovables pagados (NP), como combustible fósil comprado y los fertilizantes químicos, y recursos renovables pagados (RP), tales como los recursos hídricos adquiridos fuera del límite del sistema en cuestión (CHEN et al., 2006; VERA, 2008). Existen algunas excepciones como por ejemplo, si el trigo se produjera sin utilizar combustible fósil en la siembra-cosecha y, además, fuera transportado por sistemas alimentados por energía renovable sería un producto agrícola importado, pero renovable. Sin embargo, el alto grado de industrialización que caracteriza a la agricultura actual significa que los productos agrícolas importados deben ser definidos generalmente como no renovables (TIEZZI et al., 2002).
2.8.2 Tabla de evaluación emergética. El procedimiento de evaluación emergética requiere de la identificación de todos los flujos de energía que cruzan las fronteras del sistema escogido para el estudio, así como los recursos almacenados dentro de los límites del sistema que pueden proporcionar bienes o servicios útiles. Cada flujo señalado en el sistema se convertirá en una línea de cálculo en las tablas de evaluación de los flujos de emergía (LOMAS et al., 2007) (ver ejemplo Cuadro 3).
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CUADRO 3 Ejemplo de tabla de evaluación emergética.
Valor Transformidad Emergía solar Nota Item Unidad (J/año/ha) (sej/unidad) total (sej)
1 Sol 1x10Exp13 Sej 1 1x10Exp13 FUENTE: BROWN y UGLIATI, 1999.
La Columna 1 se refiere al orden en que cada uno de los flujos está colocado, así como al orden en el Anexo donde se registra el origen del dato, y los cálculos realizados para su transformación a las unidades correspondientes (LOMAS et al., 2007). La Columna 2 corresponde al flujo evaluado que constituye las contribuciones o insumos del sistema. La columna 3 muestra los valores numéricos de cada flujo expresados en joules, gramos y dólares, unidades de medidas que son registrados en la columna 4. Cabe destacar que el análisis emergético se lleva a cabo en una escala de tiempo de un año con el fin de evitar errores debidos a las fluctuaciones estacionales (LOMAS et al., 2007). En la columna 5 se colocan los coeficientes de transformación emergética, que son específico para cada flujo. La mayoría de las transformidades usadas son obtenidas de análisis publicados anteriormente en donde se desarrollan análisis de sistemas propiamente tal con valores de transformidades obtenidos para cada situación (BROWN y UGLIATI, 1997; ODUM, 1996). El producto entre los datos entregados y su transformidad es igual a la emergía total con la que el elemento en cuestión aporta al sistema. Este valor se obtiene multiplicando las columnas 3 y 5 y es registrado en la columna 6 de la tabla (LOMAS et al., 2007)
En las filas de la tabla, los recursos son divididos en cinco tipos: recursos renovables locales no pagados (RR), recursos no renovables locales no pagados (NR), recursos no renovables pagados (NP), recursos renovables pagados (RP) y finalmente, se cuantifica emergéticamente el Rendimiento (Y).
2.8.3 Tasas e indicadores emergéticos. Un indicador es un instrumento capaz de proporcionar información en forma condensada de un fenómeno más complejo y con un significado más amplio, haciendo visible una tendencia o fenómeno que no es inmediatamente perceptible. Puede ser utilizado para capturar el estado actual de un sistema o para hacer un regular monitoreo (TIEZZI et al., 2002).
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Los indicadores usados en el análisis emergético, son instrumentos válidos a utilizar para influir en el estado de salud de un sistema en particular; su interpretación conduce a identificar una tendencia que tienden para optimizar el uso de recursos, tanto cualitativa como cuantitativamente. Además, permiten cuantificar relaciones entre los flujos identificados y facilitar la interpretación de los resultados, haciendo posible establecer jerarquías o posiciones relativas cualitativas del flujo, calidad, eficiencia, carga, dependencia, impacto, entre otros conceptos (TIEZZI et al., 2002). Los principales indicadores emergéticos utilizados en este estudio son los siguientes: a) Densidad de potencia emergética (Empower density, Y): Es la energía disponible fluyendo por unidad de tiempo. Sin embargo, lo que realmente es medido corresponde al escape de energía degradada por unidad de tiempo (ODUM, 1996). b) Transformidad (Transformity;T): Mide cuánta emergía es necesaria para generar una unidad de energía de producto. Es utilizada para convertir la energía de distintos formas a una forma común a todas, y de ese modo poder realizar comparaciones. Provee una medida de la eficiencia emergética del sistema de producción: cuanto mayor es la transformidad de un recurso o energía, mayor la actividad ambiental necesaria para producirlo (CAVALETT et al., 2006). c) Índice de producción de Emergía (Emergy yield ratio; EYR): Mide la contribución potencial de un proceso al conjunto del sistema debido a la explotación de recursos locales. Es una medida de incorporación de la emergía de la naturaleza al sistema productivo (CAVALETT et al., 2006).
La EYR de cada output del sistema, puede ser interpretada como la energía de la naturaleza movilizada a la economía que consume el producto. Indica si el proceso retorna al sector económico más energía de la que compra. Es un indicador del rendimiento, comparando inputs externos y da una mesura de la habilidad del proceso de explotar recursos del sistema. (BROWN y UGLIATI, 1997). d) Índice de inversión en Emergía (Emergy Investment Ratio; EIR): Es una medida de la proporción entre el uso de emergía de la economía y emergía interna del sistema. Evalúa la manera en la que el sistema es un buen utilizador de la emergía que es invertida, en comparación con otra alternativa evaluada. El cálculo de esta relación permite elegir el modelo productivo compatible con las limitaciones económicas y
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ambientales. Valores bajos indican un buen aprovechamiento de la emergía invertida (BROWN y ULGIATI, 1997). e) Índice de carga ambiental (Environmental Load Ratio, ELR): Es un indicador de la presión de un proceso de transformación sobre el medio ambiente y puede ser considerado una medición del estrés del ecosistema debido a una actividad productiva. (BROWN y ULGIATI, 2004). f) Índice de sostenibilidad emergética (Emergy Sustainability index, ESI): Medida de la contribución de un proceso a la economía por unidad de impacto sobre el ambiente (ALVAREZ et al., 2006). Asume que la función objetivo para la sostenibilidad es obtener altas tasas de rendimiento emergéticos a las menores cargas ambientales. La sostenibilidad no está solamente dado por un bajo requerimiento de insumos, también que los recursos naturales comparados con los insumos sean mayores. Un proceso alto en insumos puede ser útil y sostenible, permite la explotación de un alta cantidad de emergía proveniente de recursos naturales (BROWN y UGLIATI, 1999). g) Renovabilidad (Renewability index, %R): Es utilizada para evaluar la sustentabilidad de los sistemas de producción. Es definido como la razón entre emergía de recursos naturales renovables y la emergía total utilizada por el sistema (AGOSTINHO et al., 2008).
2.9 Analisis de sensibilidad. Análisis de sensibilidad (SA) tiene como objetivo determinar la robustez de los resultados obtenidos y permite determinar el nivel de precisión que es necesaria para un flujo para hacer que el caso analizado suficientemente útil y aceptable (PANNELL, 2009). El SA es de gran ayuda en la toma de decisiones o recomendaciones, ya que proporciona información como: Qué tan robusto es el escenario propuesto frente a diferentes valores de parámetros de proceso; Bajo qué circunstancias el escenario propuesto cambiaría; Cómo el escenario óptimo cambia en diferentes circunstancias.
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3 MATERIAL Y MÉTODO
3.1 Metodología
Sobre la base del paradigma de la dinámica jerárquica de parches se analizará el sistema predial, como una caja negra, constituida por un conjunto de parches o subsistemas, entendiendo su jerarquía, patrones, procesos, dinámica e interacción entre parches de igual y diferente nivel jerárquico. De esta forma, se pretende determinar el estado de sustentabilidad del sistema predial en un período de un año.
Para la resolución de la caja negra predial e interpredial, se aplicaron 2 metodologías complementarias: Sistema de clasificación de ecorregiones y análisis emergético. Mediante estas metodologías se identificarán y cuantificarán los estímulos (Ɛ) y las respuestas ( ) de manera de lograr finalmente determinar la arquitectura (), a partir del análisis ecológico-territorial y diagramas emergéticos; el comportamiento (β), a partir de los resultados obtenidos de la Densidad de Potencia emergética y Transformidad.; y la tendencia al cambio del sistema predial a partir del análisis de indicadores emergéticos. A continuación, la Figura 13 muestra un esquema de la metodología planteada en este estudio.
SISTEMA ANÁLISIS MODELO HOMOMÓRFICO CLASIFICACIÓN EMERGÉTICO DE xi Indicadores ECORREGIONES Sistema y subsistema predial (dinámica t emergéticos Encuadre jerárquica de parches) Densidad de ecológico potencia emergética administrativo y transformidad Cartas Diagramas de flujo y politemáticas tablas de evaluación emergética
FIGURA 13 Metodología para el análisis de estado de agroecosistemas campesinos.
En el Cuadro 4 se especifican los objetivos, materiales, método y resultados esperados de este estudio.
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CUADRO 4 Resumen de metodología, método, objetivos y resultados.
Objetivo Material Método Resultados -Encuadre ecológico - Sistema de Determinar la administrativo Fotos aéreas cartas clasificación de arquitectura del sistema y -Cartas politemáticas subsistema predial a IGM, ortofoto CIREN, ecorregiones -Diagramas de flujo y tablas partir de un análisis Arcview GIS - Análisis de evaluación emergética del territorial emergético. sistema y subsistemas predial. Determinar y analizar los flujos de materia y Caracterización de Determinación de densidades energía flujos y determinación de potencia emergética y (comportamiento) entre Análisis de balances transformidades. los componentes del emergético emergéticos sistema y subsistema predial a partir de un involucrados inter e análisis emergetico intra predial
Determinar la dinámica Análisis de índices Indices emergéticos y - Análisis de estado del emergéticos a nivel de sostenibilidad emergético agroecosistema y sus intrapredial y predial. subsistemas a partir de predial - Análisis de
indicadores emergéticos sensibilidad
3.1.2 Etapas para caracterización territorial-ecológica. Sobre la base del sistema de clasificación de ecorregiones propuesta por GASTÓ (1993; 2002b), se realiza la caracterización territorial y ecológica del predio Hijuela N°5. A continuación, en la figura 14, se presenta un esquema con los pasos a seguir en esta metodología.
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FIGURA 14 Etapas de la caracterización del Predio. FUENTE: Adaptación de GASTÓ (2002b).
Paso 1. Identificación y localización del predio. Se localiza el predio en las cartas IGM que cubren el área donde éste se encuentra. Para este estudio se utilizaró la carta IGM Curiñanco G 107, escala 1:50000.
Paso 2. Demarcación de los lindes en la ortofoto. La ortofoto, nos permite reconocer las características físicas más relevantes del territorio de estudio, conocer la escala y determinar su posición geográfica en términos de latitud y longitud de cada uno de sus elementos y localizarse con exactitud la ubicación cartográfica de los lindes. Para este estudio se utilizó la ortofoto del CIREN Cerro Oncol 3099 escala 1:20000.
Paso 3 y 4. Selección de los pares fotográficos y demarcación de los límites en la foto aérea. Luego de identificar los pares fotográficos que cubren el área predial, se trazan los lindes del predio sobre papel vegetal con la ayuda de un estereoscopio. Los pares
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de fotos utilizados son SAF 34902 y 34903 del año 1995 y 2005. Cuando se trata de predios pequeños, se requiere mayor detalle en sus componentes, por lo que el trabajo fotográfico debe reemplazarse o complementarse con un levantamiento topográfico en el terreno.
Paso 5. Análisis predial en gabinete. Se realiza en cuatro etapas, de las cuales derivan cuatro conjuntos de unidades que corresponden a las estructuras internas del predio. En la primera etapa, se determinan las Unidades Biogeoestructurales (UNBI), luego las Unidades Hidroestructurales (UNHI), Tecnoestructurales (UNTE) y finalmente, las Unidades Espaciales (UNES). Para la caracterización de cada unidad se cotejan los deslindes en papel poliéster fijado sobre la fotografía aérea. Finalmente, cada una de las unidades identificadas se registra con un número correlativo en formularios.
Paso 6. Comprobación del análisis y medición en terreno. Luego del análisis predial de gabinete, se corrobora la información en terreno, donde se redibujan las unidades identificadas, se reconocen nuevas y se registran sus características en un formulario. Para la caracterización en terreno de las unidades biogeoestructurales se utiliza barrenos (determinación in situ de textura, profundidad e hidromorfismo), brújula (determinación de la exposición), clinómetro (determinación de la pendiente) y GPS (determinación de las coordenadas de posicionamiento global).
Paso 7. Traspaso de la información de la foto a ortofoto. La etapa anterior por estar solamente representada en la foto aérea, no está georreferenciada y su escala de representación no es la correcta. Por lo que en esta etapa la información es traspasada a un mapa fotográfico de escala tal como la ortofoto, con lo cual queda corregido y georreferenciado cada uno de los componentes del predio.
Paso 8. Digitalización de unidades desde ortofoto. En gabinete se genera la cartografía digital para cada una de las 4 unidades estructurales del predio, lo cual se lleva a cabo empleando el software Arcview GIS 3.2.
Paso 9. Cartas politematicas del predio. A partir de la digitalización de las 4 unidades estructuales del predio se obtienen 5 cartas politemáticas, las cuales se derivan en forma automática de las cartas de unidades estructurales. Finalmente a partir de la tecnoestructura y espacioestructura se elabora la carta de los subsistemas prediales (ver Figura 15):
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FIGURA 15 Cartas politemáticas del predio obtenidas de las cartas de unidades. FUENTE: GASTÓ et al. (2002b).
3.1.3 Etapas para la evaluación emergética. En la Figura 16 se describen las principales etapas del análisis emergético.
Sistema de 1 Descripción del Sistema y sus Límites Clasificación de Ecorregiones 2 Adquisición, elaboración y control de la información territorial
3 Construcción del diagrama emergético
4 ANÁLISIS EMERGÉTICO
5 Calculo de indicadores emergéticos
6 Interpretación de los valores
FIGURA 16 Etapas en la realización del análisis emergético predial. FUENTE: Adaptación TIEZZI et al. (2002).
Paso 1. Descripción del sistema y sus límites. Se determina espacialmente el área de tierra utilizada para la producción, tanto para el predio en su conjunto, como para los subsistemas individuales. Para ello, se aplicará la metodología del Sistema de clasificación de Ecorregiones y el encuadre ecológico administrativo territorial.
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Paso 2. Adquisición, elaboración y control de información territorial. Se recopila y elabora la información sobre la zona estudiada, para ello, mediante el Sistema de clasificación de Ecorregiones y entrevistas con el propietario, se identificarán los elementos de origen natural y artificial, las diferentes relaciones entre ellos, los procesos y sistemas de producción.
Paso 3. Construcción del diagrama emergético. A través de diagramas de flujos de materia y energía, utilizando la simbología energética (ver Figura 11), se representan los flujos de salida del sistema y la retroalimentación del mismo. El paso 1, 2 y 3 nos permiten conocer la arquitectura predial.
Paso 4. Análisis emergético. Una vez que el diagrama descriptivo es dibujado para que el sistema comience a ser evaluado, se prepara una tabla de evaluación emergética utilizando el software Microsoft Excel. En ésta tabla se almacenan los flujos de materia prima y energía que pasan a través del sistema en estudio.
Paso 5. Cálculo de indicadores emergéticos. Se calculan diversos indicadores emergéticos (Cuadro 5), los que permiten cuantificar relaciones entre los flujos descritos anteriormente. Además, facilitan la interpretación de resultados, permitiendo establecer jerarquías o posiciones relativas cualitativas del flujo, calidad, eficiencia, carga, dependencia, entre otros conceptos relacionados al análisis emergético.
CUADRO 5 Flujos e índices emergéticos, fórmulas y unidades. Flujos emergéticos Formulas Unidad Recursos naturales renovables no pagados RR seJ/año Recursos naturales no renovables no pagados NR seJ/año Recurso natural renovable pagado RP seJ/año Recurso natural no renovable pagado NP seJ/año Densidad de potencia emergética Y=RR+NR+RP+NP seJ/año Output En J/año Transformidad (Transformity) T=Y/En seJ/J Indicadores emergéticos
Índice de producción de Emergía (Emergy Yield Ratio) EYR=Y/(RP+NP) - Índice de inversión en Emergía (Emergy Investment Ratio) EIR=(RP+NP)/(RR+NR) - Índice de carga ambiental (Environmental Loading Ratio) ELR=(NP+NR)/(RR+RP) - Índice de sostenibilidad (Emergy sustainability index; ESI) ESI=EYR/ELR - Porcentaje de renovabilidad (Renewability index) RI=100*(RR+RP)/Y - FUENTE: ALVAREZ et al. (2006).
Paso 6. Interpretación de valores. Mediante la interpretación de valores y diagramas, se pretende encontrar los patrones de comportamiento, tendencia al cambio y arquitectura del sistema y subsistema predial.
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4 PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.1 Arquitectura del sistema y subsistema predial
Para conocer el estado actual del sistema predial Hijuela N°5, se describirá su arquitectura mediante una caracterización ecológica-territorial sobre la base del sistema de clasificación de ecorregiones y diagramas de flujos emergéticos.
4.1.1 Encuadre ecológico administrativo predial. En el Cuadro 6, se presenta un resumen de información territorial, política, administrativa, antecedentes cartográficos, accesos, clasificación de ecorregiones, climática, geomorfológica y de series de suelo del predio.
CUADRO 6 Ficha descriptiva del predio Hijuela N°5.
Nombre Hijuela N°5 Propietario Juan Manuel Alba Barrientos Rol 2456-3 Superficie 15.435 ha Ubicación 39° 40’ latitud sur y 73°21’ longitud oeste Coordenadas UTM 18 H 641332.66m E 5606767.47m S Carta IGM Curiñanco G 107, escala 1:50.000 Fotos aéreas FONDEF-SAF 34902 y 34903 del año 1995 y 2005, Cartografía escala 1:20000 Ortofoto del CIREN Cerro Oncol 3099 escala 1:20000. Pilolcura se ubica a unos 22 km en dirección noroeste de la Accesos ciudad de Valdivia por la ruta T-340, que inicia a 200 metros del Puente Cruces. País Chile Región XIV de los Ríos Provincia Valdivia Clasificación Comuna Valdivia administrativa Localidad Pilolcura Código administrativo 50414-0101 Reino Templado Clasificación Dominio Húmedo (Selva Templada) Jerárquica de Provincia Húmeda de Verano Fresco “Valdivia” Ecorregiones Código ecológico 3402-000 Clima Cfb Clasificación climática (GASTO, 1993) Marítimo templado frío lluvioso de costa occidental La clasificación de tipo forestal y subforestal es Siempreverde de especies tolerantes, destacándose en el sector litoral del área la Clasificación fitogeografica presencia de olivillo costero (Aextoxicon punctatum). Clasificado (CONAF et al, 1999) según Ramírez, (2004), como Bosque Costero de Olivillo. Especies representativas: radal (Lomatia hirsuta), arrayan (luma apiculata), luma (Amomyrtus luma), meli (Amomyrtus meli),
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lingue (Persea lingue), tepa (Laureliopsis philippiana), canelo (Drimys winteri) y notro (Embothrium coccineum). La textura superficial es franco arcillosa, aumentando en profundidad la proporción de arcilla. La estructura es subangular fina y débil en superficie, la cual se va haciendo masiva en profundidad. La situación química de pradera es: pH en agua (1:2,5) 5,3; Fósforo Olsen (mg/kg) 2,8; Potasio (mg/kg) 152; Sodio Geomorfología (cmol+/kg) 0,22; Calcio (cmol+/kg) 1,20; Magnesio (cmol+/kg) (Laboratorio de suelos UACH) 0,87; Suma de bases (cmol+/kg) 2,68; Aluminio intercambiable (cmol+/kg) 1,60; CICE (cmol+/kg) 4,28; Saturación de Aluminio (%) 37,3 Porosidad: un porcentaje minoritario de la porosidad total está ocupado por poros de drenaje rápido. Por otro lado, cerca del 20%, es ocupado por poros de agua útil, lo que permite almacenar cantidades apreciables de agua. Tres Cruces. Clase de Uso: VII. pH: Fuertemente ácido. Serie de suelos Profundidad: Moderado profundo. Textura: Moderada fina. (CIREN) Drenaje: Excesivo 4.1.2 Cartografía politemática predial. Después de recopilar los datos necesarios para este estudio, tanto en terreno como en gabinete, se pudo elaborar cartas politematicas para el sistema y subsistema predial, identificando de esta forma el número y dimensión de los componentes del sistema y su arreglo topológico.
A continuación se presentan las cartografías de Emplazamiento, Esquicio, Distrito-sitio, Cobertura vegetal, Tecnoestructura, Hidroestructura, Espacioestructura y Subsistema predial.
4.1.2.1 Emplazamiento. El predio Hijuela N°5, se encuentra en la localidad de Pilolcura, a 26 km desde la ciudad de Valdivia. Existen dos rutas de acceso a Pilolcura desde la ciudad de Valdivia, una es a través del camino que se inicia en el cruce a los Notros, luego se llega al cruce Punucapa y finalmente diverge del camino al Parque Oncol. Otra ruta es por el borde costero, pasando por Niebla y otras localidades costeras hasta llegar a Pilolcura. En la Figura 17 se señalan las dos rutas de acceso a la localidad en donde se ubica el predio en estudio.
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FIGURA 17 Mapa emplazamiento predio Hijuela N°5.
4.1.2.2 Esquicio. Corresponde a una imagen digitalizada de la ortofoto. En el mapa de la Figura 18 se puede ver en rojo el límite del predio Hijuela N°5 (Escala 1: 5000), superficie total terreno delimitado 15,435 hectáreas.
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Esquicio
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
100 0 100 200 Mts 5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500
5606400 5606400
5606300 5606300
5606200 N 5606200
5606100 Esquicio (15.435 ha) 5606100
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 18 Esquicio del predio Hijuela N°5, como imagen digitalizada de la ortofoto.
4.1.2.3 Distrito-sitio. A continuación, es presentada la carta de Distrito-sitio (Figura 19) en la cual se muestran los sectores identificados en el predio Hijuela N°5 que poseen características edáficas e hídricas similares entre sí, evaluadas según la clasificación jerárquica de ecorregiones propuesta por GASTÓ et al. (1993).
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Distrito-Sitio
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
5607200 5607200 100 0 100 200 Metros
5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500
5606400 5606400
Esquicio (15.435 ha) 5606300 5606300 258 (0.985 ha) 285 (0.225 ha) 5606200 288 (7.054 ha) N 5606200 385 (0.406 ha) 388 (5.624 ha) 5606100 458 (0.026 ha) 5606100 485 (1.117 ha)
5606000 5606000 640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 19 Carta politemática de Distrito-sitio.
En esta carta son representados de menor a mayor pendiente con los siguientes colores: Verdes para planos (entre 1 y 10,5%), naranjos para ondulados (10,5 a 34,5%)
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y cafés para cerranos (34,5 a 66,5%). Las tonalidades y distintos entramados del color presentados son subdivisiones dentro del mismo distrito y están determinadas por las características de suelo textura, profundidad e hidromorfismo.
En la leyenda de la carta se utiliza un sistema de codificación en base de tres cifras que determinan para el primero, la pendiente, el segundo, la textura-profundidad y el tercero el hidromorfismo, la nomenclatura para cada uno de ellos se puede ver en el Cuadro 7. Los valores nulos indican que no se utiliza la cifra en la codificación.
CUADRO 7 Guía de cifras utilizadas en la leyenda de la carta Distrito-sitio. Segundo dígito textura- Valor Primer dígito distrito Tercer dígito hidromorfismo profundidad 0 No determinado No determinado No determinado 1 Depresional Liviana-delgado Hidromorfismo permanente superficial 2 Plano media-delgado Hidromorfismo permanente medio 3 Ondulado Pesada-delgado Hidromorfismo permanente profundo 4 Cerrano Liviana-mediano Hidromorfismo estacional superficial 5 Montano Media-mediano Hidromorfismo estacional medio 6 - Pesada-mediano Hidromorfismo estacional profundo 7 - Liviana-profundo Drenaje lento 8 - Media-profundo Drenaje moderado 9 - Pesado profundo Drenaje rápido El Cuadro 8 muestra los códigos utilizados en la evaluación biogeográfica del sistema de clasificación de ecorregiones en el predio Hijuela N°5, sus totales en superficie y porcentaje, asociada a condiciones de sitio: textura profundidad e hidromorfismo.
CUADRO 8 Código ecológico, distrito, textura-profundidad, hidromorfismo y superficie del predio Hijuela N° 5. Sitio Superficie Código Distrito Textura-profundidad Hidromorfismo (ha) % 3402 - 258 Plano media mediano Drenaje moderado 0,985 6,38 3402 - 285 Plano medio profundo Hidromórfico estacional medio 0,225 1,46 3402 - 288 Plano medio profundo Drenaje moderado 7,054 45,70 3402 - 385 Ondulado medio profundo Hidromórfico estacional medio 0,406 2,63 3402 - 388 Ondulado medio profundo Drenaje moderado 5,624 36,43 3402 - 458 Cerrano media mediano Drenaje moderado 0,026 0,17 3402 - 485 Cerrano medio profundo Hidromórfico estacional medio 1,117 7,24 Total 15,435 100 Según lo indica el Cuadro 8, de acuerdo a lo analizado en terreno y en gabinete, se determinó que más de la mitad (53,53%) del predio estudiado presenta pendientes de tipo plano. Las pendientes de tipo ondulado y cerrano alcanzaron un 39,06% y un 7,40% respectivamente.
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En cuanto a la textura y profundidad que presenta el predio, un 93,45% corresponde a media-profundo y sólo un 6,55% a media-mediano. Por otro lado, el hidromorfismo se determinó como drenaje moderado en un 88,68% y un 11,32% como estacional-medio.
Por lo tanto, según las características de distrito-sitio definidas por GASTÓ et al. (1993), se concluye que la mayor superficie del predio se distribuye entre un 288 (45,70%) y un 388 (36,43%). Es decir, pendientes planas con textura y profundidad del tipo media-profundo y con un hidromorfismo de drenaje moderado; y suelos de pendiente ondulada, con una profundidad y textura del tipo media-profundo y un hidromorfismo de drenaje moderado respectivamente (ver Figura 20).
Distrito-sitio
6,38% 0,17% 1,46% Distrito/Textura- 7,24% Profundidad/HIdromorfismo 258 285 288 36,43% 385 45,70% 388 458 485 2,63%
FIGURA 20 Descripción porcentual de las características hídricas y edáficas.
4.1.2.4 Cobertura vegetal. A continuación (Figura 21), es presentada la carta de cobertura vegetal, atributo seleccionado de la biogeoestructura. Está compuesta por un mosaico de tipos de cobertura vegetacional y antrópica presentes en el predio junto con sus respectivas superficies.
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Cobertura vegetal
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
5607200 5607200 100 0 100 200 Metros
5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500
5606400 5606400
5606300 Esquicio (15.435 ha) 5606300
Bosque (5.760 ha) Matorral (1.324 ha)
5606200 Pradera (5.841 ha) 5606200 Cultivo herbáceo anual (0.345 ha) N Cultivo frutal (0.317 ha) Cultivo forestal (1.507 ha)
5606100 Descubierto (0.265 ha) 5606100 Construcciones (0.042 ha) Cultivo herbáceo perenne (0.036 ha)
5606000 5606000 640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 21 Carta politemática de cobertura vegetal y antrópica.
A continuación, en el Cuadro 9, se señala los diferentes tipos de cobertura vegetal identificados en el predio y las principales especies que lo constituyen.
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CUADRO 9 Coberturas presentes en el predio Hijuela N°5. Tipo de cobertura Características y especies predominantes Descubierto Terrenos descubiertos con gran pérdida de suelo y alto grado de erodabilidad Especies herbáceas anuales y perennes como: pasto miel (Holcus lanatus), chépica (Agrostis capillaris), chinilla (Hypochaeris radicata), pasto ovillo (Dactylis glomerata), pasto quila (Agrostis tenuis), diente de león (Taraxacum officinale) Pradera paja ratonera (Anthoxanthum utriculatum) alfalfa chilota (Lotus uliginosus), pasto oloroso (Anthoxanthum odoratum), Junquillo (Juncus procerus), cardoncillo (Eryngium paniculatum), cadillo (Acaena ovalifolia), cortadera (Carex fuscula). Quila (Chusquea quila), zarzamora (Rubus constrictus), quiscal (Greigia sphacelata), Matorral patagua marina (Griselinia jodinifolia) Radal (Lomatia hirsuta), arrayán (Luma apiculata), luma (Amomyrtus luma), meli (Amomyrtus meli), lingue (Persea lingue), tepa (Laureliopsis philippiana), canelo Bosque (Drimys winteri), notro (Embothrium coccineum), tepu (Tepualia stipularis ), avellano (Guevuina avellana), musgo pinito (Dendroligotrichum dendroides), chilco (Fuchsia magellanica), chupón (Greigia sphacelata), palo brujo (Latua pubiflora). Papa (Solanum tuberosum), haba (Vicia faba), lechuga (Lactuca sativa), poroto Cultivo herbáceo (Phaseolus vulgaris), ajo (Allium sativum), zapallo (Cucurbita máxima), pepino anual (Cucumis sativus), tomate (Lycopersicum esculentum), pimiento morrón (Capsicum annuum) Cultivo Forestal Pino (Pinus radiata) y eucalipto (Eucaliptus globulus) Dos viviendas, invernadero, bodega de almacenamiento de leña, chanchera, gallinero, Construcciones bodega de almacenamiento de herramientas. Cultivo frutal Ciruela (Prunus domestica), manzana (Malus pumila), murta (Myrtus communis) Cultivo herbáceo Nalca (Gunnera tinctoria). perenne
En el Cuadro 10, se detalla la superficie (ha) de cada cobertura vegetal existente en el predio y su porcentaje en la totalidad de la superficie estudiada.
CUADRO 10 Superficie y porcentaje de cobertura vegetal predio Hijuela N°5. Superficie Cobertura vegetal (ha) % Bosque 5,76 37,31 Matorral 1,324 8,58 Pradera 5,841 37,84 Cultivo herbáceo anual 0,345 2,23 Cultivo frutal 0,317 2,05 Cultivo forestal 1,507 9,76 Descubierto 0,265 1,72 Construcciones 0,042 0,27 Cultivo herbáceo perenne 0,036 0,23 Total 15,435 100
La mayor superficie del predio Hijuela N°5 se encuentra cubierta por praderas (37,84%) que constituyen una superficie de 5,841 ha. Son praderas naturales, sin manejo utilizadas como empastadas para alimentación animal. Sin embargo, actualmente el predio no cuenta con animales de crianza.
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El bosque nativo (37,31%) constituye una superficie de 5,76ha. Posee variadas conformaciones, distintos atributos de diversidad, composición, estructura y arquitectura, encontrándose generalmente en quebradas de difícil acceso. El hecho de que el predio cuente con un importante porcentaje de bosque nativo, además de servir como un sistema natural contra el control de plaga, aumenta el porcentaje de agua infiltrada en el suelo y conserva la cuenca hidrográfica.
La plantación forestal presenta un 9,76%, el matorral 8,58%, el cultivo herbáceo anual 2,23% y el cultivo frutal 2,05%. La superficie descubierta presenta una superficie de 1,72 %, lo que supera a los cultivos herbáceos perennes y a las construcciones que juntas no superan el 1% (ver Figura 22).
0,27% Cobertura Vegetal
1,72% 0,23% Tipos de cobertura vegetal
2,05% Bosque 9,76% 2,23% Matorral Pradera 37,31% Cultivo herbáceo anual
Cultivo frutal
37,84% Cultivo forestal Descubierto 8,58% Construcciones
Cultivo herbáceo perenne
FIGURA 22 Descripción porcentual de las unidades vegetacionales del predio.
4.1.2.5 Tecnoestructura. En la Figura 23 se muestra la carta politemática de tecnoestructura, la cual indica la ubicación de las estructuras desarrolladas por el hombre como construcciones, potreros, caminos, entre otros.
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Tecnoestructura
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
5607200 5607200 100 0 100 200 Metros
5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500 Esquicio (15.435 ha)
Bodega 5606400 Invernadero 5606400 Gallinero Porqueriza Casa 5606300 5606300 Cerco alambre de púa (0.76 km) Malla ovejera (0.16 km) Malla vizcocho (0.18 km) 5606200 Carretera (0.22 km) 5606200 Camino vecinal (0.29 km) N Camino predial (0.32 km) Huella (0.66 km) Sendero (0.38 km) 5606100 5606100 Puerta de madera Puerta de alambre
5606000 5606000 640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 23 Tecnoestructura presente en el predio Hijuela N°5.
Dentro del predio Hijuela N°5 existen 2 viviendas, una habitada por el propietario Juan Manuel Alba y la otra por su hijo. Otro tipo de construcciones identificadas son
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bodegas, gallinero, porqueriza e invernadero los que se concentran en el sector noroeste del predio, sector que constituye la parte más plana del lugar y por ende donde confluyen las aguas provenientes de las quebradas. En cuanto a los caminos se puede ver que existen una gran cantidad y heterogeneidad de ellos dentro del predio, en su mayoría son huellas y senderos.
Bajo la asesoría de la Agrupación de Ingenieros Forestales por el Bosque Nativo (AIFBN) se construyeron cercos, cuya funcionalidad es principalmente proteger áreas de regeneración de bosque, crecimiento de plantaciones forestales y cultivos anuales y conservación de los cursos de agua. Mientras que las puertas identificadas funcionan como acceso a sectores de cultivo anual.
4.1.2.6 Hidroestructura. El recurso hídrico del predio Hijuela N°5 está constituido mayoritariamente por cursos de agua superficiales que se acumulan parcialmente en una vega y confluyen finalmente en un estero que desemboca en el sector noroeste a 500 metros aproximadamente del mar.
Aprovechando el cauce del estero se han construido surcos de riego que atraviesan y bordean la chacra principal. La morfología y comportamiento de estos cursos de agua definen al predio como una cuenca hidrográfica.
A continuación en la Figura 24 se presenta la carta hidroestructura, que muestra la red que describe el agua dentro del predio, vertientes, cursos de agua, pozos, quebradas y terrenos inundados.
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Hidroestructura
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
5607200 5607200 100 0 100 200 Metros
5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500
5606400 5606400
5606300 5606300 Esquicio (15.435 ha)
Cauce natural (0.61 km) 5606200 Quebrada (0.63 km) 5606200 Estero (0.15 km) N Surco de riego (0.13 km)
5606100 5606100 Vega (0.13 ha) Zona regada (0.11 ha)
5606000 5606000 640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 24 Hidroestructura en el predio Hijuela N°5.
4.1.2.7 Espacioestructura. Con la información recopilada se realizó una zonificación del predio para determinar los espacios administrativos establecidos según el
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propietario para su manejo. Para ello se agruparon características similares de uso, estilo y subestilo, obteniendo la cartografía de la Figura 25.
Espacioestructura
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
5607200 5607200 100 0 100 200 Metros
5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500
5606400 5606400
Esquicio (15.435 ha)
Área de tránsito (0.096 ha) 5606300 5606300 Cas a habitación (0.018 ha) Bodega de alm acenamiento (0.012 ha) Gallinero (0.002 ha) Porqueriza (0.001 ha) Área de frutales (0.317 ha) 5606200 Área de c ultivos hortícolas (0.428 ha) 5606200 Cultiv o en invernadero (0.0085 ha) N Plantación forestal (1.570 ha) Bosque nativo (5.765 ha) Área de pastoreo extensivo (5.307 ha) 5606100 Área de pastoreo c ontrolado (0.62 ha) 5606100 Área de pastoreo y plantac ión fores tal (0.169 ha) Corral anim ales menores (0.005 ha) Área sin uso (m atorrales) (1.117 ha)
5606000 5606000 640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 25 Espacioestructura en el predio Hijuela N°5.
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4.1.2.8 Subsistema predial. Sobre la cartografía de la Espacioestructura se agruparon unidades con características similares de manejo. Como resultado se identificaron 8 subsistemas prediales descritos en la Figura 26.
Subsistema predial
640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
5607200 5607200 100 0 100 200 Metros
5607100 5607100
5607000 5607000
5606900 5606900
5606800 5606800
5606700 5606700
5606600 5606600
5606500 5606500
5606400 5606400
5606300 5606300
Esquicio (15.435 ha)
Casco (0.131 ha) 5606200 Gallinero (0.002ha) 5606200 Porqueriza (0.001 ha) N Chacra (0.392 ha) Huerta-invernadero (0.044 ha) 5606100 Quinta (0.317 ha) 5606100 Recurso forestal (7.335 ha) Matriz ecosistema silvestre (7.214 ha)
5606000 5606000 640900 641000 641100 641200 641300 641400 641500 641600 641700
FIGURA 26 Subsistemas prediales predio Hijuela N°5.
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A continuación se describen los 8 subsistemas identificados en el estudio, un cuadro resumen que señala la cobertura vegetal, el uso y manejo que los caracteriza (ver Cuadro 11). Además se describen las características de distrito-sitio su superficie y superficie total de cada subsistema.
CUADRO 11 Cobertura, uso y manejo, distrito-sitio del subsistema predial.
Subsistema Uso y Superficie Superficie Cobertura Distrito Sitio predial manejo Distrito-sitio total corral animales media mediano, drenaje moderado 0,0053 menores descubierto Plano media mediano, drenaje moderado 0,0746 Área de media profundo, hidromorfismo 0,0114 transito estacional medio Casco 0,131 media profundo, drenaje moderado 0,0095 bodega de almacenamie media mediano, drenaje moderado 0,0123 construcción nto Plano casa media mediano, drenaje moderado 0,0052 habitación media profundo, drenaje moderado 0,0129 Gallinero construcción tecnoestruct Plano media mediano, drenaje moderado 0,0017 0,002 Porqueriza construcción tecnoestruct Plano media mediano, drenaje moderado 0,0010 0,001 cultivo área de media mediano, drenaje moderado 0,1257 Plano herbáceo cultivos media profundo, drenaje moderado 0,1033 Chacra 0,392 anual hortícolas media profundo, drenaje moderado 0,1163 Ondulado matorral sin uso media profundo, drenaje moderado 0,0467 Invernadero 0,0085 área de Huerta - media profundo, hidromorfismo cultivo cultivos Plano 0,044 invernadero estacional medio herbáceo hortícolas 0,0358 perenne área de media mediano, drenaje moderado 0,0204 Plano frutales, tala media profundo, drenaje moderado 0,2341 Quinta cultivo frutal 0,317 y poda Ondulado media profundo, drenaje moderado 0,0370 controlada Cerrano media mediano, drenaje moderado 0,0255 media mediano, drenaje moderado 0,4510 Plano media profundo, drenaje moderado 2,4423 forestal, bosque media profundo, drenaje moderado 2,4634 silvicultura media profundo, hidromorfismo Recurso Ondulado 0,4028 estacional medio 7,335 forestal matorral sin uso media profundo, drenaje moderado 0,0054 cultivo Plano media profundo, drenaje moderado 0,3890 forestal, tala forestal Ondulado media profundo, drenaje moderado 1,1179 matorral sin uso Plano media profundo, drenaje moderado 0,0631 media mediano, drenaje moderado 0,0905 plano media profundo, drenaje moderado 3,5370 pastoreo media profundo, hidromorfismo extensivo 0,0028 Ondulado estacional medio media profundo, drenaje moderado 1,4206 media mediano, drenaje moderado 0,0330 pradera media profundo, hidromorfismo pastoreo Plano 0,1691 estacional medio Matriz controlado media profundo, drenaje moderado 0,0483 ecosistémica 7,214 Ondulado media profundo, drenaje moderado 0,3709 predial pastoreo y plantación plano media profundo, drenaje moderado 0,1691 forestal plano media profundo, drenaje moderado 0,0458 ondulado media profundo, drenaje moderado 0,0462 matorral sin uso media profundo, hidromorfismo cerrano 1,1170 estacional medio descubierto sin uso plano media mediano, drenaje moderado 0,1639 Total 15,435
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4.1.3 Diagramas de flujo y tablas de evaluación emergética del sistema y subsistema predial. El análisis emergético pretende dar una visión general del sistema predial Hijuela N°5, mostrando cómo se organiza la gestión de los diversos subsistemas que lo componen, ilustrando sus conexiones y cuantificando sus flujos.
Luego de haber realizado la caracterización ecológica-territorial que nos permite describir el sistema en términos de su arquitectura, se elaboraron diagramas emergético para el sistema predial en su totalidad y sus subsistemas. La Figura 27 muestra un diagrama emergético del sistema predial Hijuela N°5, que nos muestra las conexiones y flujos de materia y energía del sistema, dando además, una visión más acabada de la arquitectura predial.
Recursos renovables Infraes no Residuos pagados Chacra Verdura
Suelo Leña Recurso Forestal
Suelo Carne Infraes
Porqueriza
Casco Suelo Recursos no Recursos Dinero renovables renovables Mano Unidad pagados pagados Pradera de Familiar obra
Suelo Fruta Quinta
Suelo Carne y huevo Infraes
Gallinero
Verdura Suelo Infraes
Recursos no renovables Huerta- no pagados Invernadero
Suelo
FIGURA 27 Diagrama emergético de la situación actual del predio Hijuela N°5.
Una de las características del sistema predial estudiado es la diversidad de su producción. Se identificaron 8 subsistemas, de los cuales 6 abastecen de alimento y calefacción al sistema familiar campesino o casco (también considerado un
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subsistema), además de un importante aporte de nutrientes a través de residuos de cosecha y estiércol animal. El subsistema Matriz ecosistema silvestre que incluye la pradera, si bien es considerado en el diagrama emergético predial, no es analizado individualmente debido a que no es ocupado para fines productivos.
Después de la recopilación de datos de todo el sistema y la identificación de flujos de entrada y salida de materia y energía, se llevaron a cabo para la totalidad del predio y para cada uno de las unidades productivas o subsistemas, los cálculos emergéticos. Los análisis para cada subsistema se realizaron de acuerdo a la superficie que comprende cada uno.
El Cuadro 12 muestra la evaluación emergética del predio en su totalidad. Los cálculos de los datos y las referencias para las transformidades utilizadas se encuentran en el Anexo 1 al 9. Las labores realizadas fueron estimadas en base a jornada-hombre necesarias para el total de las labores de cada subsistema y la suma de todas ellas, determinó las labores agrícolas y forestales del predio.
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CUADRO 12 Contabilidad emergética del predio Hijuela N°5.
Nota Item Flujo Unidades Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS 1 Sol 4,13E+13 J 1,00E+00 0,41 2 Lluvia, energia potencial química 9,99E+10 J 1,82E+04 18,18 3 Lluvia, energía geopotencial 7,64E+10 J 2,79E+04 21,32 4 Viento, energia cinetica 4,16E+11 J 2,45E+03 10,18 5 Mano de obra 1,89E+09 J 6,70E+05 12,68 6 Madera construcción 3,28E+09 J 3,49E+04 1,14 7 Madera calefacción 1,59E+07 J 4,10E+01 0,00 8 Pradera 3,01E+10 J 4,55E+04 13,71 9 Algas 1,47E+11 J 4,30E+05 630,14 10 Residuo de cultivo 2,14E+11 J 1,15E+05 246,53 11 Abono aves de corral 1,50E+05 g 2,96E+09 4,44 12 Semilla 7,03E+07 J 3,48E+04 0,02 13 Semilla papa 2,57E+09 J 1,04E+05 2,67 14 Semilla poroto 1,47E+08 J 6,80E+04 0,10 15 Ajo 1,85E+07 J 6,30E+04 0,01 16 Haba 1,15E+08 J 5,67E+05 0,65 17 Papa 4,23E+09 J 5,54E+04 2,35 18 Poroto 1,59E+08 J 1,20E+06 1,90 19 Tomate 6,70E+07 J 5,97E+05 0,40 20 Lechuga 5,27E+07 J 8,45E+05 0,45 21 Pimiento morrón 1,66E+07 J 7,70E+05 0,13 22 Pepino 1,00E+07 J 6,84E+04 0,01 23 Repollo 2,39E+07 J 2,71E+05 0,06 24 Manzana 8,04E+07 J 1,89E+06 1,52 25 Ciruela 7,37E+07 J 5,36E+05 0,39 26 Avellana 1,41E+10 J 7,16E+04 10,12 27 Huevos 3,27E+06 J 1,60E+06 0,05 28 Carne (ave y cerdo) 3,09E+09 J 3,27E+06 100,95 29 Pescado 1,19E+08 J 2,27E+08 270,72 30 Marisco (almeja) 6,00E+04 g 3,51E+10 21,06 31 Carbonato de Calcio (conchas) 4,32E+05 g 2,53E+09 10,93 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 32 Perdida de suelo 8,37E+10 J 7,40E+04 61,96 RECURSOS NATURALES RENOVABLES PAGADOS (RP) 33 Traccion animal 1,05E+08 J 6,94E+05 0,73 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 34 Electricidad 1,08E+07 J 3,36E+05 0,04 35 Agua potable 1,96E+10 J 4,54E+05 88,98 36 Gas licuado 9,00E+04 g 3,11E+09 2,80 37 semilla 7,12E+03 J 3,48E+04 0,00 38 Trigo 3,14E+09 J 1,59E+05 4,99 39 Afrechillo 4,90E+09 J 8,00E+04 3,92 40 Arroz 5,93E+08 J 7,78E+04 0,46 41 Aceite 1,85E+09 J 2,78E+05 5,14 42 Azucar 1,92E+09 J 8,24E+04 1,58 43 Sal 1,20E+04 g 1,00E+09 0,12 44 Leche 8,33E+09 J 1,21E+06 100,74 45 Mantequilla 3,11E+08 J 2,20E+06 6,84 46 Queso 2,31E+08 J 5,33E+06 12,29 47 Carne de vacuno 8,33E+08 J 3,27E+06 27,25 48 Pastas (fideos, tallarines) 4,50E+04 g 5,22E+09 2,35 49 Harina 2,50E+05 g 3,36E+09 8,40 50 Café 1,01E+08 J 1,29E+07 13,01 51 Té 3,01E+05 J 5,34E+05 0,00 52 Bebida 4,80E+04 g 1,20E+08 0,06 53 Papel 3,00E+04 g 3,69E+09 1,11 54 Detergente (Jabón) 2,00E+04 g 6,38E+08 0,13 55 Plástico (invernadero) 8,00E+04 g 3,80E+08 0,30 56 Plástico polipropileno ( sacos y bolsas) 2,17E+05 g 4,69E+09 10,18 57 fungicida 5,23E+08 J 1,97E+06 10,30 58 Fertilizante nitrogenado 3,07E+04 g 3,80E+09 1,16 59 Fertilizante fosforado 4,09E+04 g 6,55E+09 2,68 60 herramientas(elementos de acero) 3,02E+04 g 3,20E+09 0,97 61 Maquinaria a gricola a traccion animal 2,51E+09 g 1,20E+06 30,10 62 Bencina(incluido petroleo y lubricantes) 1,96E+09 g 6,60E+04 1,29 PRODUCCION 63 Verduras 2,24E+11 J 64 Frutas 2,44E+09 J 65 Carne 9,04E+08 J 66 Huevos 1,59E+09 J 67 Madera 1,23E+12 J 68 Producto forestal no maderable 1,41E+10 J 69 Residuo vegetal 2,09E+11 J 70 Residuo animal 1,38E+09 J 71 Residuo domiciliario 5,02E+09 J 72 Mano de obra 1,89E+09 J
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Gallinero: El subsistema gallinero está compuesto por 1 gallo y 15 gallinas en promedio. Si bien, durante el día las aves circulan libremente por el predio, tienen una pequeña bodega para las posturas. La producción anual de huevos es alrededor de 100kg, de los cuales un 60% es para venta y un 40% para el hogar. Además, se consumen 200 kg de carne de ave al año por parte del núcleo familiar.
El subsistema gallinero constituye también un aporte en la fertilización del invernadero, al incorporar anualmente el 50% del guano producido por las aves, es decir, unos 150kg al año. El otro 50% es considerado como perdida que se incorpora al suelo circundante. La Figura 29 muestra el diagrama emergético del subsistema predial gallinero y el Cuadro 13 presenta los valores de emergía de los insumos y la producción de este subsistema.
170,22 875,16
Mano Trigo Afrecho Invernadero Hogar de obra
240,75 499,05 Mar Materiales
Dinero 535,34
Alimentación 4,16
Infraes. Recursos Faena renovables Gallinero recolección no pagados Suelo (3) Hogar
FIGURA 28 Diagrama emergético del subsistema predial Gallinero.
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CUADRO 13 Contabilidad emergética del subsistema predial Gallinero.
Nota Item Flujo Unidades Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 Sol 5,35E+09 J 1,00E+00 0,00 2 Lluvia, energia potencial 1,29E+07 J 1,82E+04 0,00 3 Lluvia, energía geopotencial 9,90E+06 J 2,79E+04 0,00 4 Viento, energia cinetica 5,39E+07 J 2,45E+03 0,00 5 Mano de obra 2,36E+08 J 6,70E+05 1,58 6 Madera 1,21E+08 J 3,49E+04 0,04 7 Residuo de cultivo (invernadero) 2,09E+09 J 1,15E+05 2,41 8 Carbonato de Calcio (conchas) 3,00E+04 g 2,53E+09 0,76 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS (NR) 9 Perdida de suelo 1,09E+07 J 7,40E+04 0,01 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS (NP) 10 Trigo 3,14E+09 J 1,59E+05 4,99 11 Afrechillo 2,13E+09 J 8,00E+04 1,70 12 Clavos 3,00E+02 g 3,20E+09 0,01 13 Alambre 1,00E+03 g 3,20E+09 0,03 PRODUCCION 14 Huevos 1,59E+09 J 15 Carne de ave 3,27E+08 J 16 Estiercol ave de corral 1,38E+09 J
Porqueriza: Este subsistema está compuesto por una pareja de cerdos, macho y hembra con alrededor de 16 cerdos lechones en promedio durante el año. La alimentación consiste básicamente en alimento concentrado (afrecho), papa proveniente de la chacra, avellanas cosechadas del bosque y residuos orgánicos del hogar.
Anualmente se realizan 2 pariciones al año de 8 cerdos aproximadamente por parto. Los cerdos lechones se mantienen durante 120 días en el predio y luego son faenados y vendidos en los meses de marzo y septiembre a vecinos del sector. La producción total de carne es aproximadamente de 1000kg, de los cuales un 30% es para consumo del hogar. A continuación se presenta el diagrama emergético del subsistema predial Porqueriza y la tabla de contabilidad emergética.
60
Mano Bosque Chacra Hogar de Afrecho PFNM obra
795,60 577,81 178,84 12751,42 222,03
Pradera 1371,33 Dinero
Infraes. Alimentación Materiales
Porqueriza Faena 2,50 Suelo Recursos renovables Hogar no pagados (3)
FIGURA 29 Diagrama emergético del subsistema predial Porqueriza.
CUADRO 14 Contabilidad emergética del subsistema predial Porqueriza.
Nota Item Flujo Unidades Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS 1 Sol 2,68E+09 J 1,00E+00 0,00 2 Lluvia, energia potencial 6,47E+06 J 1,82E+04 0,00 3 Lluvia, energía geopotencial 4,95E+06 J 2,79E+04 0,00 4 Viento, energia cinetica 2,69E+07 J 2,45E+03 0,00 5 Mano de obra 2,14E+08 J 6,70E+05 1,44 6 Madera 1,03E+08 J 3,49E+04 0,04 7 Papa 3,23E+09 J 5,54E+04 1,79 8 Avellana 1,38E+10 J 7,16E+04 9,91 9 Pradera 3,01E+10 J 4,55E+04 13,71 10 Residuo orgánico (hogar) 5,02E+09 J 1,15E+05 5,78 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 11 Perdida de suelo 5,43E+06 J 7,40E+04 0,00 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 12 Alimento concentrado (afrecho) 2,78E+09 J 8,00E+04 2,22 13 Alambre 6,00E+02 g 3,20E+09 0,02 14 Clavos 1,80E+02 g 3,20E+09 0,01 PRODUCCION 15 Cerdo 5,78E+08 J
Chacra: Los vegetales producidos en el predio son mayoritariamente el cultivo de haba con 215kg aproximadamente en 0,025ha, de los cuales un 93% es destinado para la venta, un 4% es guardado para semilla y un 3% para consumo familiar. En cuanto al cultivo de papa, se producen anualmente 3600kg en 0,26ha, de los cuales un 57% es para venta, un 27% para la alimentación de los cerdos, un 8% para consumo y
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un 8% para semilla. El cultivo de poroto de grano se establece en una superficie de 0,09ha cuya producción es de 122kg aproximadamente, de los cuales un 82% es destinado a la venta, un 10% es consumido por la familia y un 8% es guardado como semilla. Por último, la superficie cultivada de ajo es de 0,02ha con una producción total de 171kg, de los cuales un 87% es comercializado, un 11% es guardado para semilla y un 2% es destinado al consumo del hogar. La comercialización de estos productos es realizada en ferias libres de la ciudad de Valdivia.
La chacra es fertilizada en parte por fertilizantes nitrogenados y fosforados comprados en la ciudad de Valdivia, y por un importante porcentaje de residuos de cultivo que es incorporado al suelo. De esta forma, se restituye en parte la cantidad de minerales que son extraídos al momento de la cosecha. La cercanía del predio al mar permite la recolección por parte del grupo familiar, de algas y conchas utilizadas como enmienda calcárea. El aporte de nutrientes obtenidos del reciclaje de recursos internos del sistema y del mar, en conjunto con las semillas, son considerados recursos renovables no pagados. En la Figura 30 se esquematizan los flujos de materia y energía del sistema predial chacra y en el Cuadro 15 se presenta la contabilidad emergética.
Mano Tracción Fungicida Materiales Maquinaria animal Hogar de obra
48,03 3009,60 36,44 2158,07 1029,87 52,76 Materiales
Fertilizantes
Herram. Dinero 376
7,81
Preparación de Manejo y Mar Fertilización Cosecha suelo control
Infraes. 64006,11
Recursos Chacra Hogar renovables no Suelo pagados (3) Residuo
Semilla Porq. (13) 23593,75 267,30
FIGURA 30 Diagrama emergético del subsistema predial Chacra.
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CUADRO 15 Contabilidad emergética del sistema predial Chacra.
Nota Item Flujo Unidad Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS 1 Sol 1,05E+12 J 1,00E+00 0,01 2 Lluvia, energia potencial 2,54E+09 J 1,82E+04 0,46 3 Lluvia, energía geopotencial 1,94E+09 J 2,79E+04 0,54 4 Viento, energia cinetica 1,06E+10 J 2,45E+03 0,26 5 Algas 1,47E+11 J 4,30E+05 630,14 6 Residuo de cultivo (chacra) 2,05E+11 J 1,15E+05 235,94 7 Carbonato de Calcio (conchas) 3,92E+05 g 2,53E+09 9,92 8 Mano de obra 5,81E+08 J 6,70E+05 3,90 9 bulbo ajo 4,98E+07 J 3,48E+04 0,02 10 semilla haba 2,05E+07 J 3,48E+04 0,01 11 papa semilla 2,57E+09 J 1,04E+05 2,67 12 semilla poroto 1,47E+08 J 6,80E+04 0,10 13 postes 2,06E+09 J 3,49E+04 0,72 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 14 Perdida de suelo 2,13E+09 J 7,40E+04 1,57 RECURSOS NATURALES RENOVABLES PAGADOS (RP) 15 Traccion animal 5,25E+07 J 6,94E+05 0,36 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 16 sacos 1,13E+04 g 4,69E+09 0,53 17 fungicida 5,23E+08 J 1,97E+06 10,30 18 azadon 3,40E+02 g 3,20E+09 0,01 19 pala 4,00E+02 g 3,20E+09 0,01 20 rastrillo 1,50E+02 g 3,20E+09 0,00 21 alambre 1,47E+04 g 3,20E+09 0,47 22 grapas 2,68E+02 g 3,20E+09 0,01 23 carretilla 1,38E+03 g 3,20E+09 0,04 24 horqueta 1,70E+02 g 3,20E+09 0,01 25 Fertilizante nitrogenado 3,00E+04 g 3,80E+09 1,14 26 Fertilizante fosforado 4,00E+04 g 6,55E+09 2,62 27 arado vertedera 2,04E+09 J 1,20E+06 24,53 28 rastra disco 4,64E+08 J 1,20E+06 5,57 PRODUCCION 29 Haba 2,20E+09 J 30 Papas 9,16E+09 J 31 Porotos grano 1,80E+09 J 32 Ajo 8,50E+08 J 33 Residuo de cultivo (chacra) 2,05E+11 J
Huerta-Invernadero: Los vegetales cultivados en invernadero son exclusivamente de consumo doméstico. La producción se basa principalmente en tomate, lechuga, repollo, pepino y pimiento morrón.
La fertilización, al igual que la chacra es realizada mediante productos fosforados y nitrogenados comprados en el comercio y la incorporación de aproximadamente 200kg de residuos de cosecha que se producen anualmente en el mismo invernadero. Otros aportes al sistema como el carbonato de calcio que es obtenido de conchas recolectadas del mar, el guano de ave obtenido del subsistema predial gallinero y los residuos de cosecha, son considerados recursos renovables no pagados. En este caso, a diferencia de la chacra, la semilla de los cultivos de invernadero es comprada, por lo que es considerada un recurso no renovable pagado.
A continuación en la Figura 31 se presenta el diagrama de flujo para el subsistema Huerta-invernadero y en el Cuadro 16 se presentan los valores de transformidad y emergía de este sistema.
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Mano Fertilizantes Hogar de Gallinero Mar obra Materiales
444 25,30 8,17 934,83 0,00
Materiales 6,73 240,75
Dinero Herram.
51,20 Preparación de suelo Fertilización y Siembra Cosecha Recursos enmienda renovables no pagados Infraes. (3) Huerta- Hogar Invernadero Suelo
FIGURA 31 Diagrama emergético del subsistema predial Huerta-Invernadero.
CUADRO 16 Contabilidad emergética del subsistema predial Huerta-Invernadero.
Nota Item Flujo Unidades Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS 1 Sol 1,18E+11 J 1,00E+00 0,00 2 Lluvia, energia potencial 2,85E+08 J 1,82E+04 0,05 3 Lluvia, energía geopotencial 2,18E+08 J 2,79E+04 0,06 4 Viento, energia cinetica 1,18E+09 J 2,45E+03 0,03 5 Mano de obra 2,52E+08 J 6,70E+05 1,69 6 Madera invernadero 9,91E+08 J 3,49E+04 0,35 7 Resisduos de cultivo (invernadero) 2,09E+09 J 1,15E+05 2,41 8 Abono aves de corral 1,50E+05 g 2,96E+09 4,44 9 Carbonato de Calcio (conchas) 1,00E+04 g 2,53E+09 0,25 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 10 Perdida de suelo 2,39E+04 J 7,40E+04 0,00 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 11 semilla 7,12E+03 J 3,48E+04 0,00 12 azadon 1,70E+02 g 3,20E+09 0,01 13 pala 2,00E+02 g 3,20E+09 0,01 14 rastrillo 1,50E+02 g 3,20E+09 0,00 15 carretilla 1,38E+03 g 3,20E+09 0,04 16 horqueta 1,70E+02 g 3,20E+09 0,01 17 tijera de podar 1,75E+01 g 3,20E+09 0,00 18 pala pequeña 1,60E+01 g 3,20E+09 0,00 19 plástico 8,00E+04 g 3,80E+08 0,30 20 clavos 1,50E+03 g 3,20E+09 0,05 21 alambre 5,00E+03 g 3,20E+09 0,16 22 Fertilizante nitrogenado 6,50E+02 g 3,80E+09 0,02 23 Fertilizante fosforado 8,70E+02 g 6,55E+09 0,06 PRODUCCION 24 Tomate 6,03E+07 J 25 Lechuga 4,89E+07 J 26 Pimiento morron 1,45E+07 J 27 Pepino 1,00E+07 J 28 Repollo 2,95E+07 J 29 Residuos de cultivo (invernadero) 4,19E+09 J
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Quinta: Este subsistema está compuesto por especies frutales de manzana y ciruela. Su producción oscila en los 600 y 500kg respectivamente. Anualmente es vendido un 90% de la cosecha en ferias libres de la ciudad de Valdivia, mientras que el remanente es consumido por el grupo familiar. El único manejo que se realiza esporádicamente a los frutales es la poda durante los meses de otoño.
Mano Hogar de Materiales obra
845,33 9,43
5,80 Recursos Herram. renovables no Dinero pagados (3) Poda
Quinta Cosecha
Suelo
Hogar
FIGURA 32 Diagrama emergético del subsistema predial Quinta.
CUADRO 17 Contabilidad emergética del subsistema predial Quinta.
Nota Item Flujo Unidad Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS 1 Sol 8,48E+11 J 1,00E+00 0,01 2 Lluvia, energia potencial 2,05E+09 J 1,82E+04 0,37 3 Lluvia, energía geopotencial 1,57E+09 J 2,79E+04 0,44 4 Viento, energia cinetica 8,54E+09 J 2,45E+03 0,21 5 Mano de obra 2,28E+08 J 6,70E+05 1,53 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 6 Perdida de suelo 1,72E+09 J 7,40E+04 1,27 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 7 Saco 1,80E+03 g 4,69E+09 0,08 8 Bolsa de plástico 2,10E+02 g 4,69E+09 0,01 9 Tijera de podar 1,75E+01 g 3,20E+09 0,00 10 Serrucho 4,50E+01 g 3,20E+09 0,00 11 Carretilla 1,38E+03 g 3,20E+09 0,04 12 Horqueta 1,70E+02 g 3,20E+09 0,01 13 Pala 2,00E+02 g 3,20E+09 0,01 PRODUCCION 14 Manzana 1,46E+09 J 15 Ciruela 9,84E+08 J
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Bosque nativo y plantación forestal: Este subsistema tiene una superficie total de 7,335ha de las cuales un 79% corresponde a bosque nativo y el 21% a plantación de pino y eucaliptus. El principal producto de este subsistema es leña para calefacción y en segundo lugar producto forestales no maderables como la avellana para la alimentación de cerdos.
Anualmente son cosechados 90m2 de leña de bosque nativo y eucalipto, los cuales son guardados en sacos y comercializados en la ciudad de Valdivia. Se estimó que un 45% la producción es destinado para el grupo familiar. El raleo y cosecha de leña se realiza principalmente durante noviembre a marzo, mientras que la cosecha de avellana se realiza durante febrero a abril.
En la Figura 33 se muestran los flujos de materia y energía del subsistema Bosque y plantación forestal. En el Cuadro 18 se presenta la contabilidad emergética de este subsistema predial.
Mano Petróleo y Materiales Hogar de obra lubricante
Tracción animal 956,06 1417,16 129,50
0,90
36,44 Herram. Maquinaria Dinero
Recursos renovables 18,84 no pagados (3) Raleo y trozado Bosque y plantación Carga y Acopio Transporte transporte PFNM Suelo Hogar
Porq
FIGURA 33 Diagrama emergético del subsistema Bosque y plantación forestal.
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CUADRO 18 Contabilidad emergética del subsistema Bosque y plantación.
Nota Item Flujo Unidades Transformidad Emergía (Unidades/año) (sej/unidad) (E14 sej/año) RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS 1 Sol 1,96E+13 J 1,00E+00 0,20 2 Lluvia, energia potencial 4,75E+10 J 1,82E+04 8,64 3 Lluvia, energía geopotencial 3,63E+10 J 2,79E+04 10,13 4 Viento, energia cinetica 1,98E+11 J 2,45E+03 4,84 5 Mano de obra 3,82E+08 J 6,70E+05 2,56 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 6 Perdida de suelo 3,98E+10 J 7,40E+04 29,45 RECURSOS NATURALES RENOVABLES PAGADOS (RP) 7 Traccion animal 5,25E+07 J 6,94E+05 0,36 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 8 Saco 2,04E+05 g 4,69E+09 9,56 9 Hacha 2,80E+02 g 3,20E+09 0,01 10 Motosierra 3,00E+03 g 6,28E+09 0,19 11 Bencina 1,78E+09 g 6,60E+04 1,17 12 Aceite lubricante 1,82E+08 J 6,60E+04 0,12 PRODUCCION 13 Leña nativo 3,96E+11 J 14 Leña eucalipto 8,31E+11 J 15 Avellana (PFNM) 1,41E+10 J
4.1.4 Análisis de flujos emergéticos. Para comparar los resultados de las evaluaciones de emergía y determinar el comporamiento del sistema y sus subsistemas, se cuantificaron los flujos emergéticos de los recursos naturales. Dentro de los recursos naturales renovables no pagados (luz solar, lluvia y viento) se consideró el de mayor valor para los cálculos, en este caso, la lluvia geopotencial. A nivel predial, el RR corresponde al mayor flujo emergético (1354,47seJ/año), lo que corresponde a un 77% de flujos que intervienen en el sistema (ver Figura 34).
Flujos emergéticos Predio (%)
19% 0% RR 4% NR RP NP 77%
FIGURA 34 Porcentaje de flujos emergéticos del sistema predial.
67
Recursos naturales renovables no pagados (RR). En cuanto a los subsistemas prediales, los que utilizan mayor cantidad de RR son la chacra con 883,953seJ/año y luego el hogar con 401,647seJ/año (ver Figura 35).
Los demás subsistemas presentan valores inferiores como la porqueriza con 32,666sej/año, el bosque con 12,689sej/año, el invernadero con 9,194sej/año, el gallinero con 4,791sej/año y finalmente la quinta con 1,964sej/año.
Recursos naturales no renovables no pagados (NR) corresponde a la pérdida de suelo que constituye la principal fuente de fuga de recursos naturales renovables. Los cálculos se hicieron de acuerdo a los datos presentados por ELLIES (2000), por lo cual se consideró un porcentaje para la totalidad del predio. La variación entre la pérdida de suelo de un subsistema y otro depende de su superficie.
Recursos naturales renovables pagados (RP). En este estudio, el RP identificado corresponde al arriendo de bueyes para trabajos de preparación de suelo en la chacra y para acarreo de troza en labores forestales. Estos subsistemas son los únicos que consideran este flujo emergético, lo que provoca que a nivel predial el RN no supere el 1% (ver Figura 34).
Recursos naturales no renovables pagados (NP). A nivel predial los NP (337,20sej/año) corresponden al 19% de los flujos emergeticos del sistema (ver Figura 34). En cuanto a los subsistemas prediales, el que presentó un mayor NP entre los demás subsistemas es el hogar con 271,304seJ/año (ver Figura 35).
68
Flujos emergéticos de los subsistemas prediales (SeJ/año)
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Quinta Chacra Bosque N. y plant. forestal Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar
RR NR RP NP
FIGURA 35 Flujos emergéticos de los subsistemas prediales.
4.2 Comportamiento del sistema y subsistema predial. Para analizar el comportamiento del sistema predial Hijuela N°5, se determinó la densidad de potencia emergética y las trasformidades, tanto para el sistema en su totalidad como para cada subsistema que lo compone.
4.2.1 Densidad de Potencia emergética (Y). El sistema predial presentó un total de 1754,36seJ/año (ver Cuadro 19). En cuanto a los subsistemas la chacra fue el subsistema predial que presentó mayor cantidad de flujos de materia y energía 931,132seJ/año (ver Figura 36).
69
Densidad de potencia emergética (Y)(seJ/año)
1000 931,132 900
800
700 673,478
600
500
400
300
200
100 53,553 34,915 3,388 11,533 9,855 0 Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 36 Gráfico de densidad de potencia emergética (Y) del subsistema predial
4.2.2 Transformidad (T). El predio Hijuela N°5, al ser analizado en su totalidad, resulta ser más eficiente en el aprovechamiento de sus recursos que los subsistemas que lo componen cuando se analizan individualmente. El sistema predial presenta una transformidad de 104027,033seJ/J/año.
Dentro de los subsistemas prediales el más eficiente en la conversión de la emergía usada en energía es el bosque con una transformidad de 4317,610seJ/J/año. Esto quiere decir que los recursos que son requeridos para la producción de leña, son utilizados de forma eficiente y racional. Por otro lado, el hogar es un sistema altamente demandante de recursos y como única salida de energía es la mano de obra y desechos orgánicos, lo que se traduce en el subsistema menos eficiente en términos energéticos (9738045,854seJ/año), al igual que la porqueriza que presenta un T de 6044190,359seJ/año (ver Figura 37). En términos globales, la diferencia en T implica que para obtener un J de producto, fue necesaria una inversión de emergía diferente para cada subsistema.
70
Transformidad (T)(seJ/J/año) 12000000
9738045,854 10000000
8000000
6044190,359 6000000
4000000
2000000
424830,775 349643,735 104027,033 138845,718 4317,610 226598,305 0 Predio Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 37 Gráfico de transformidad (T) del sistema y subsistema predial
4.3 Dinámica de estado del sistema y subsistema predial. En base al análisis de indicadores emergéticos, con el fin de entender el proceso de cambio o dinámica de estado del sistema y subsistema predial, se realizó un análisis de sensibilidad para determinar las situaciones en las cuales la sustentabilidad del predio se ve alterada.
4.3.1 Indicadores emergéticos. Se calcularon 5 indicadores emergéticos: Índice de producción de emergía, Índice de inversión en emergía, Índice de carga ambiental, índice de sostenibilidad y porcentaje de renovabilidad. A continuación, en el Cuadro 19 se resumen los flujos e indicadores emergéticos del predio y de cada subsistema analizado en este estudio.
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CUADRO 19 Flujos de emergía e indicadores emergéticos del sistema y subsistema predial. B. N. y plantación Flujo Emergético Predio Quinta Chacra forestal Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar Rec. natural renovable no pagado (RR) 1354,47 1,96 883,95 12,69 4,79 32,67 9,19 401,65 Rec. natural no renovable no pagado (NR) 61,96 1,27 1,57 29,45 0,01 0,00 0,00 0,53 Rec. natural renovable pagado (RP) 0,73 0,00 0,36 0,36 0,00 0,00 0,00 0,00 Rec. natural no renovable pagado (NP) 337,20 0,15 45,24 11,05 6,73 2,25 0,66 271,30 Densidad de potencia emergética (Y) 1754,36 3,39 931,13 53,55 11,53 34,92 9,86 673,48 Output (En) 0,02 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 Transformidad (T) 104027,03 138845,72 424830,78 4317,61 349643,74 6044190,36 226598,30 9738045,85 Indice Emergético Predio Quinta Chacra Bosque Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar Indice de rendimiento emergético (EYR) 5,19 22,25 20,42 4,69 1,71 15,55 14,91 2,48 Indice de inversión emergética (EIR) 0,24 0,05 0,05 0,27 1,40 0,07 0,07 0,67 Indice de carga ambiental (ELR) 0,29 0,73 0,05 3,10 1,41 0,07 0,07 0,68 Indice de sostenibilidad (ESI) 17,63 30,67 385,68 1,51 1,22 225,85 207,39 3,67 Porcentaje de renovabilidad (%R) 77,25 57,95 94,97 24,37 41,54 93,56 93,29 59,64
72
Rendimiento emergético (EYR): es la relación entre el total de emergía y el valor de la emergía de los insumos comprados. Como se muestra en la Figura 38, el EYR de la quinta fue de 22,253, le sigue la chacra con 20,417, luego la porqueriza y el invernadero con 15,551 y 14,910 respectivamente. Estos resultados indican que el subsistema quinta utiliza mayor cantidad de recursos naturales (renovables y no renovables) provenientes del mismo predio. El predio, el hogar, el gallinero y el bosque, presentan valores mucho más bajos, entre 1 y 5. Según VOORA y THRIFT (2010), sistemas con un EYR de menos uno son insostenibles, por lo tanto, según lo que indican los resultados, el predio en su totalidad y sus subsistemas presentan una economía con una baja dependencia a recursos extra prediales, lo que los convierte en sistemas sustentables.
Indice de rendimiento Emergético (EYR) 25 22,253 20,417 20
15,551 14,910 15
10
5,191 4,691 5 2,482 1,713
0 Predio Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 38 Gráfico de índice de rendimiento emergético (EYR) del sistema y subsistema predial.
Índice de Inversión en Emergía: El valor de EIR más alto lo presentó el gallinero con 1,403, el hogar (0,675), el bosque nativo y plantación forestal (0,271) y el predio (0,239). Valores considerablemente menores presentó el invernadero (0,072), la
73
porqueriza (0,069), la chacra (0,052) y finalmente la quinta con el valor más bajo (0,047). Los resultados indican que la quinta utiliza más recursos naturales (renovables y no renovables) provenientes del sistema interno, en comparación al bosque y plantación forestal que con un valor más alto de EIR, indica que es más dependiente de recursos provenientes de la economía. Por lo tanto, podemos deducir que un sistema productivo que presente el menor valor en relación a otros sistemas, como el caso de la quinta y la chacra, reducirán los costos de producción, lo que representa un mejor desempeño en el mercado. Así la producción de sistemas basados en recursos naturales pagados puede ser menos competitivos que sistemas caracterizados por una menor inversión económica y una mayor contribución de la naturaleza en su producción (ver Figura 39).
Indice de inversión Emergética (EIR) 1,6 1,403 1,4
1,2
1,0
0,8 0,675
0,6
0,4 0,239 0,271 0,2 0,047 0,052 0,069 0,072 0,0 Predio Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 39 Gráfico de Indice de Inversión Emergética (EIR) del sistema y subsistema predial.
Índice de carga ambiental: es un índice de presión que el sistema ejerce sobre el medio ambiente y puede ser considerado como una medida del estrés de los ecosistemas. Según BROWN Y UGLIATI (2004), un ELR con valores inferiores a 2 indican un bajo impacto sobre el medio ambiente, valores entre 2 y 10 significa que el
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sistema causa un impacto moderado y sobre 10 que el sistema causará un gran impacto en el medio ambiente. Como se muestra en la Figura 40 el bosque y plantación forestal presenta un mayor ELR (3,103) en comparación al predio y los otros subsistemas.
Los demás subsistemas presentan valores inferiores a 2 los que, junto con el subsistema bosque y plantación forestal, ejercen un bajo impacto sobre el medio ambiente, sobre todo la chacra, que debido a su alto nivel de reciclaje, es el subsistema que presenta el menor valor de ELR (0,053). El reciclaje de un recurso interno, al no constituir una entrada al sistema, reduce la cantidad de energía necesaria para mantener el sistema en su conjunto y por consiguiente disminuye la carga ambiental.
El predio en su totalidad presenta un ELR de 0,295, por lo tanto es un sistema extremadamente sostenible cuyas actividades productivas no generan estrés al medio ambiente.
Indice de carga ambiental (ELR) 3,5 3,103 3,0
2,5
2,0
1,5 1,407
1,0 0,726 0,677
0,5 0,295 0,053 0,069 0,072 0,0 Predio Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 40 Gráfico de Índice de carga ambiental (ELR) del sistema y subsistema Predial.
75
Indice de sustentabilidad. Indica cual será el costo/beneficio de un producto o proceso a la economía en relación con su impacto ambiental. La Figura 41 muestra que el subsistema gallinero presenta el valor ESI más bajo (1,22). La chacra presenta un ESI de 385,68 siendo el subsistema con mayor índice de sustentabilidad.
Indice de sostenibilidad (ESI) 450
400 385,68
350
300
250 225,85 207,39 200
150
100
50 30,67 17,63 1,51 1,22 3,67 0 Predio Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 41 Gráfico de Índice de Sostenibilidad (ESI) del sistema y subsistema Predial.
Porcentaje de renovabilidad. A largo plazo, un sistema con un alto porcentaje de de emergía renovable es más sostenible y es capaz de sobrevivir al estrés económico a diferencia de los sistemas que utilizan una gran cantidad de recursos no renovables. El sistema predial Hijuela N°5 en su totalidad, tiene una renovabilidad de 77%, mientras que los subsistemas chacra (95%), porqueriza (94%) e invernadero (93%) presentan los porcentaje más altos de renovabilidad.
La porqueriza es un subsistema predial que recibe un gran aporte de recursos naturales renovables provenientes de otros subsistemas del mismo predio, al igual que la chacra que utiliza los residuos de cosecha y algas para su fertilización. En el caso del invernadero, su alto porcentaje de renovabilidad se debe principalmente al aprovechamiento de insumos para la construcción obtenidos desde el subsistema
76
predial bosque y plantación forestal. Por otro lado, los subsistemas hogar (60%) y quinta (58%) presentan porcentajes levemente mayores al 50%, mientras que el gallinero presenta un porcentaje de 42%.
El porcentaje de renovabilidad del bosque y plantación forestal es el más bajo de los subsistemas prediales (24%). Si bien, es un sistema que aprovecha recursos provenientes de otros subsistemas prediales como la mano de obra, es altamente demandante de recursos no renovables pagados. De esta forma, el subsistema bosque y plantación forestal, frente a fluctuaciones en la economía, es el subsistema predial más expuesto a estrés (ver Figura 42).
Porcentaje de renovabilidad (%R) 100 95 94 93 90
80 77
70 58 60 60
50 42 40
30 24
20
10
0 Predio Quinta Chacra Bosque N. y Gallinero Porqueriza Invernadero Hogar plantación forestal
FIGURA 42 Gráfico de porcentaje de Renovabilidad (R%) del sistema y subsistema predial.
A continuación el Cuadro 20 compara las transformidades e indicadores de EYR, ELR y ESI del predio Hijuela N°5, con otros sistemas de obtención de productos similares en diferentes tiempos y espacios geográficos.
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CUADRO 20 Comparación de transformidades e índices emergéticos del predio Hijuela N°5 con otros sistemas de similar producción.
Transformidad Indice emergético Referencia Ubicación Producto T (seJ/J/Año) EYR ELR ESI Andresen, et al . 2000 EEUU Porqueriza ecológica 480000 1,13 7,77 0,15 Andresen, et al . 2000 EEUU Porqueriza convencional 580000 1,04 2,31 0,05 Haden. 2002 agric. campesina, Lopez Island, EEUU Porqueriza 6240000 1,09 11,04 0,10 Este estudio agric. campesina, Pilolcura, Chile Porqueriza 6044190 15,55 0,07 225,85 Castellini, et al . 2006 Perugia University, Italia Gallinero ecológico 579000 1,51 2,04 0,74 Castellini, et al , 2006 Grighi, Todi, Italia Gallinero convencional 611000 1,19 5,21 0,23 Haden, A. 2002 agric. campesina, Lopez Island, EEUU Gallinero 2050000 1,32 3,08 0,43 Este estudio agric. campesina, Pilolcura, Chile Gallinero 349644 1,71 1,41 1,22 Wang, et al ., 2008 agric. campesina, China, Xipo Quinta 140000 1,18 11,15 0,11 Haden, A. 2002 agric. campesina, Lopez Island, EEUU Quinta 536000 1,06 16,64 0,06 Este estudio agric. campesina, Pilolcura, Chile Quinta 138846 22,25 0,73 30,67 Haden. 2002 agric. campesina, Lopez Island, EEUU Invernadero 874000 1,01 71,27 0,01 Lagerberg, et al. 1999 EEUU Invernadero 5360000 1,07 14,10 0,08 Este estudio agric. campesina, Pilolcura, Chile Invernadero 226598 14,91 0,07 207,39 Macari. 2009 agric. campesina, Copiulemu, Chile Plantacion pino s/manejo 877 2,19 0,77 2,86 Macari. 2009 agric. campesina, Copiulemu, Chile Plantacion pino c/manejo 866 2,10 0,77 2,72 Este estudio agric. campesina, Pilolcura, Chile Bosque nativo y plantación 4318 4,69 3,10 1,51 Macari. 2009 agric. campesina, Copiulemu, Chile Predio 248509 38,18 2,49 15,35 Haden. 2002 agric. campesina, Lopez Island, EEUU Predio 778000 1,32 3,17 0,42 Agostinho, et al. 2008 agric. campesina, D. Cachoeiras, Brasil Predio 650000 15,45 0,69 22,39 Este estudio agric. campesina, Pilolcura, Chile Predio 104027 5,19 0,29 17,63
Como se muestra en el Cuadro 20, el sistema predial Hijuela N°5, es altamente eficiente en el uso de sus recursos. Esto se hace evidente en el análisis de transformidades y su índice de carga ambiental, debido a que presenta valores más bajos en comparación a sistemas campesinos de EEUU, Brasil e incluso de otras partes de Chile. En cuanto a los índices de sustentabilidad y rendimiento emergético se encuentran dentro de los valores presentados por los otros estudios.
El subsistema bosque nativo y plantación forestal presenta una transformidad y un índice de carga ambiental mayor al estudio realizado por MACARI, (2009) en Copiulemu, donde se compararon los valores de una plantación de pino con manejo y sin manejo. En consecuencia, sus índices de rendimiento emergético y sustentabilidad son menores.
El susbsistema predial invernadero tiene una transformidad y un índice de carga ambiental inferior a los otros sistemas invernaderos con los que fue comparado. Su índice de rendimiento y sobre todo de sustentabilidad presentan valores considerablemente mayores a los demás estudios. Esto se debe principalmente a que
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la infraestructura de este subsistema es obtenida de los recursos internos del predio a diferencia de los otros invernaderos cuyos materiales fueron obtenidos desde la economía. Situación similar es la del subsistema gallinero, cuya transformidad e índice de carga ambiental son menores que la de los sistemas con los que fue comparado. Incluso son inferiores a los valores de un gallinero ecológico según el estudio de CASTELLINI et al., (2006). Por otro lado, sus índices de sustentabilidad y rendimiento emergético son levemente mayores.
El subsistema quinta presenta valores similares de transformidad a sistemas campesinos de producción de fruta en China, al igual que el subsistema porqueriza con los valores entregados por HADEN, (2002) en sistemas agrícolas campesinos de Lopez Island. Sin embargo, sus índices de rendimiento emergético y sustentabilidad son considerablemente mayores.
4.3.2 Escenarios en base al análisis de sensibilidad Con el fin de evaluar las estrategias y escenarios que permitan aumentar o disminuir la sustentabilidad del predio Hijuela N°5, se seleccionaron diferentes alternativas analizadas mediante el uso de análisis de sensibilidad. Este análisis se aplica en este estudio sobre la base de los siguientes supuestos: a) Un mayor uso de las fuentes renovables de energía y materiales, en lugar de los combustibles fósiles y electricidad proveniente de termoeléctricas e hidroeléctricas aumenta la sustentabilidad del sistema agrícola campesino b) Una disminución en la sustentabilidad predial mediante la eliminación de flujos provenientes de los subsistemas más sustentables c) Reducción de los flujos de entrada de recursos no renovables para la mantención de los subsistemas productivos chacra e invernadero mediante el aumento en el uso de recursos renovables locales (por ejemplo, reducción en el uso de pesticidas y fertilizantes provenientes de la economía). d) Reducción de los flujos renovables no pagados mediante la eliminación de la mano de obra proveniente del subsistema hogar campesino, en reemplazo de mano de obra proveniente de la economía. El impacto en la sostenibilidad del predio Hijuela N°5 mediante las variaciones de entradas y salidas de flujos emergéticos, será analizado a través de un escenario de
79
referencia y 4 escenarios construidos a partir de los supuestos planteados anteriormente. Los resultados obtenidos en base a los escenarios se presentan en el diagrama radar de la Figura 43. Escenario A: 0% de electricidad, agua potable y gas licuado. Escenario B: 0% de flujos provenientes de la chacra. Escenario C: 0% en fertilizantes y fungicidas provenientes de la economía y un aumento del 50% en residuos orgánicos y productos provenientes del mar para enmienda y fertilización. Escenario D: 0% de flujos provenientes del subsistema familiar campesino hogar. Escenario E: escenario de referencia, situación actual del predio.
Indices emergéticos a nivel predial en diferentes escenarios
Escenario A Escenario B Escenario C Escenario D Escenario E
Indice de sostenibilidad (ESI) 25
20
15
Indice de inversión emergética 10 Indice de rendimiento (EIR) emergético (EYR) 1 5
0
Indice de carga ambiental (ELR) Renovabilidad (R)
FIGURA 43 Indicadores emergéticos calculados para diferentes escenarios prediales.
Como se muestra en la Figura 43, la modificación de los flujos emergéticos mediante los escenarios propuestos, no genera cambios importantes en los índices de inversión
80
de energía, de carga ambiental y renovabilidad. Sin embargo, los índices de sostenibilidad y de rendimiento emergético son muy sensibles al cambio de escenarios.
El cambio más favorable en la sustentabilidad del sistema predial ocurre en el escenario D. En este escenario se elimina el subsistema hogar y se considera la mano de obra como un recurso renovable pagado. Con esto disminuye considerablemente los flujos de energías no renovables pagadas destinados a la mantención del hogar.
Por otro lado, el reemplazo de las energías convencionales por el uso de energías renovables propuesto en el escenario A, también contribuye al aumento de los indicadores de sustentabilidad y rendimiento emergético.
El aumento en el uso de recursos renovables locales para la fertilización y enmiendas utilizadas en los subsistemas productivos del predio en consecuencia de una nula adquisición de fertilizantes y fungicidas provenientes de la economía, aumenta el rendimiento emergético y la sostenibilidad del predio como se plantea en el escenario C.
El escenario B es el único escenario planteado en donde la sostenibilidad y el rendimiento emergetico predial son disminuidos. Eso se produce a partir de la eliminación del sistema productivo con mayor utilización de recursos renovables no pagados, la chacra. Sin duda la chacra es el sistema que más aporta a la sustentabilidad del sistema predial campesino Hijuela N°5.
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5 CONCLUSIONES
Teniendo en cuenta los objetivos planteados, los métodos utilizados y basándose en los resultados obtenidos en este estudio, fue posible establecer las siguientes conclusiones:
El análisis emergético en conjunto con el sistema de clasificación de ecorregiones ha demostrado ser una herramienta útil en la realización de la contabilidad ambiental de los agroecosistemas campesinos, ya que considera la contribución de la naturaleza más allá de los medios de producción, mano de obra y servicios, de acuerdo a los diferentes espacios en donde se desarrolla. La complementación de ambas metodologías permite mejorar la calidad de los datos utilizados y un cálculo mas preciso de la arquitectura predial, en términos de su arreglo topológico, número y dimensión de sus componentes.
Al analizar el comportamiento del predio Hijuela N°5, se determinó que es a la vez eficiente y sostenible, dada la densidad de potencia emergética y baja transformidad que presenta, siendo incluso más eficiente que cada subsistema que lo compone si estos trabajaran de forma independiente
Los resultados de la evaluación emergética indican cuantitativamente que los agroecosistemas campesinos tienen una alta eficiencia en la conversión de emergía. Utilizan recursos de inversión desde el exterior, con un alto uso de las fuentes renovables de emergía internos, reduciendo el estrés y presión sobre el medio ambiente; siendo incluso más sostenible incluso que los subsistemas que lo componen si estos trabajaran en forma separada.
El análisis de sensibilidad mostró que dentro de los parámetros emergéticos evaluados, el agroecosistema Hijuela N°5, presenta una alta sensibilidad a la ausencia del subsistema hogar, aumentando considerablemente la sostenibilidad del predio. Por otro lado, la ausencia del subsistema predial Chacra presenta una alta sensibilidad, disminuyendo la sostenibilidad predial.
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7 ANEXOS
ANEXO 1 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del predio Hijuela N°5.
ITEM METODO DE CALCULO FUENTE
RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 1,54E+05 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % = 1,00E+06 J/MJ Energía = 4,13E+13 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 4,13E+13 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA: Área territorial = 1,54E+05 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia) = (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 9,99E+10 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 1,82E+15 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL: Área = 1,54E+05 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m Escorrentía = 25 % Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 7,64E+10 J/año/ha Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 2,13E+15 sej/año/ha 4 ENERGIA EÓLICA:
Área = 1,54E+05 m2
Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03 Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3
90
= (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 4,16E+11 J/año Transformidad = 2450 [a] Flujo total = 1,02E+15 sej/año
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 5 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 154350 m2 Tasa de erosión= 800 gr/m2/año Materia Orgánica = 0,03 Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía = 83735739360 J/año Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 6,19644E+15 sej/año
ANEXO 2 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial quinta
ITEM METODO DE CALCULO FUENTE
RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR:
Área = 3,17E+03 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % = 1,00E+06 J/MJ Energía = 8,48E+11 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 8,48E+11 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA:
Área territorial = 3,17E+03 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia)
= (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 2,05E+09 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 3,73E+13 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL:
Área = 3,17E+03 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m Escorrentía = 25 % Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 1,57E+09 J/año
91
Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 4,38E+13 sej/año 4 ENERGIA EÓLICA:
Área = 3,17E+03 m2
Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03
Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3
= (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 8,54E+09 J/año Transformidad = 2450 sej/J [a] Flujo total = 2,09E+13 sej/año
5 MANO DE OBRA Jornadas hombre anuales = 17 JH/año Gasto calórico= 3200 Kcal/jornada Energía jornada hombre= 227718400 J Transformidad= 6,70E+05 sej/J [h] Emergía = 1,53E+14 sej
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 6 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 3,17E+03 m2 Tasa de erosión= 800 gr/m2/año Materia Orgánica = 0,03 % Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía = 1719742752 J/año Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 1,27261E+14 sej/año
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 7 SACO Numero de sacos = 12 unidades
Peso saco de 50 kilos 1,50E+002 g Peso total saco= 1,80E+003 g Transformidad = 4,69E+09 sej/gr [d] Emergía = 8,44E+12 sej/año 8 BOLSA PLASTICO Numero de bolsas = 42 unidades
Peso bolsa 12 kilos = 5,00E+000 g Peso total bolsa= 2,10E+002 g Transformidad = 4,69E+09 sej/gr [d] Emergía = 9,85E+11 sej/año 9 TIJERA DE PODAR Unidades= 1 unidades Peso tijera de podar= 175 g Total g = 175 g
92
Depreciación 10 años = 17,5 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 5,60E+10 sej/año 10 SERRUCHO Unidades= 1 unidades Peso serrucho= 450 g Total gr = 450 g Depreciación 10 años = 45 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 1,44E+11 sej/año 11 CARRETILLA Unidades = 1 unidades Peso carretilla= 13800 g Total gr = 13800 g Depreciación 10 años = 1380 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 4,416E+12 sej/año 12 HORQUETA Unidades= 1 unidades Peso horqueta= 1700 g Total gr = 1700 g Depreciación 10 años = 170 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 5,44E+11 sej/año 13 PALA Unidades= 1 unidades Peso pala= 2000 g Total gr = 2000 g Depreciación 10 años = 200 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 6,4E+11 sej/año PRODUCCION 14 MANZANA Producción anual = 600 kg Energía = 2427880 J/kg Energía = (K de manzana)(contenido calórico) Energía total= 1456728000 J/año 15 CIRUELA Producción anual = 500 kg Energía = 1967420 J/kg Energía = (K de ciruela)(contenido calórico) Energía total= 983710000 J/año
93
ANEXO 3 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial chacra
ITEM METODO DEALCULO FUENTE RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 3,92E+03 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % = 1,00E+06 J/MJ Energía = 1,05E+12 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 1,05E+12 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA:
Área territorial = 3,92E+03 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia)
= (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 2,54E+09 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 4,62E+13 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL: Área = 3,92E+03 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m Escorrentía = 25 Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 1,94E+09 J/año Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 5,41E+13 sej/año
4 ENERGIA EÓLICA: Área = 3,92E+03 m2 Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s
Coeficiente de arrastre = 1,00E-03 Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3 = (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 1,06E+10 J/año
Transformidad = 2450 sej/J [a] Flujo total = 2,59E+13 sej/año
94
5 ALGAS Kg de alga fresca= 7000 Kg/ha Contenido calórico = 5000 Kcal/kg Contenido de Energía = 1,46545E+11 J/año/ha Transformidad = 430000 sej/J [f] Emergía = 6,30144E+16 sej 6 RESIDUOS DE CULTIVO
Kg de residuo de cultivo= 9800 Kg/ha
Contenido calórico = 5000 Kcal/kg
Contenido de Energía = 2,05163E+11 J/año/ha
Transformidad = 1,15E+05 Sej/J [g] Emergía = 2,36E+16 7 CARBONATO DE CALCIO (CONCHAS)
Cantidad de producto = 392000 g Transformidad = 2,53E+09 sej/g [n ] Emergía = 9,92E+14 sej
8 MANO DE OBRA
Jornadas hombre anuales = 43 JH/año Gasto calórico= 3200 Kcal/jornada Energía jornada hombre= 581351680 J Transformidad= 6,70E+05 sej/J [h] Emergía = 3,90E+14 sej 9 SEMILLA BULBO AJO Kg de bulbo ajo = 10 kg Contenido calórico = 1190 Kcal/kg
Contenido de Energía = 49813400 J Transformidad = 3,48E+04 sej/J [i] Emergía = 1,73E+12 sej 10 SEMILLA HABA Kg de semilla haba = 2 kg Contenido calórico = 2451 Kcal/kg Contenido de Energía = 20519772 J
Transformidad = 34800 sej/J [i]
Emergía = 7,14088E+11 sej
11 PAPA SEMILLA Kg de papa semilla = 1,00E+03 kg Contenido calórico = 614 Kcal/kg Contenido de Energía = 2,57E+09 J Transformidad = 1,04E+05 sej/J [h] Emergía = 2,67E+14 sej 12 SEMILLA POROTO Kg de semilla poroto = 1,00E+01 kg Contenido calórico = 3520 Kcal/Kg
95
Contenido de Energía = 1,47E+08 J Transformidad = 6,80E+04 sej/J [h] Emergía = 1,00E+13 sej/año 13 MADERA POSTES Numero de postes = 150 Unidades Gramos por poste 1,36E+004 gr/poste Total madera = 2,04E+006 gr/poste Contenido calórico madera= 3,6 Kcal/gr Flujo total energía= 3,08E+010 J Depreciación 15 años energía madera= 2,06E+009 J Transformidad = 3,49E+04 sej/J [e] Emergía = 7,20E+13 sej
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 14 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 3,92E+03 m2 Tasa de erosión= 8 Ton/ha/año Materia Orgánica = 0,03 Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía = 2126621952 J/año/ha Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 1,5737E+14 sej/año
RECURSOS NATURALES RENOVABLES PAGADOS (RP) 15 TRACCION ANIMAL Jornadas Animal anuales = 5 JA/año Potencia por hora = 10,5 MJ/hora Flujo energía anual = 52500000 J ano Transformidad = 694000 sej/J [h] Emergía = 1,91284E+15 sej/año RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 16 SACO Numero de sacos = 75
gramos por saco de 50 kilos 1,50E+002 g Peso total saco= 1,13E+004 g Transformidad = 4,69E+09 Sej/gr [d] Emergía = 5,28E+13 Sej/año 17 FUNGICIDA Cantidad de producto = 5,00E+000 L Densidad = 2,50E+002 gr/L Peso = 1,25E+000 K Contenido energético producto = 9,99E+04 Kcal/K Contenido energético total = 5,23E+008 J Transformidad = 1,97E+06 sej/J Emergía = 1,03E+15 sej/año 18 AZADON Unidades= 2 unidades gr azadón= 1700 g
96
Total gr = 3400 g Depreciación 10 años = 340 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 1,088E+12 sej/año 19 PALA Unidades= 2 unidades Peso pala= 2000 g Total g = 4000 g Depreciación 10 años = 400 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 1,28E+12 sej/año 20 RASTRILLO Unidades= 1 unidades Peso rastrillo= 1500 g Total gr = 1500 g Depreciación 10 años = 150 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 4,8E+11 sej/año 21 ALAMBRE Unidades = 10 unidades Peso malla alambre = 22000 g Total gr = 220000 g Depreciación 15 años = 14740 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 4,72E+13 sej/año 22 GRAPAS Cantidad grapas = 4000 g Depreciación 10 años = 268 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g
Emergía = 8,58E+11 sej/año [e] 23 CARRETILLA Unidades = 1 unidades Peso carretilla= 13800 g Total gr = 13800 g Depreciación 10 años = 1380 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 4,42E+12 sej/año 24 HORQUETA Unidades = 1 unidades Peso horqueta = 1700 g Total gr = 1700 g Depreciación 10 años = 170 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e ] Emergía = 5,44E+11 sej/año 25 FERTILIZANTE NITROGENADO Cantidad de producto = 30000 g Transformidad = 3,80E+09 sej/g
Emergía = 1,14E+014 sej
97
26 FERTILIZANTE FOSFORADO Cantidad de producto = 40000 g Transformidad = 6,55E+09 sej/g [j] Emergía = 2,62E+014 sej
27 ARADO VERTEDERA Energía invertida en maquinaria = 2044 MJ/ha Flujo total= 2,04E+009 J/ha Transformidad = 1,20E+006 sej/J [h] Emergía = 2,45E+015 sej 28 RASTRA DISCO Energía invertida en maquinaria = 464 MJ/ha Flujo total = 4,64E+008 J/ha Transformidad = 1,20E+006 sej/J [h] Emergía (seJ) = 5,57E+014 sej PRODUCCION 29 HABA Producción anual = 214,9083331 kg Energía = 1,03E+07 J/kg Energía (J) = (K de habas)(contenido calórico) Energía total= 2,20E+09 J/año 30 PAPAS Producción anual = 3,56E+03 kg Energía = 2,57E+06 J/kg Energía (J) = (K de papas)(contenido calórico) Energía total= 9,16E+09 J/año 31 POROTO GRANO Producción anual = 122,01 kg Energía = 1,47E+07 J/kg Energía (J) = (K de porotos)(Energía por K) (___K de porotos)(1.8E+07 J/K) Energía total= 1,80E+09 J/año 32 AJO Producción anual = 170,7055 kg Energía = 4,98E+06 J/kg Energía (J) = (K de ajo)(contenido calórico)
Energía total= 8,50E+08 J/año 33 RESIDUO DE CULTIVO Producción anual = 9800 Kg/ha Energía = 5000 Kcal/kg Energía total (J) = 2,05163E+11 J/año/ha
98
ANEXO 4 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial bosque y plantación forestal
ITEM METODO DE CALCULO FUENTE RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 7,34E+04 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % = 1,00E+06 J/MJ Energía = 1,96E+13 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 1,96E+13 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA: Área territorial = 7,34E+04 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia) = (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 4,75E+10 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 8,64E+14 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL:
Área = 7,34E+04 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m Escorrentía = 25 Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 3,63E+10 J/año Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 1,01E+15 sej/año 4 ENERGIA EÓLICA: Área = 7,34E+04 m2 Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03
Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3 = (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 1,98E+11 J/año Transformidad = 2450 sej/J [a] Flujo total = 4,84E+14 sej/año 5 MANO DE OBRA Jornadas hombre anuales = 29 JH/año Gasto calórico= 3200 Kcal/jornada Energía jornada hombre= 381763200 J
99
Transformidad= 6,70E+05 sej/J [h] Emergía = 2,56E+14 sej RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 6 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 7,34E+04 m2 Tasa de erosión= 8 Ton/ha/año Materia Orgánica = 0,03 Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía = 39792785760 J/año/ha Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 2,94467E+15 sej/año RECURSOS NATURALES RENOVABLES PAGADOS (RP) 7 TRACCION ANIMAL Jornadas Animal anuales = 5 JA/año Potencia por hora = 10,5 MJ/hora Flujo energía anual = 52500000 J ano Transformidad = 694000 sej/J [h] Emergía = 1,91284E+15 sej/año
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 8 SACO Numero de sacos = 1359 gramos por saco de 50 kilos 1,50E+002 g Peso total saco= 2,04E+005 g Transformidad = 4,69E+09 sej/gr [d] Emergía = 9,56E+14 sej/año 9 HACHA Unidades = 2 unidades gr azadón= 1400 g Total gr = 2800 g Depreciación 10 años = 280 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía (Sej)= 8,96E+11 Sej/año 10 MOTOSIERRA Peso motosierra = 3000 g Transformidad = 6,28E+09 sej/g [k] Emergía = 1,88E+013 sej 11 BENCINA Cantidad de bencina= 46 l Energía= 3,87E+07 J/l Energía= 1,78E+09 J Transformidad= 6,60E+04 sej/J [e] Emergía= 1,17E+14 sej 12 ACEITE MEZCLA Cantidad de bencina= 4,7 l Energía= 3,87E+07 J/l Energía= 1,82E+08 J
100
Transformidad= 6,60E+04 sej/J [e] Emergía= 1,20E+13 sej PRODUCCION 13 LEÑA NATIVO Producción anual = 2,70E+04 kg Energía = 1,47E+07 J/kg Energía = (K de papas)(contenido calórico) Energía total= 3,96E+11 J/año 14 LEÑA EUCALIPTUS Producción anual = 4,13E+04 kg Energía = 2,01E+07 J/kg Energía = (K de papas)(contenido calórico) Energía total= 8,31E+11 J/año 15 AVELLANA (PFNM) Producción anual = 500,00 kg Energía = 2,83E+07 J/kg Energía = (K de porotos)(Energía por K) (___K de porotos)(1.8E+07 J/K) Energía total = 1,41E+10 J/año
ANEXO 5 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial gallinero
ITEM METODO DE FORMULA FUENTE RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 2,00E+01 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % 1,00E+06 J/MJ Energía = 5,35E+09 J/año Transformidad = 1 sej/J Flujo total = 5,35E+09 sej/año [definición] 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA: Área territorial = 2,00E+01 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia) = (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 1,29E+07 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 2,36E+11 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL:
Área = 2,00E+01 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m
101
Escorrentía = 25 Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 9,90E+06 J/año Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 2,76E+11 sej/año 4 ENERGIA EÓLICA:
Área = 2,00E+01 m2
Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03 Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3 = (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 5,39E+07 J/año Transformidad = 2450 sej/J [a] Flujo total = 1,32E+11 sej/año 5 MANO DE OBRA Jornadas hombre anuales = 17,6 JH/año Gasto calórico= 3200 kcal/jornada Energía jornada hombre= 235755520 J Transformidad= 6,70E+05 sej/J [h] Emergía = 1,58E+14 sej 6 MADERA Peso madera pino = 200 kg Contenido calórico madera pino= 2150 Kcal/kg Flujo total energía= 1,80E+009 J Depreciación 15 años energía madera= 1,21E+008 J Transformidad = 3,49E+04 sej/J [e] Emergía = 4,21E+12 sej
7 RESIDUOS DE CULTIVO (INVERNADERO) Kg de residuo de cultivo= 100 Kg/ha Contenido calórico = 5000 Kcal/kg Contenido de Energía = 2093500000 J/año/ha
Transformidad = 1,15E+05 sej/J [g] Emergía = 2,41E+14 8 CARBONATO DE CALCIO (CONCHAS)
Peso de conchas = 30000 g Transformidad = 2,53E+09 sej/g
Emergía = 7,59E+13 sej [n] RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 10 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 2,00E+01 m2 Tasa de erosión= 8 Ton/ha/año Materia Orgánica = 0,03 Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO)
102
(___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía (J) = 10850112 J/año/ha Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 8,02908E+11 sej/año
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 11 TRIGO Kg de alimento concentrado= 2,30E+02 kg Contenido calórico = 3260 Kcal/kg Contenido de Energía = 3,14E+09 J
Transformidad = 1,59E+05 sej/J [l] Emergía = 4,99E+14 sej 12 AFRECHILLO Kg de alimento concentrado = 2,30E+02 kg Contenido calórico = 2210 Kcal/kg Contenido de Energía = 2,13E+09 J Transformidad = 8,00E+04 sej/J [m] Emergía = 1,70E+14 sej 13 CLAVOS Peso clavo = 3000 g Depreciación 10 años = 300 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e} Emergía = 9,60E+11 sej/año 14 ALAMBRE Peso alambre = 10000 g Depreciación 10 años = 1000 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 3,2E+12 sej/año PRODUCCION 15 HUEVOS Producción anual = 100 kg Energía = 3265080 J/kg Energía = (K de cerdo)(contenido calórico) Energía total= 326508000 J/año 16 AVE DE CORRAL Producción anual = 200 kg Energía = 7953400 J/kg Energía = (K de pollo)(contenido calórico) Energía total= 1590680000 J/año 17 ESTIERCOL AVES DE CORRAL gr abono= 300 kg Energía = 4604600 J/kg Energía = (K de cerdo)(contenido calórico) Energía total= 1381380000 J/año
103
ANEXO 6 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial porqueriza.
ITEM METODO DE CALCULO FUENTE RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 1,00E+01 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % 1,00E+06 J/MJ Energía = 2,68E+09 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 2,68E+09 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA: Área territorial = 1,00E+01 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia) = (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 6,47E+06 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 1,18E+11 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL:
Área = 1,00E+01 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m Escorrentía = 25 Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 4,95E+06 J/año Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 1,38E+11 sej/año 4 ENERGIA EÓLICA:
Área = 1,00E+01 m2
Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03
Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3 = (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía (J) = 2,69E+07 J/año Transformidad = 2450 sej/J [a} Flujo total = 6,60E+10 sej/año 5 MANO DE OBRA Jornadas hombre anuales = 16 JH/año Gasto calórico = 3200 Kcal/jornada Energía jornada hombre = 214323200 J
104
Transformidad = 6,70E+05 sej/J [h] Emergía = 1,44E+14 sej 6 MADERA Peso madera pino kg = 170 kg Contenido calórico madera pino = 2150 Kcal/kg Flujo total energía= 1,53E+009 J Depreciación 15 años energía madera= 1,03E+008 J Transformidad = 3,49E+04 sej/J [e] Emergía = 3,58E+12 sej 7 PAPA Kg de papa = 9,64E+02 kg Contenido calórico = 800 Kcal/kg
Contenido de Energía = 3,23E+09 J Transformidad = 5,54E+04 sej/J [n] Emergía = 1,79E+14 sej 8 AVELLANA Kg de avellana = 4,90E+02 kg Contenido calórico = 6750 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,38E+10 J
Transformidad = 7,16E+04 sej/J [o] Emergía = 9,91316E+14 sej 9 PRADERA Kg de pradera = 2,00E+03 kg MS
Contenido calórico = 3600 Kcal/Kg Contenido de Energía = 3,01E+10 J
Transformidad = 4,55E+04 sej/J [o] Emergía = 1,37E+15 sej 10 RESIDUO ORGANICO HOGAR Kg de residuo de cultivo= 1000 Kg/ha Contenido calórico = 1200 Kcal/kg Contenido de Energía = 5024400000 J/año/ha Transformidad = 1,15E+05 sej/J Emergía = 5,78E+14 RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 11 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 1,00E+01 m2 Tasa de erosión= 8 Ton/ha/año Materia Orgánica (%) = 0,03 Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía (J) = 5425056 J/año/ha Transformidad = 74000 sej/J [g] Flujo total = 4,01454E+11 sej/año
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 12 ALIMENTO CONCENTRADO (AFRECHO) Kg de alimento concentrado= 3,00E+02 kg
105
Contenido calórico = 2210 Kcal/kg Contenido de Energía = 2,78E+09 J Transformidad = 8,00E+04 sej/J [m] Emergía = 2,22E+14 sej 13 CLAVOS Peso clavo= 1800 g Depreciación 10 años= 180 g Transformidad = 3,20E+09 Sej/g [e] Emergía = 5,76E+11 Sej/año 14 ALAMBRE gr alambre= 6000 g Depreciación 10 años= 600 g Transformidad= 3,20E+09 Sej/g
Emergía = 1,92E+12 Sej/año
PRODUCCION 15 CERDO Producción anual = 1000 kg Energía = 577668 J/kg [e] Energía = (K de cerdo)(contenido calórico)
Energía total = 577668000 J/año
ANEXO 7 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial invernadero
ITEM METODO DE CALCULO FUENTE RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 4,40E+02 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % 1,00E+06 J/MJ Energía = 1,18E+11 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 1,18E+11 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA: Área territorial = 4,40E+02 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia) = (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 2,85E+08 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a] Flujo total = 5,18E+12 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL: Área = 4,40E+02 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m
106
Escorrentía = 25 Gravedad= 9,80E+00 m/s2 Densidad agua= 1,00E+03 kg/m3 = 2,18E+08 J/año Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 6,08E+12 sej/año 4 ENERGIA EÓLICA:
Área = 4,40E+02 m2 Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03 Energía = (Área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3 = (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 1,18E+09 J/año Transformidad = 2450 SeJ/J [a] Flujo total = 2,90E+12 SeJ/año 5 MANO DE OBRA Jornadas hombre anuales = 18,8 JH /año Gasto calórico = 3200 Kcal/jornada Energía jornada hombre = 251829760 J Transformidad = 6,70E+05 SeJ/J [h] Emergía = 1,69E+14 SeJ 6 MADERA INVERNADERO Peso madera eucaliptus kg = 740 kg Contenido calórico madera eucaliptus = 2,30E+003 Kcal/kg Peso madera pino = 852 kg Contenido calórico madera pino = 2150 Kcal/kg Flujo total energía = 1,48E+010 J Depreciación 15 años energía madera = 9,91E+008 J Transformidad = 3,49E+04 sej/J [e] Emergía = 3,46E+13 sej 7 RESIDUOS DE CULTIVO (INVERNADERO) Kg de residuo de cultivo = 100 Kg/ha Contenido calórico = 5000 Kcal/kg Contenido de Energía = 2093500000 J/año/ha
Transformidad = 1,15E+05 sej/J [g] Emergía = 2,41E+14
8 ESTIERCOL AVES DE CORRAL Peso abono = 150000 gr Transformidad = 2,96E+09 sej/gr [l] Emergía = 4,44E+14 9 CARBONATO DE CALCIO (CONCHAS)
Cantidad de producto = 10000 g Transformidad = 2,53E+09 sej/g [n ] Emergía = 2,53E+13 sej RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS
107
10 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área= 0,044 m2 Tasa de erosión= 8 Ton/ha/año Materia Orgánica = 0,03 Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de E. en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía = 23870,2464 J/año/ha Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 1766398234 sej/año
RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 11 SEMILLA kg de semilla= 0,0017 kg contenido calórico= 1000 Kcal/kg contenido de energía= 7116,2 J Transformidad = 3,48E+04 sej/J [e] Emergía = 2,48E+08 sej 12 AZADON Unidades = 1 unidades Peso azadón = 1700 g Total gr = 1700 g Depreciación 10 años = 170 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 5,44E+11 sej/año 13 PALA Unidades = 1 unidades Peso pala = 2000 g
Total gr = 2000 g Depreciación 10 años = 200 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 6,4E+11 sej/año 14 RASTRILLO Unidades = 1 unidades Peso rastrillo= 1500 g Total gr = 1500 g Depreciación 10 años = 150 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 4,8E+11 sej/año 15 CARRETILLA Unidades = 1 unidades Peso carretilla = 13800 g Total gr = 13800 g Depreciación 10 años = 1380 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 4,416E+12 sej/año 16 HORQUETA Unidades = 1 unidades
108
gr horqueta = 1700 g Total gr = 1700 g Depreciación 10 años = 170 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 5,44E+11 sej/año 17 TIJERA DE PODAR Unidades = 1 unidades gr tijera de podar = 175 g Total gr = 175 g Depreciación 10 años = 17,5 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 56000000000 sej/año 18 PALA PEQUEÑA Unidades = 1 unidades Peso pala pequeña = 160 g Total gr = 160 g Depreciación 10 años = 16 g Transformidad = 3200000000 sej/g [e] Emergía = 51200000000 sej/año 19 PLASTICO POLIETILENO kg plástico = 80000 g Transformidad = 3,80E+08 sej/g
Emergía = 3,04E+13 sej/año 20 CLAVOS Cantidad clavos= 15000 g Depreciación 10 años= 1500 g Transformidad= 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 4,80E+12 sej/año 21 ALAMBRE Peso alambre = 50000 g Depreciación 10 años = 5000 g Transformidad = 3,20E+09 sej/g [e] Emergía = 1,6E+13 sej/año 22 FERTILIZANTE NITROGENADO Cantidad de producto = 650 g Transformidad = 3,80E+09 sej/g [e] Emergía = 2,47E+12 sej 23 FERTILIZANTE FOSFORADO Cantidad de producto= 870 gr Transformidad = 6550000000 sej/g [j] Emergía = 5,6985E+12 sej
PRODUCCION 24 TOMATE Producción anual = 80 kg Energía = 753480 J/kg Energía = (K de tomate)(contenido calórico) Energía total = 60278400 J/año 25 LECHUGA
109
Producción anual = 70 kg Energía = 699062 J/kg Energía = (K de lechuga)(contenido calórico) Energía total = 48934340 J/año 26 REPOLLO Producción anual = 30 kg Energía = 983710 J/kg Energía (J) = (K de repollo)(Energía por K) Energía total = 29511300 J/año 27 PEPINO Producción anual = 20 kg Energía = 502320 J/kg Energía = (K de pepino)(contenido calórico) Energía total = 10046400 J/año 28 PIMIENTO MORRON Producción anual = 18 kg Energía = 807898 J/kg Energía = (K de morrón)(contenido calórico) Energía total = 14542164 J/año 29 RESIDUOS DE CULTIVO (INVERNADERO) Producción anual = 200 kg Energía = 20930000 J/kg Energía = (K de residuos de cultivo)(contenido calórico)
Energía total = 4186000000 J/año
ANEXO 8 Cuadro de formulas y cálculos de los flujos de emergía del subsistema predial hogar
ITEM METODO DE CALCULO FUENTE RECURSOS NATURALES RENOVABLES NO PAGADOS (RR) 1 ENERGIA SOLAR: Área = 1,31E+03 m2 Insolación = 3,34E+02 MJ/m2/año Albedo = 20,00 % 1,00E+06 J/MJ Energía = 3,51E+11 J/año Transformidad = 1 sej/J [definición] Flujo total = 3,51E+11 sej/año 2 LLUVIA , ENERGÍA POTENCIAL QUIMICA:
Área territorial = 1,31E+03 m2 Lluvia = 1,87 m/año Evapotranspiración = 7 % Energía = (Área)(Lluvia)(Evapo.)(En. libre de Gibbs en lluvia) = (____m2)(____m)(___%)(1,0E+06g/m3)(4.94J/g) Energía = 8,48E+08 J/año Transformidad = 18200 sej/J [a]
110
Flujo total = 1,54E+13 sej/año 3 LLUVIA, ENERGIA GEOPOTENCIAL: Área = 1,31E+03 m2 Lluvia = 1,87 m/año Elevación media = 108 m Escorrentía = 25 % Gravedad = 9,80E+00 m/s2 Densidad agua = 1,00E+03 kg/m3 = 6,49E+08 J/año Transformidad = 27900 sej/J [a] Flujo total = 1,81E+13 sej/año
6 ENERGIA EÓLICA: Área = 1,31E+03 m2 Densidad del aire = 1,23E+00 kg/m3 Promedio anual de velocidad del viento = 4,12E+00 m/s Viento geotrópico = 6,86E+00 m/s Coeficiente de arrastre = 1,00E-03 Energía = (área)(densidad del aire)(coef. de arrastre)(vel. del viento)3 = (_____m2)(1.3 kg/m3)(1.00 E-3)(______mps)3(3.14 E7 s/yr) Energía = 3,53E+09 J/año Transformidad = 2450 sej/J [a] Flujo total = 8,64E+12 sej/año 5 LEÑA Kg de leña = 12000 Kg/ha Contenido calórico = 3800 Kcal/kg Contenido de Energía = 1,59E+07 J/año/ha Transformidad = 4,10E+01 sej/J [q] Emergía = 6,52E+08 sej 6 HUEVOS Kg de huevos= 40 Kg/ha Contenido calórico = 780 Kcal/kg Contenido de Energía = 3,27E+06 J/año/ha Transformidad = 1,60E+06 sej/J [o] Emergía = 5,22E+12 sej 7 CARNE DE AVE Kg de carne = 200 Kg Contenido calórico = 1900 Kcal/kg Contenido de Energía = 1590680000 J/año/ha Transformidad = 3270000 sej/J [o] Emergía = 5,20E+15 sej 8 CARNE DE CERDO Kg de carne = 143 Kg Contenido calórico = 2500 Kcal/kg Contenido de Energía = 1496495000 J/año/ha Transformidad = 3270000 sej/J [o] Emergía = 4,89E+15 sej
111
9 AJO Kg de ajo = 3 kg Contenido calórico = 1470 Kcal/kg Contenido de Energía = 18460260 J Transformidad = 6,30E+04 sej/J [r] Emergía = 1,16E+12 sej 10 HABA Kg de haba = 8 kg Contenido calórico = 3430 Kcal/kg Contenido de Energía = 114863840 J Transformidad = 5,67E+05 sej/J [n] Emergía = 6,51278E+13 sej 11 PAPA Kg de papa= 3,00E+02 kg Contenido calórico = 800 Kcal/kg Contenido de Energía = 1,00E+09 J Transformidad = 5,54E+04 sej/J [n] Emergía = 5,57E+13 sej 12 POROTO Kg de poroto = 1,20E+01 kg Contenido calórico = 3160 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,59E+08 J Transformidad = 1,20E+06 sej/J [o] Emergía = 1,90E+14 sej 13 TOMATE Kg de tomate = 8,00E+01 kg Contenido calórico = 200 Kcal/kg Contenido de Energía = 6,70E+07 J Transformidad = 5,97E+05 sej/J [o] Emergía = 4,00E+13 sej 14 LECHUGA Kg de pepino = 7,00E+01 kg Contenido calórico = 180 Kcal/Kg Contenido de Energía = 5,27E+07 J Transformidad = 8,45E+05 sej/J [o] Emergía = 4,46E+13 sej 15 PIMIENTO MORRON Kg de lechuga = 1,80E+01 kg Contenido calórico = 220 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,66E+07 J Transformidad = 7,70E+05 sej/J [o] Emergía = 1,28E+13 sej 16 PEPINO Kg de pepino = 2,00E+01 kg Contenido calórico = 120 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,00E+07 J Transformidad = 6,84E+04 sej/J [o]
112
Emergía = 6,87E+11 sej 17 REPOLLO Kg de repollo = 3,00E+01 kg Contenido calórico = 190 Kcal/Kg Contenido de Energía = 2,39E+07 J Transformidad = 2,71E+05 sej/J [o] Emergía = 6,47E+12 sej 18 MANZANA Kg de manzana = 4,00E+01 kg Contenido calórico = 480 Kcal/kg Contenido de Energía = 8,04E+07 J Transformidad = 1890000 sej/J [n] Emergía = 1,52E+14 sej 19 CIRUELA Kg de ciruela = 4,00E+01 kg Contenido calórico = 440 Kcal/kg Contenido de Energía = 7,37E+07 J Transformidad = 5,36E+05 sej/J [e] Emergía = 3,95E+13 sej 20 AVELLANA Kg de pescado = 1,00E+01 kg Contenido calórico = 6750 Kcal/Kg Contenido de Energía = 2,83E+08 J Transformidad = 9,21E+05 sej/J [n] Emergía = 2,60233E+14 sej 21 MARISCOS ALMEJA Kg de marisco = 60000 g Transformidad = 35100000000 sej/g [s] Emergía = 2,11E+15 sej 22 PESCADO Kg de pescado = 3,85E+01 kg Contenido calórico = 740 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,19E+08 J Transformidad = 2,27E+08 sej/J [t] Emergía = 2,71E+16 sej RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES NO PAGADOS 23 PERDIDA DE SUELO, CONTENIDO ORGÁNICO. Área = 1,31E+03 m2 Tasa de erosión = 8 Ton/ha/año Materia Orgánica = 0,03 % Contenido de Energía/gr. Orgánico= 5,4 Kcal/gr. Perdida de energía= (Área)(Tasa de erosión)(Contenido de Energía en MO) (___m2)(___gr/m2/año)(__ %)(___Kcal/gr)(4186 J/Kcal) Energía (J) = 710682336 J/año/ha Transformidad = 74000 sej/J [c] Flujo total = 5,25905E+13 sej/año/ha RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES PAGADOS 24 ELECTRICIDAD
113
Gasto eléctrico anual = 3 KWh/año Contenido de Energía/KWh = 3,60E+06 J Energía = (KWh anuales)(Contenido de energía por Kwh) Energía = 1,08E+07 J/año Transformidad = 336000 sej/J Emergía = (____Kwh)(___J/KWH)(___sej/J) [c] Flujo total = 3,63E+12 sej/año 25 AGUA POTABLE Volumen = 4000 m3 Densidad = 1000000 g/m3 Energía = 4,9 J/g Energía = 19600000000 J Transformidad = 4,54E+05 sej/J [u] Flujo total = 8,90E+15 26 PAPEL HIGIENICO Kg de papel higiénico = 30000 g Transformidad = 3,69E+09 sej/g [v] Emergía = 1,11E+14 sej 27 DETERGENTE (JABÓN) Kg de detergente (jabón) = 20000 g Transformidad = 6,38E+08 sej/g [w] Emergía = 1,28E+13 sej 28 CARNE DE VACUNO Kg de carne= 1,10E+02 kg Contenido calórico = 1810 Kcal/Kg Contenido de Energía = 8,33E+08 J Transformidad = 3270000 sej/J [o] Emergía = 2,73E+15 sej
29 ARROZ Kg de arroz = 4,00E+01 kg Contenido calórico = 3540 Kcal/Kg Contenido de Energía = 5,93E+08 J Transformidad = 7,78E+04 sej/J [x] Emergía = 4,61E+13 sej
30 ACEITE Kg de aceite= 5,00E+01 kg Contenido calórico = 8830 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,85E+09 J Transformidad = 278000 sej/J [y] Emergía = 5,14E+14 sej 31 AZUCAR Kg de azúcar = 1,20E+02 kg Contenido calórico = 3800 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,92E+09 J
114
Transformidad = 8,24E+04 sej/J [i] Emergía = 1,58E+14 sej
32 SAL Kg de sal = 12000 g Transformidad = 1,00E+09 sej/g [e] Emergía = 1,20E+13 sej 33 LECHE Kg de leche = 4,50E+02 kg Contenido calórico = 4420 Kcal/Kg Contenido de Energía = 8,33E+09 J Transformidad = 1,21E+06 sej/J [o] Emergía = 1,01E+16 sej 34 MANTEQUILLA Kg de mantequilla = 1,00E+01 kg Contenido calórico = 7430 Kcal/Kg Contenido de Energía = 3,11E+08 J Transformidad = 2,20E+06 sej/J [i] Emergía = 6,84E+14 sej 35 QUESO Kg de queso = 1,20E+01 kg Contenido calórico = 4590 Kcal/Kg Contenido de Energía = 2,31E+08 J Transformidad = 5,33E+06 sej/J [t] Emergía = 1,23E+15 sej 36 CAFÉ Kg de café = 1,00E+01 kg Contenido calórico = 2410 Kcal/Kg Contenido de Energía = 1,01E+08 J Transformidad = 1,29E+07 sej/J [p] Emergía = 1,30E+15 sej 37 TE Kg de Té= 3,60E+00 kg Contenido calórico = 20 Kcal/Kg Contenido de Energía = 3,01E+05 J Transformidad = 5,34E+05 sej/J [n] Emergía = 1,61E+11 sej 38 FIDEOS Kg de fideos = 4,50E+04 g Transformidad = 5,22E+09 sej/g [o] Emergía = 2,35E+14 sej 39 HARINA Kg de harina = 2,50E+05 g Transformidad = 3,36E+09 sej/g [o] Emergía = 8,40E+14 sej 40 BEBIDA Kg de bebida = 48000 g
115
Transformidad = 1,20E+08 sej/g [o] Emergía = 5,75E+12 sej PRODUCCION 41 RESIDUO ORGANICO HOGAR Producción anual = 1000 kg Energía = 5023200 J/kg Energía = (K de manzana)(contenido calórico) Energía total = 5023200000 J/año
ANEXO 9 Fuentes de las transformidades utilizadas en las tablas de emergía
[a] ODUM, H. 2000. Modelling for All Scale: An introduction to System Simulation. Academic Press, California.
[b] BROWN, M.; MARTÍNEZ, A. y UCHE, J. 2010. Emergy analysis applied to the estimation of the recovery of costs for water services under the European Water FrameworkDirective.(http://wenku.baidu.com/view/c23da663783e0912a2162a1e .html)
[c] BROWN, M. y BARDI, E. 2001. Handbook of emergy evaluation. Folio #3 Emergy of ecosystems. Centre for environmental engineering sciences. University of Florida, Gainesville Estados Unidos. http://www.emergysystems.org/folios.php
[d] LIU, G.; YANG, Z.; CHEN, B. y ZHANG, L. 2011. Entropy, Volume 13(3), P 720-743. Analysis of Resource and Emission Impacts: An Emergy-Based Multiple Spatial Scale Framework for Urban Ecological and Economic Evaluation. (http://www.mdpi.com/1099-4300/13/3/720)
[e] HADEN, A. 2002. Emergy Analysis of Food Production at S&S Homestead Farm M.S., S&S Center for Sustainable Agriculture, 2143 Lopez Sound Rd. Lopez Island, WA 98261.
[f] BLERSCH, D.; MULBRY, W. y KANGAS, P. 2005. Emergy of algal systems revisited, in: M.T. Brown (ed.). Emergy Synthesis 3: Theory and Applications of the Emergy Methodology. Center for Environmental Policy. University of Florida, Gainesville, FL. Pp. 561-568.
[g] LEFROY, E. y RYDBERG, T. 2003. Emergy evaluation of three cropping Systems in Southwestern Australia. Ecological Modelling, Volume 161, P 195-211.
116
[h] MACARI, L. 2009. Tesis Evaluación emergética de proyectos silvoagropecuarios para el predio San Antonio. Secano de la Cordillera de la Costa de la región del Bio-Bio. Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal.
[i] ODUM, H. y ODUM, E. 1983. Energy analysis overview of nations. Working papers WP-83-82 of the International Institute for Applied Systems Analysis, A-2361 Laxenburg, Austria. 366 pp.
[j] BROWN, M. y ULGIATI, S. 2004. Emergy, transformity and ecosystem health. S.E. Jorgensen et al., (editors). Handbook of ecological indicators for assessment of Ecosystem Health. Elsevier. New York.
[k] SCHÄFER, W.; SINKKO, T. y THUN, R. 2010. Towards a sustainable low-carbon rural society : case Humppila. Suomen maataloustieteellisen seuran tiedote:26, 6 p. Maataloustieteen Päivät: Helsinki, 2010 Url, Julkaistu 11.1.
[l] CASTELLINI, C.; BASTIANONI, S.; GRANAI, C.; DAL BOSCO, A. y BRUNETTI, M. 2006. Sustainability of poultry production using the emergy approach:Comparison of conventional and organic rearing systems Agriculture, Ecosystems and Environment 114. 343–350.
[m] HADEM, A. 2003. Emergy evaluations of Denmark and Danish agriculture. Assessing the limits of Agricultural systems to power Society. Ekologiskt Lantbruk n°37. Centre for Sustainable Agriculture. Swedish University of Agricultural Sciences. S-750 07 Uppsala. 110 p.
[n] http://emergydatabase.org/transformities-view/all
[o] BRANDT-WILLIAMS, S. 2002. Handbook of Emergy Evaluation. A compendium of data for emergy computation Issued in a series of folios. Folio #4.http://www.epa.gov/aed/html/collaboration/emergycourse/presentations/Folio 4.pdf
[p] CUADRA, M. y RYDBERG, T. 2006. Emergy evaluation on the production, processing and export of coffee in Nicaragua. Ecological Modelling, 196 (2006) 421-433.
117
[q] TILLEY, D. 1999. Emergy basis of forest systems. Ph.D. dissertation, University of Florida, Gainesville, 298pp.
[r] CHEN, D.; WEBBER, M.; CHEN, J. y LUO, Z. 2011. Emergy evaluation perspectives of an irrigation improvement project proposal in China,” Ecological Economics, vol. 70, no. 11, pp. 2154–2162.
[s] BASTIANONI, S.; MARCHETTINI, N.; PANZIERI, M. y TIEZZI, E. 2001. Sustainability assessment of a farm in the Chianti Area (Italy). J. Cleaner Prod. 9, 365–373.
[t] SIRACUSA, G.; LA ROSA, A.; PALMA, P. y LA MOLA, E. 2008. New frontiers for sustainability: emergy evaluation of an eco-village. Environment, Development and Sustainability 10: 845-855.
[u] BUENFIL, A. 2000. Sustainable use of potable water in Florida: an emergy analysis of water supply and treatment alternatives, in: Emergy Synthesis: Theory and applications of the Emergy Methodology. University of Florida Center for Environmental Policy, Gainesville. pp. 107-118.
[v] LUCHI, F. Y ULGIATI, S. 2000. Energy and emergy assessment of municipal waste collection. A case study. Emergy Synthesis: Theory and Applications of the Emergy Methodology. M.T. Brown. Gainesville, Fl., The Center for Environmental Policy, University of Florida: 303-316.
[w] AMOÊDA, R. 2009. Environment and Construction: Project Methodologies on conception for building deconstruction. Doctorate Thesis in Architecture at University of Minho. [x] ULGIATI, S. Y ODUM, H. 1993. Emergy analysis of Italian agricultural system. The role of energy quality and environmental inputs. II International Workshop on Ecological Physical Chemistry, Milan.
[y] BASTIANONI, F.; COPPOLA, E; TIEZZI, A.; COLACEVICH, F. y BORGHINI, S. 2008. Biofuel potential production from the Orbetello lagoon macroalgae: A comparison with sunflower feedstock”. Biomass and Bioenergy; 32(7), 619-628.