2: Dinámica ambiental e impulsores

Visión general

En la segunda sección del curso, comenzarás a explorar la interacción entre nuestros sistemas alimentarios humanos y los sistemas naturales de la tierra, incluyendo los recursos de suelo y agua y cómo esos recursos influyen en la selección de qué cultivos cultiva un agricultor. El suelo y el agua son dos ingredientes clave que son críticos para el cultivo de alimentos. El Módulo 4 explora por qué el agua es necesaria para cultivar alimentos, de dónde proviene esa agua, ya sea precipitación o riego, y los impactos que nuestro sistema de producción de alimentos tiene en los recursos hídricos de la Tierra. El Módulo 5 se centra en el otro recurso esencial para los sistemas alimentarios, el suelo y los nutrientes que se encuentran en el suelo. En este módulo, explorará cómo se pueden degradar los recursos del suelo y cómo el manejo del suelo puede ayudar a proteger los suelos y los nutrientes clave del suelo, nitrógeno (N) y fósforo (P). El módulo 6 es una introducción a los cultivos. Explorará cómo el clima, incluyendo la temperatura y la precipitación, y los recursos del suelo influyen en la selección de plantas de cultivos, cómo se clasifican los cultivos y qué otros factores influyen en la selección de cultivos

Al final de esta sección, explorarás cada uno de estos temas en tu región culminante en la Etapa 2 de la asignación final. Su objetivo en esta etapa es identificar los recursos hídricos disponibles en su región final observando mapas climáticos, identificar la calidad de los recursos del suelo y las prácticas de manejo del suelo y nutrientes en su región final, y explorar los tipos de cultivos que se cultivan en su región final.

Módulos

• Módulo 4: Alimentos y Agua
• Módulo 5: Los suelos como recurso clave para los sistemas alimentarios
• Módulo 6: Cultivos
• Capstone Etapa 2

Objetivos de la Sección

Al finalizar la Sección 2 los alumnos podrán:

• Identificar los nutrientes del suelo y su función como factor clave del sistema natural en la producción de alimentos.
• Distinguir entre aspectos preexistentes del ciclo biogeoquímico y procesos inducidos por humanos que afectan el ciclo biogeoquímico.
• Atribuir diferentes resultados de fertilidad del suelo en los sistemas alimentarios a los factores naturales y humanos asociados y retroalimentación que los producen.
• Analizar la relación entre clima, disponibilidad de recursos hídricos, riego y producción agroalimentaria.
• Examinar sus huellas de agua y el agua virtual incrustada en productos alimenticios agrícolas.
• Resumir los principales impactos de la agricultura tanto en la calidad como en la cantidad de los recursos hídricos.
• Describir las características clave de las categorías de plantas de cultivo y cómo se adaptan a factores ambientales y ecológicos.
• Explicar cómo el suelo y las características climáticas determinan qué cultivos se pueden producir en un lugar, y cómo los humanos pueden alterar un ambiente para la producción de cultivos.
• Explicar cómo los factores ambientales y socioeconómicos contribuyen a la selección de plantas de cultivo (sistemas acoplados humano-naturaleza).
• Esbozar la ciencia básica detrás del cambio climático inducido por el hombre y la contribución de la agricultura.
• Comparar diversos impactos potenciales del cambio climático en nuestros sistemas alimentarios globales y locales.
• Seleccionar estrategias que potencien la resiliencia de los sistemas alimentarios ante un clima cambiante.

Objetivos de la Sección

Para alcanzar estas metas, hemos establecido los siguientes objetivos de aprendizaje para el aprendizaje de los estudiantes. Al finalizar los módulos dentro de la Sección 2, podrá:

• Describir las propiedades básicas del suelo que lo distinguen de la mera “suciedad”.
• Explicar cómo el suelo sirve como medio para el crecimiento de las plantas.
• Explicar cómo interactúan los cinco factores formadores de suelo para producir suelos.
• Explicar el término “ciclo biogeoquímico”.
• Explicar factores limitantes comunes al crecimiento de las plantas que limitan la producción de alimentos en todo el mundo.
• Explicar cómo el agotamiento de nutrientes y carbono de los suelos y la erosión del suelo crean condiciones de baja productividad alimentaria.
• Evaluar cómo las prácticas agrícolas afectan la fertilidad del suelo.
• Analizar el uso moderno de fertilizantes como la aparición de un fuerte impacto en el sistema humano y la participación en el ciclo biogeoquímico natural que aborda la limitación de nutrientes pero puede crear contaminación por nutrientes.
• Analizar cómo operan las retroalimentaciones del sistema natural/humano para limitar las acciones de los productores de alimentos más pobres en todo el mundo.
• Incorporar desafíos de sustentabilidad relacionados con el manejo de nutrientes del suelo en un análisis de sistemas alimentarios.
• Explicar las relaciones entre la evapotranspiración (ET), el clima y el uso consumido de los cultivos.
• Relacionar la distribución espacial de la precipitación y las tasas de ET con donde los alimentos pueden cultivarse con y sin riego.
• Estimar su consumo de agua en los alimentos que consumen utilizando los conceptos de agua virtual y huellas de agua.
• Atribuir los principales contaminantes del agua a fuentes agrícolas apropiadas.
• Describir los principales impactos de los desvíos agrícolas en el río Colorado.
• Relacionar la carga de nutrientes desde el uso de fertilizantes con la zona muerta en el Golfo de México.
• Definir cultivos anuales y perennes y enumerar algunos ejemplos de cultivos anuales y perennes.
• Discutir por qué los cultivos anuales o perennes se cultivan en entornos de alto recurso o recursos limitados.
• Explicar algunas formas en que los agricultores alteran el medio ambiente para producir cultivos anuales o perennes.
• Explicar algunas de las ventajas y desventajas de producir cultivos anuales y perennes.
• Nombrar algunas familias principales de plantas de cultivo.
• Explicar la importancia nutrimental de las leguminosas.
• Describir algunas formas en que las plantas se clasifican en tipos, incluyendo familias de plantas, adaptación a la temperatura y vías fotosintéticas.
• Describir procesos fisiológicos clave de las plantas y cómo el cambio climático puede influir en el crecimiento y rendimiento de las plantas
• Describir algunos de los principales cultivos agrícolas y los factores agroecológicos (tanto ecológicos como socioeconómicos) que influyen en los cultivos que producen los agricultores.
• Describir ejemplos del conflicto de cultivo de cultivos alimentarios para alimentos versus biocombustibles.
• Identificar las variables climáticas que afectan a la agricultura.
• Explicar los posibles impactos del cambio climático en los cultivos.
• Resumir los mecanismos del cambio climático inducido por el ser humano.
• Explicar el papel de los sistemas alimentarios en la contribución al cambio climático.
• Discutir cómo el cambio climático impacta la producción y rendimiento de alimentos.
• Evaluar cómo los agricultores se adaptan al cambio climático.
• Diferenciar los impactos del cambio climático en las variables climáticas en diferentes regiones.