5.1.7: Evaluación Formativa - Convertir el Agua en Alimentos

Instrucciones

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• Descargar Hoja de Trabajo de Actividad de Evaluación Formativa del Módulo 4

Realizarás tres actividades en esta evaluación:

1. Mira el video a continuación, Convertir el agua en comida, y responde las preguntas de la hoja de trabajo mientras ves el video
2. Visite el sitio web de la calculadora de huella hídrica, compare cómo cambia su huella hídrica con diferentes niveles de consumo de carne y responda preguntas en la hoja de trabajo. Esta parte de la evaluación se incluirá en la discusión semanal y no se incluirá en el cuestionario de evaluación.
3. Realizar una comparación del agua virtual incrustada en diferentes productos alimenticios y responder preguntas en la hoja de trabajo.

Video: Convertir el agua en comida, Bruce Bugbee | TEDxUSU (16:32)

Haga clic para ver una transcripción del video de convertir el agua en comida.

Este es mi globo. He tenido este globo desde hace más de treinta años para analizar las relaciones tridimensionales entre los continentes y el agua y las naciones. Las fronteras políticas han cambiado a lo largo de las décadas, pero las relaciones fundamentales no han cambiado. Como muchos globos como este, mi globo ha levantado montañas. Y siempre pensé que esas montañas estaban disminuidas en mi globo para que fuera más fácil de fabricar. Hasta que un día, miré hacia arriba la altura del monte Everest y el diámetro de la tierra, y saqué mis micrómetros para comprobar cuánto disminuyeron estos. Y para mi asombro, fueron embellecidos. Están considerablemente embellecidos. Fue un día muy perturbador para mí. Si las montañas están adornadas, los océanos son igualmente delgados. Y resulta que, si tomas toda el agua de nuestro planeta azul, la enrollas en una esfera, sale del tamaño de una pelota de ping-pong, ¡una pelota de ping-pong!

Pero ahí no se detiene. A pesar de que esto es pequeño, el noventa y siete por ciento y medio del agua de nuestro planeta es agua salada. No podemos beberlo, no podemos regar nuestros cultivos con él. El dos por ciento y medio que es agua dulce es del tamaño de este pequeño mármol azul. Ahora bien, si me llevo este mármol, debería ponerlo aquí en Groenlandia porque el 99% de nuestro agua dulce está congelada en glaciares, en su mayoría Groenlandia y la Antártida. El 1% que queda es del tamaño de una semilla de mostaza. Esta semilla de mostaza recicla y recicla y sostiene la vida en el planeta. Usamos alrededor de un galón de agua todos los días en el agua que bebemos y en la comida que comemos. Usamos alrededor de otros 20 galones al día en lavar cosas - lavar nuestra ropa y uso doméstico. Pero usamos varios cientos de galones de agua todos los días, indirectamente, en los alimentos que comemos. Esa cantidad empequeñece todos los demás usos.

En Estados Unidos dedicamos 70% de nuestros recursos hídricos a la agricultura. He pasado gran parte de mi vida profesional estudiando cómo mejorar la eficiencia del agua en la agricultura y me acompañan en este esfuerzo cientos de colegas en todo el mundo. El reto es enorme. Podemos cultivar alimentos sin combustibles fósiles, pero no podemos cultivar alimentos sin agua. Pensamos en nuestra huella de carbono. Deberíamos estar pensando en nuestra huella hídrica, y aún más importante, deberíamos estar pensando en nuestra impresión global de alimentos. El tipo de comida que comemos tiene un mayor impacto en el medio ambiente que los autos que manejamos. Comer una hamburguesa equivale en el uso del agua a tomar una ducha de 80 minutos.

Para entender a dónde va el agua, es útil revisar el ciclo del agua de la Tierra. Como se puede ver en el globo, el 70% de la superficie del planeta son océanos, el 30% es tierra. Entonces el ciclo del agua comienza con una cosa fundamental. El Sol brilla sobre los océanos y el agua se evapora. Este es un proceso increíble. Todas las sales quedan atrás. Es agua destilada que sale del océano. Cualquiera que haya hervido una olla de agua en su estufa a sequedad sabe que se necesita una enorme cantidad de energía para evaporar el agua. El Sol hace esto todos los días de forma gratuita, sin combustibles fósiles, sin aparatos elegantes. He aquí un dato asombroso, más Sol brilla en la tierra en una hora de lo que toda la gente usa en un año. Entonces este vapor de agua del océano sopla sobre la tierra, cae sobre la tierra como lluvia, y se empapa en el suelo. Eventualmente corre de regreso a los océanos en los ríos. Contamos con unos miles de años de experiencia en formas de reutilizar esta agua. Construimos presas, perforamos pozos, bombeamos el agua de nuevo a la superficie. Todavía es agua líquida. Los microbios del suelo lo han purificado. Perforamos más pozos, lo usamos de nuevo. Eventualmente, se escapa de nuestro alcance y corre de regreso al océano. Todo esto es agua líquida. Hay dos destinos, el segundo se muestra aquí.

Ahora plantemos algunas semillas. Las raíces crecen a partir de las semillas y el agua que solía ir al océano es corta en ciclo de regreso a las raíces de las plantas. El Sol está caliente. La misma energía que cae sobre el océano, cae sobre las hojas de la planta. Para mantenerse frescos e hidratados, evaporan el agua. Va al aire, de regreso al océano, cae como lluvia, y vuelve a ser agua salada. Tenemos mucho menos control sobre este vapor de agua que sobre el agua líquida que podemos reutilizar. Sin un suministro continuo de vapor de agua, las plantas se deshidratan y la producción de alimentos se detiene. Irrigamos para mantener las plantas hidratadas. Hemos desarrollado una increíble variedad de instrumentos para decir con precisión cuándo y cuánto regar los cultivos. Obtienen justo lo que necesitan, ni más ni menos. En algunos sistemas más antiguos, el 50% del agua se evaporó de la superficie del suelo y no se metió en las plantas, volvió al océano. En algunos de nuestros sistemas modernos ahora contamos con riego por goteo subsuperficial que puede entregar el 90% del agua directamente a las plantas.

Cada gota es preciosa. A estos esfuerzos los llamamos, más cosecha por gota. Incluso con nuestros mejores esfuerzos, no podemos seguir el ritmo, no podemos cultivar los alimentos que necesitamos para alimentar a un planeta hambriento. Entonces accedemos a acuíferos en lo profundo del suelo. Estos acuíferos se llaman acuíferos fósiles porque se formaron hace mucho tiempo, son difíciles de recargar. Perforamos pozos profundos y bombeamos ese agua hasta la superficie e irrigamos las plantas. Estos acuíferos se están agotando mucho más rápidamente que nuestras reservas de combustibles fósiles.

Entonces, ¿cuánta cosecha podemos obtener por gota? Echemos un vistazo a estas plantas de trigo de aquí. El trigo y el arroz son los mayores cultivos de consumo humano directo del planeta. Estos dos cultivos aportan la gran mayoría de nuestras calorías. Este trigo se desarrolló aquí en la Universidad Estatal de Utah. Mis colegas y yo hibridamos trigo alto de alto rendimiento con trigo muy corto para obtener un trigo corto de alto rendimiento. Esto lo hicimos con fondos de la NASA porque queríamos trabajar con la NASA para desarrollar un sistema de soporte vital para el espacio, que pudiéramos cultivar nuestros propios alimentos en el espacio independientemente del planeta. Hemos cultivado este trigo muchas veces en la estación espacial internacional y algunos de los astronautas resultaron ser fotógrafos increíbles. Esta es una imagen de este trigo en cosecha en la Estación Espacial Internacional. Esa foto de fondo no es una imagen de mi globo fotográfico comprada. Cultivamos este trigo hidropónicamente y si nunca has visto trigo hidropónico, aquí está, las raíces absorbiendo el agua, subiendo hasta la parte superior de la planta. Y si eres estudiante en el laboratorio, sabes cuánta agua toma este trigo todos los días. Desarrollamos esto para un rápido ritmo de desarrollo. Este trigo solo tiene tres semanas de ser trasplantado a esta tina. Estará listo para cosechar en cinco semanas. Eso es casi el doble de rápido que el trigo en el campo. Sorprendentemente, el trigo hidropónico no requiere más agua que el trigo de campo. De hecho, muchas veces es menos porque no hay evaporación de la superficie del suelo, no hay fugas, toda el agua pasa por la planta. Incluso con la eficiencia perfecta de cada entrada, todavía se necesitan cien galones de agua para cultivar suficiente trigo para hacer una barra de pan. Cien galones de agua.

Para enfatizar este punto, mis alumnos construyeron este tanque simulado de cien galones de agua. Si le ponemos un grifo a esto y lo goteamos en este tanque en una parcela lo suficientemente grande como para cultivar ese trigo, estaría vacío cuando el trigo estuviera listo para cosechar. Esto supera en gran medida a todas las demás unidades domésticas que utiliza incluso cuando es perfecto. Entonces, ¿por qué este uso de agua es tan enorme para las plantas? La fisiología vegetal se parece mucho a la fisiología humana. Entonces consideremos respirar. Exhalamos vapor de agua para obtener oxígeno. Estas plantas pierden agua para obtener dióxido de carbono. Cada milímetro cuadrado de la superficie de estas plantas está cubierto con pequeños poros llamados estomas. La palabra stomata proviene del griego palabra por boca, por lo que estos estomas se abren para dejar entrar dióxido de carbono, y automáticamente pierden vapor de agua. Hay cien veces más vapor de agua dentro de una hoja que dióxido de carbono en el aire y por eso el requerimiento de uso de agua es tan enorme. Tiene que salir agua para dejar entrar el CO ₂. Ahorrar agua cerrando los estómagos es muy parecido a pedirle a la gente que ahorre agua dejando de respirar. No podemos hacerlo. Los humanos lo tienen fácil. Hay seiscientas veces más oxígeno en el aire que dióxido de carbono, por lo que eso significa que las plantas necesitan 600 veces más agua para crecer.

A pesar de todo el interés por el calentamiento global, el dióxido de carbono es un gas traza, punto cero cuatro por ciento. Si tomáramos las moléculas de aire en este auditorio y las hiciéramos fluorescentes, tendríamos dificultades para encontrar las moléculas de dióxido de carbono. Solo hay cuatro moléculas de dióxido de carbono por cada 10,000 moléculas de aire. Es una de las grandes maravillas del mundo que las plantas puedan encontrar esas moléculas de dióxido de carbono y hacer nuestra comida, hacer alimentos de alta energía.

Para comprender mejor el efecto de la dieta en el medio ambiente, analicemos la superficie de tierra requerida para cultivar los alimentos para una persona. Por lo que nos sumamos a este científico, quien cuenta con un título avanzado del Instituto Playmobil. Y debido a nuestros estudios con la NASA, muchas veces hemos analizado cuánta tierra necesita. Este fieltro verde representa la superficie de tierra que necesita para cultivar su propia comida. Es una pequeña cantidad de tierra. Si todo es perfecto, cultiva la comida los 365 días del año. Él puede sostenerse en esta cantidad de tierra. Ahora vamos a enviarlo al espacio. Después de todo, estamos tratando de hacer un sistema de soporte vital para el espacio. Tiene que tener algún refugio, así que le damos una casa. Pero la casa cubre parte de la tierra. Cada fotón es precioso, así que tiene que tener un techo verde en su casa. Ahora está listo, cultivando su propia comida. Pero va al vacío del espacio. Entonces vamos a darle una cúpula transparente, sellarla, reciclar cada gota del agua, cultivar las plantas al ritmo justo para que el dióxido de carbono y el oxígeno estén en perfecto equilibrio, llamar a Morton Thiokol, poner un gran cohete debajo de esto, fuera de él va al espacio. Puede ir a cualquier parte del sistema solar y ser autosostenible, siempre y cuando no se aleje demasiado del Sol. Y si se levanta una mañana y dice: “Si por favor, me gustaría un huevo para el desayuno”. No puede hacerlo. Necesitamos superficie de terreno adicional para alimentar a este pollo, para darle el huevo. ¿Y si dice “me gustaría un vaso de leche para almorzar”? Necesitamos aún más superficie de tierra para alimentar a la vaca. Si come el equivalente al 25 por ciento de sus calorías de productos animales, que es el promedio nacional, duplica con creces la superficie terrestre.

Nos levantaremos todos los días, mis colegas en ciencias animales, mis colegas en ciencias vegetales, y trabajaremos para mejorar la eficiencia del uso del agua en la agricultura, pero pequeños cambios en nuestras dietas pueden tener un efecto mucho mayor que años de nuestra investigación. Por favor, piense en su impresión global de alimentos la próxima vez que piense en poner comida en el triturador de basura. Por favor, piensa en esa semilla de mostaza y esos acuíferos fósiles, y considera comer menos carne. Esta es la dieta para un planeta pequeño gracias.

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