Bioindicators / Bioindicadores

A bioindicator is any species (plants or animals) whose presence or absence in a particular place can give us information about it’s environmental health. This helps us  to assess the quality of a habitat and can detect the presence of contamination and other changes in the environment.

The species used as bioindicators should be easy to identify, preferably big enough and abundant to easily be found. The proliferation of a particular  plant in any given eco-system can give information about its environmental preservation. Even changes in the shape and density of the plants can indicate environmental changes.  There are many types of plants that can act as bioindicators, like lichens, mosses and leaves and also fungi can be used.

When we look at the nutrients present in our cultivated soil, bioindicators can tell us which chemical or organic components are present in the soil and to what concentration. Therefore a soil with poor nutrient levels will have plants that can accept those conditions and when we alter those conditions, by for example adding some fertilisers, this will trig plants to grow that are favourable to higher nutrient levels and other plants will now recede in population.

The plants we cultivate will modify the soil composition, for example legumes have the ability bind nitrogen from the atmosphere to the soil. Nitrogen being an important macronutrient for plant growth and healthy development of leaves, so improved nitrogen levels can make the soil ready for new species.

Un bioindicador puede ser cualquier especie (plantas o animales) cuya presencia o ausencia en un lugar en particular puede darnos información sobre su salud ambiental. Esto nos ayuda a evaluar la calidad de un hábitat y puede detectar la presencia de contaminación y otros cambios en el medio ambiente.

Las especies utilizadas como bioindicadores deben ser fáciles de identificar, preferiblemente lo suficientemente grandes y abundantes para poder encontrarlas fácilmente. La proliferación de una planta particular en un ecosistema puede proporcionar información sobre su preservación ambiental. Incluso los cambios en la forma y la densidad de las plantas pueden indicar cambios ambientales. Hay muchos tipos de plantas que pueden actuar como bioindicadores, como líquenes, musgos y hojas, y también se pueden usar hongos.

Cuando observamos los nutrientes presentes en nuestro suelo cultivado, los bioindicadores pueden decirnos qué componentes químicos u orgánicos están presentes en el suelo y a qué concentración. Por lo tanto, un suelo con bajos niveles de nutrientes tendrá plantas que puedan aceptar esas condiciones y cuando modifiquemos esas condiciones, por ejemplo, agregando algunos fertilizantes, esto provocará que las plantas crezcan favorables a niveles más altos de nutrientes y otras plantas ahora retrocederán en la población.

Las plantas que cultivamos modificarán la composición del suelo, por ejemplo, las leguminosas tienen la capacidad de fijar el nitrógeno de la atmósfera al suelo. El nitrógeno siendo un importante macronutriente para el crecimiento de las plantas y el buen desarrollo de las hojas, por lo que los niveles mejorados de nitrógeno puede preparar el suelo para el cultivo de nuevas especies.

Xylella fastidiosa

Lately the Xylella fastidiosa has become a common subject in the agricultural industry, causing enormous economic losses and a continuously growing concern. But what is it?

Xylella fastidiosa is an aggressive bacterium that affect the water transportation system (xilema) of ligneous plants (like for example trees) and that is spread to them through insects that feed on their savia. The insects that act as vectors (i.e. an agent that carries the disease or infection to new living organisms) infect the plants with their saliva when they feed from the plant.

The infection will lead to the bacteria colonising the xilema hindering the transport of nutrients, and as the plant looses its ability to source branches, leaves and fruit with water, they will start to dry up and can eventually die. The bacteria has different subspecies and affect a great number of different plants that, even if all of them don’t show symptoms, they can themselves help to spread the infection further. Among the affected plants are economically important species like citrus, grapes, coffee and olives.

The bacteria Xylella fastidiosa most probably started out in South America, where is causes most damage today but in later years it has been discovered in different European countries like Italy, Slovakia and Spain. It probably got to Europe through the import of ornamental plants. Throughout the European Union there is now a great on going effort of preventive measures to control and limit the spreading of the disease.

Últimamente, la Xylella fastidiosa se ha convertido en un tema común en la industria agrícola, causando enormes pérdidas económicas y una preocupación cada vez mayor. ¿Pero, qué es realmente?

Xylella fastidiosa es una bacteria agresiva que afecta el sistema de transporte de agua (xilema) de las plantas leñosas (como por ejemplo los árboles) y que se propaga a través de insectos que se alimentan de su savia. Los insectos que actúan como vectores (es decir, agentes que transmiten la enfermedad o infección a nuevos organismos vivos) infectan a las plantas con su saliva cuando se alimentan de la planta.

La infección provocará que las bacterias colonicen el xilema lo que dificulta el transporte de nutrientes y, a medida que la planta pierde su capacidad de proveer las ramas, hojas y el fruto con agua, comenzarán a secarse y eventualmente morirán.

Las bacterias tienen diferentes subespecies y afectan a una gran cantidad de plantas diferentes que, incluso si todas no muestran síntomas, pueden ayudar a propagar la infección o otras plantas que si. Entre las plantas afectadas se encuentran especies de importancia económica como cítricos, uvas, café y aceitunas.

La bacteria Xylella fastidiosa probablemente comenzó en América del Sur, donde causa más daños en la actualidad, pero en años posteriores se descubrió en diferentes países europeos como Italia, Eslovaquia y España. Probablemente llegó a Europa a través de la importación de plantas ornamentales. En toda la Unión Europea hay ahora un gran esfuerzo continuo de medidas preventivas para controlar y limitar la propagación de la enfermedad.

The future of European agriculture / El futuro de la agricultura europea

The European environmental organisations consider that the European food and agricultural system is out of order, that it simply does not work any more. The European Union spends nearly 60 billion euros on subventions directed to the agriculture industry per year, through the so called Common Agricultural Policy (CAP), and that is by far the biggest expenditure item of their budget. It is clear that the agricultural industry is depending heavily on these subsidies, the existence of subsidies in a industry normally means that that policy helps to protect established methods and structures and limits competition and renovation. The major part of the money from the EU to the farmers (41,74 billion euros in 2018) is direct income support and the rest is divided between rural development and market measures (14,37 and 2,7 billion euros).

For the coming years the European Union has set up a goal that the CAP of the future will actively supporting a shift to a more sustainable agriculture. This year the European Commission presented a new legislative proposal for the CAP after 2020, the aim being “to make the CAP more responsive to current and future challenges such as climate change or generational renewal, while continuing to support European farmers for a sustainable and competitive agricultural sector”. These aims are expressed through 9 objectives.

  • to ensure a fair income to farmers
  • to increase competitiveness
  • to rebalance the power in the food chain
  • climate change action
  • environmental care
  • to preserve landscapes and biodiversity
  • to support generational renewal
  • vibrant rural areas
  • to protect food and health quality

The environmental organisations does not seem to be very convinced neither by the current nor the coming policies and arguments that the CAP:

  • Destroys biodiversity, and is harmful for nature, insects ans animals
  • Fuels climate change, waste and pollution
  • Benefits industrial farming and mistreats the smallest actors

In a campaign directed to the European Union the organisation WeMove.EU is asking people to sign an open letter “to support a sustainable agriculture that is fair and healthy for producers, consumers and the environment, and humane to animals”.

 

Las organizaciones medioambientales europeas consideran que el sistema alimentario y agrícola europeo está fuera de servicio, que simplemente ya no funciona. La Unión Europea gasta casi 60 mil millones de euros en subvenciones dirigidas a la industria agrícola por año, a través lo que se llama la Política Agrícola Común (PAC), y esta es, con diferencia, la partida de mayor gasto de su presupuesto. Está claro que la industria agrícola depende en gran medida de estos subsidios, la existencia de subsidios en una industria normalmente significa que esa política ayuda a proteger los métodos y estructuras establecidos y limita la competencia y la renovación. La mayor parte del dinero de la UE para los agricultores (41,74 mil millones de euros en 2018) es un apoyo directo a los ingresos y el resto se divide entre el desarrollo rural y medidas del mercado (14,37 respective 2,7 ​​mil millones de euros).

Para los años venideros, la Unión Europea ha establecido unos propósitos para que la PAC del futuro activamente dará soporte de un cambio hacia una agricultura más sostenible. Este año, la Comisión Europea presentó una nueva propuesta legislativa para la PAC después de 2020, cuyo objetivo es “hacer que la PAC responda mejor a los desafíos actuales y futuros, como el cambio climático o la renovación generacional, mientras continúa apoyando a los agricultores europeos para un desarrollo sostenible y competitivo sector agrícola”. Estos propósito se expresan a través de 9 objetivos.

  • asegurar un ingreso justo a los agricultores
  • aumentar la competitividad
  • reequilibrar el poder en la cadena alimentaria
  • acciones contra el cambio climático
  • atención ambiental
  • preservación de los paisajes y la biodiversidad
  • apoyar la renovación generacional
  • zonas rurales vibrantes
  • proteger la calidad de los alimentos y la salud

Las organizaciones medioambientales no parecen estar muy convencidas ni con las políticas  actuales ni por los venideros, y argumentas que la PAC:

  • Destruye la biodiversidad y es perjudicial para la naturaleza, insectos y animales.
  • Fomenta el cambio climático, generando residuos y contaminación.
  • Beneficia a la agricultura industrial y maltrata a los actores más pequeños.

En una campaña dirigida a la Unión Europea, la organización WeMove.EU solicita a las personas que firmen una carta abierta “para apoyar una agricultura sostenible que sea justa y saludable para los productores, los consumidores y el medio ambiente, y humanitaria para los animales”.

Sizing a photovoltaic system / Dimensionar un sistema fotovoltaico

How does one know that a new solar photovoltaic system has the correct size and number of different units for the needs of a particular use? The first step is to make a list of every appliance or point of energy consumption that will need to be supplied by electricity from the photovoltaic system you are designing. To this list you then need to add the amount of energy that every item consume (watts) and the number of hours they typically will be active per day. Multiplying the watts och each item by its corresponding hours gives you a sum of watt-hours per day. The grand total is your daily consumption. Increase this number by for example 30 % (multiplying by 1.3) to account for the energy losses of the system. This the first basic figure you need for sizing a PV system.

But what happens if everything is connected at once? Can the system handle the sudden consumption? What is the peak need of my particular installation? The simultaneous electrical consumption in a normal on-grid installation is limited by the amount of energy that you have contracted from the energy company (normally measured in Amperes (A)) and can be controlled electronically or by the size of the main fuse. However,  in a off-grid PV system the limitation will be set by the inverter that converts stored energy from your batteries into the alternating currency (AC) that your appliances use.  The rating you will be looking for is continuous capacity that inverter has, not the maximum capacity that it can deliver during a very limited time. One way to estimate the peak consumption would be using the figure of 1/3 of your total daily consumption or the sum of all your appliances. The inverter of your choice would then be the next available size superior to this figure.

When looking at the number of solar panels to acquire it depends on if the installation will be used just occasionally or all the time. For a weekend installation we can depend more on consuming from stored battery power and recover during the rest of the week, but if the house is to be used all the time we need to produce enough energy even during the months with less solar radiation, which would typically be during the months of December or January. This will require a more thorough  study but to simplify things we will use an invented figure of 4 hours of full production per day during winter. So if, according to the consumption calculated above, you needed to produce 5,000 Wh/day and the panels give 275 W each, and there is typically some losses from that ideal figure, an estimation of number of panels needed would be (5,000/(275x4x0.8)=5.68 panels) or 6 panels. A weekend installation could probably do with half of that number as it has 3 days of consumption but 7 days of production in a week. But then you need to store that energy and look at the number of batteries needed for energy storage.

Now you need to decide on how many days of autonomy you need to have. In a weekend house you would need to cover for the three days of the weekend (days that can be cloudy without hardly any production) but in an all-year house you need to cover for perhaps 4 to 6 days without enough sun. (This figure can be reduced with a energy backup from a generator.) We also have to take into account that the batteries cannot be totally drained but need some base charge left to keep working, perhaps 60 %. In a our example case and using a 24V battery system we need (5,000×3)/(24×0.6) = 1041.7 Ah of battery capacity to get 3 days of autonomy.

This has just an orientation on how to size a solar PV system. Any real case would need to look into more detail, but for that there numerous providers and independent consultants to help you.

 

¿Cómo se puede saber que un nuevo sistema solar fotovoltaico tiene el tamaño correcto y el número de unidades diferentes para las necesidades de un uso particular? El primer paso es hacer una lista de cada electrodoméstico o punto de consumo de energía que deberá ser suministrado por la electricidad del sistema fotovoltaico que está diseñando. A esta lista, necesitas agregar la cantidad de energía que consume cada punto (en vatios) y la cantidad de horas que normalmente estarán activos por día. La multiplicación de los vatios de cada aparato por sus horas correspondientes le da una suma de vatios-hora por día. El gran total es tu consumo diario. Aumente este número, por ejemplo, 30% (multiplicando por 1.3) para tener en cuenta las pérdidas de energía del sistema. Esta es la primera figura básica que necesita para dimensionar un sistema fotovoltaico. Digamos que sean 5.000 Vatios por día.

Pero, ¿qué sucede si todo está conectado a la vez? ¿Puede el sistema manejar el consumo repentino? ¿Cuál es la necesidad máxima de mi particular instalación? El consumo eléctrico simultáneo en una instalación normal en la red está limitado por la cantidad de energía que has contratado con la compañía de energía (normalmente se mide en amperios (A)) y puede controlarse electrónicamente o por el tamaño del fusible principal. Sin embargo, en un sistema fotovoltaico sin conexión a la red, la limitación será establecida por el inversor que convierte la energía almacenada de las baterías a corriente alterna (AC) que utilizan sus dispositivos. La calificación que necesitas saber es la capacidad continua que tiene el inversor, no la capacidad máxima que puede ofrecer durante un tiempo muy limitado. Una forma de estimar el consumo máximo sería usar la cifra de 1/3 del consumo diario total o la suma de todos sus electrodomésticos. El inversor a elegir sería entonces el siguiente tamaño disponible superior a esta figura.

Para saber el número de paneles solares necesarios, depende de si la instalación se usará ocasionalmente o todo el tiempo. Para una instalación de fin de semana, podemos depender más del consumo de energía almacenada y recuperarlo durante el resto de la semana, pero si la casa se va a utilizar todo el tiempo, necesitamos producir suficiente energía incluso durante los meses con menos radiación solar, lo cual normalmente sería durante los meses de diciembre o enero. Esto requiere un estudio más exhaustivo, pero para simplificar las cosas utilizaremos una figura inventada de 4 horas de producción completa por día durante el invierno. Entonces, si, de acuerdo con el consumo calculado anteriormente, necesitamos producir 5.000 Wh / día y los paneles dan 275 W cada uno, y normalmente hay algunas pérdidas de esa cifra ideal, una estimación del número de paneles necesarios sería (5.000 / ( 275x4x0,8) = 5,68 paneles) o 6 paneles enteros. Una instalación de fin de semana probablemente podría hacer con la mitad de ese número, ya que tiene 3 días de consumo, pero 7 días de producción en una semana. Pero entonces necesitamos almacenar esa energía y calcular la cantidad de baterías necesarias para el almacenamiento de esa energía.

Ahora también necesitas decidir cuántos días de autonomía necesitas tener. En una casa de fin de semana se necesitaría cubrir los tres días del fin de semana (días que pueden estar nublados sin apenas producción) pero en una casa de todo el año, hay que cubrir quizás 4 a 6 días sin suficiente sol. (Esta cifra puede reducirse con un respaldo de energía de un generador). También debemos tener en cuenta que las baterías no se pueden drenar por completo, pero necesitan un poco de carga base para seguir funcionando, tal vez un 60%. En nuestro caso de ejemplo y usando un sistema de batería de 24V, necesitamos (5.000×3) / (24×0,6) = 1041.7 Ah de capacidad de batería para obtener 3 días de autonomía.

Esto solo ha sido una orientación sobre cómo dimensionar un sistema solar fotovoltaico.  Cualquier caso real necesitaría estudiarse más en detalle, pero para eso existen numerosos proveedores y consultores independientes para ayudar.