The plant revolution / El futuro es vegetal

We normally see plants as something inferior to animal life, more primitive, that hasn’t evolutionized at the same rate and to the same grade as the “superior” animals. In his new book, The Revolutionary Genius of Plants: A New Understanding of Plant Intelligence and Behavior, the author Stefano Mancuso shows us a whole new and intriguing view on plant life.

The plants wasn’t at all “left behind” by evolution, he argues, they just took a totally different evolutionary approach and followed a distinct path. While animals avoid changes by constantly moving around, plants decided to stay put, resist and adapt to the changes. While animals consume, plants produce. While animals have developed dedicated organs for different functions and a central brain, plants have evolved in a decentralized manner where all functions are present in every part of a plant.

We see the ability to move, and move quickly, as something very important. Speed is in a way our measurement of modernity and performance. Animals and humans have used their capacity to move for various reasons, for finding food and shelter, for protection against other animals and for spreading their DNA to new places. This behaviour has in a way freed us from a part of the need to adapt to changes and threats in our surroundings. Plants on the hand had to try to handle changing, or just plain hostile, environmental conditions and find strategies to cope with what was present around them.

So to survive, plants had to develop defences against being eaten to extinction, like sharp or unpalatable parts, and develop techniques to use the environment to carry them away to new places. They also needed to cope with strong heat, cold, draught, deluge, winds, lack of nutrients and other extreme conditions.

When you look at a plant, what you see is hierarchy of equal parts or perhaps one should say, a network of connected parts. You can cut off a piece of a plant and you still maintain a complete and fully functional organism as a base for a new individual. In a way you could say that plants never die, as parts of it may decline while others regenerate. This makes the plants a model for us when we want to create resilient technological solutions, like for a example communications networks.

Animals mostly consume more than they produce, they need an abundant quantity of nutrients from plants and other animals to keep alive and through their breathing they consume oxygen. Green plants, on the other hand, consume very little, taking most of their energy through the sunlight and the process photosynthesis and produce a substantial part of the earth’s oxygen need.

What is really fascinating about plants is that recently it has been shown that they actually have their own form of intelligence, that they react to stimuli in their environment in an active way, with different chemical reactions, or that they actually can see what is around them and also have memory, being able to remember different situations and change their reactions over time.

It may well be that the solution to many of our current environmental problems, like adapting to climate change, drinking water scarcity or food shortage, might have been here silently waiting for aeons for us humans to evolve enough to be able to see them.

Normalmente vemos las plantas como algo inferior a la vida animal, más primitivo, que no ha evolucionado tanto y al mismo ritmo que los animales “superiores”. En su nuevo libro, “El futuro es vegetal”, el autor Stefano Mancuso nos muestra una visión completamente nueva e intrigante sobre la vida de las plantas.

Las plantas no se habían “quedado atrás” por la evolución, argumenta, simplemente adoptaron un enfoque evolutivo totalmente diferente y siguieron un camino distinto. Mientras los animales pueden evitar cambios moviéndose constantemente, las plantas han decidido quedarse, resistir y adaptarse a los cambios. Mientras los animales consumen, las plantas producen. Mientras los animales han desarrollado órganos dedicados para diferentes funciones y un cerebro central, las plantas han evolucionado de una manera descentralizada con todas las funciones presentes en cada parte de una planta.

Vemos la capacidad de moverse, y de moverse rápidamente, como algo muy importante. La velocidad es, en cierto modo, nuestra medida de modernidad y rendimiento. Los animales y los humanos han usado su capacidad para moverse por varias razones, para encontrar comida y refugio, para protegerse contra otros animales y para difundir su ADN a nuevos lugares. Este comportamiento nos libera de una manera en parte de la necesidad de adaptarnos a los cambios y amenazas en nuestro entorno. Las plantas a cambio tenían que tratar de manejar condiciones ambientales cambiantes, o simplemente hostiles, y encontrar estrategias para hacer frente a lo que estaba presente a su alrededor.

Así que para sobrevivir, las plantas tenían que desarrollar defensas contra ser consumidas hasta la extinción, como partes afiladas o desagradables, y desarrollar técnicas para usar el medio ambiente para llevarlas a lugares nuevos. También necesitaban lidiar con excesos de calor o frío, sequias, inundaciones, vendavales, la falta de nutrientes y otras condiciones extremas.

Cuando miras una planta, lo que ves es una jerarquía de partes iguales o tal vez de debería decir, una red de partes conectadas. Puede cortar un esqueje de una planta y aún mantener un organismo entero y completamente funcional como base para un nuevo individuo. Se podría decir que las plantas nunca mueren, como partes puede declinar mientras que otras se regeneran. Esto les convierte en un modelo para nosotros cuando queremos crear soluciones tecnológicas resistentes, como por ejemplo las redes de comunicaciones.

Los animales en su mayoría consumen más de lo que producen, necesitan una cantidad abundante de nutrientes de plantas y otros animales para mantenerse con vida y respiran consumiendo oxígeno. Las plantas verdes, por otro lado, consumen muy poco, ya que consiguen la mayor parte de su energía a través de la luz solar y el proceso de la fotosíntesis y producen una parte sustancial de la necesidad de oxígeno de la tierra.

Lo realmente fascinante de las plantas es que se ha demostrado que de hecho tienen su propia forma de inteligencia, que reaccionan ante los estímulos de su entorno de forma activa, con diferentes reacciones químicas, o que realmente pueden ver lo que hay alrededor. También tienen memoria, son capaces de recordar diferentes situaciones y cambiar sus reacciones con el tiempo.

Puede ser que las soluciones a muchos de nuestros problemas ambientales actuales, como la adaptación al cambio climático, la falta de agua potable o la escasez de alimentos, podría haber estado esperando que evolucionásemos suficiente para poder verlos.

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.

Small self-sufficient farms / Granjitas autosuficientes

Just how little land can you get by with and still be able to be self-sufficient? Well, that depends of course on what you mean by self-sufficient. It is hardly ever possible to be 100 % self-sufficient, because you can’t really produce all the things that you need and use. But if the definition is to produce most of ones food and exchange some of the products for other stuff then that is surely possible.

There is of course the factor of the quality of the soil. A well-drained soil with access to water will naturally be much more productive than a compacted, poor and ill-treated piece of earth. The good thing is that a poor soil can rapidly be improved and made more fertile applying methods like bio-intensive growing or the theories of permaculture.

In his classic guide for realists and dreamers “Self-sufficiency”, published in 1976, John Seymour gives an example of a one-acre farm (4,046 m2). He envisions a square layout divided in smaller areas, with a tiny house, a larger area for keeping animals and growing fruit trees. The other half of it is divided in four different strips for a vegetable garden. One of the strips is kept inactive for four years, while the other three is rotated every year with different crop groups for improving soil fertility.

John Seymours layout for a one acre self-suffient farm. (Ilustration by Dorling Kindersly)

Critics ha argued that the whole layout is out of scale and that it is impossible to keep a cow on such a small land. Perhaps that is more due to technical issues of the romantic and seducing illustration. Seymour himself writes in the book that you will need to buy plenty of food for the animals to keep them going, there is just not enough space to grow their food on one acre. He says whether you have chosen to be vegetarian or none-vegetarian, the animals are an important part of any farm, not just for giving you food like milk and eggs, but for the important part they play in the natural cycle of growing.

What you most surely will need is to apply intensive methods of growing more on less space. Applying the best growing methods in your backyard or a small detached orchard you could be self-sufficient on even less space. In Brett L. Markhams book “Mini Farming: Self-Sufficiency on 1/4 Acre” the author argues that an average family can produce 85 % of their food on just a quarter of an acre and even earn money on it.

According to John Jeavons’ method for growing bio-intensively you can produce the complete diet for feeding one person on just 316 m2, while conventional farming methods will require as much as 1400–1800 m2 and also still need the addition of fertilizers from other areas. Intensive farming will without doubt play an import role in the future for feeding more people on less space.

¿Con cuanta tierra puede uno ser capaz de ser autosuficiente? Eso depende por supuesto de lo que quieras decir con autosuficiencia. Casi nunca es posible ser 100% autosuficiente, porque realmente no puedes producir todas las cosas que necesitas y usas. Pero si la definición es producir la mayoría de los alimentos e intercambiar algunos de los productos por otras cosas, entonces seguramente eso sea posible.

Por supuesto hay un factor decisivo que es la calidad del suelo. Un suelo bien drenado con acceso al agua será, sin duda, mucho más productivo que un pedazo de tierra compacta, pobre y maltratada. Lo bueno es que un suelo pobre puede mejorarse rápidamente y hacerse más fértil aplicando métodos como el cultivo biointensivo o las teorías de la permacultura.

En su guía clásica para realistas y soñadores “El Horticultor Autosuficiente”, publicada en 1976, John Seymour da un ejemplo de una granja de menos de media hectárea (5.000 m2). Él se imagina un diseño cuadrado dividido en áreas más pequeñas, con una casita, un área más grande para el mantenimiento de los animales y el cultivo de árboles frutales. La otra mitad está dividida en cuatro tiras diferentes para un huerto. Una de las tiras se mantiene inactiva durante cuatro años, mientras que las otras tres se rotan cada año con diferentes grupos de cultivos para mejorar la fertilidad del suelo.

El esquema de John Seymour para una granja autosuficiente en media hectárea. (Ilustración de Dorling Kindersly)

Los críticos han argumentado que todo el diseño está fuera de escala y que es imposible mantener una vaca en un terreno tan pequeño. Quizás eso se deba más a problemas técnicos de la ilustración romántica y seductora del libro. El mismo Seymour escribe en el libro que necesitarás comprar suficiente comida para mantener todos los animales, simplemente no hay suficiente espacio para cultivar sus alimentos en el espacio limitado. Él argumenta que independientemente si hayas elegido ser vegetariano o no vegetariano, los animales forman una parte importante de cualquier granja, no solo por darte alimentos como leche y huevos, sino por la parte crucial que desempeñan en el ciclo natural de crecimiento.

Lo que seguramente necesitarás es usar métodos intensivos para conseguir cultivar más con menos espacio. Aplicando los mejores métodos de cultivo en el patio trasero de la casa o en un pequeño huerto separado, podría llegar a ser autosuficiente incluso con menos espacio. Brett L. Markham argumenta en su libro “Mini Farming: Self-Sufficiency on 1/4 Acre” que una familia promedio puede producir 85% de su comida en solo un cuarto de un acre (1.000 m2) e incluso ganar dinero en ella.

Según el método de John Jeavons para el cultivo biointensivo, se puede producir la dieta completa para alimentar a una persona en solo 316 m2, mientras los métodos de cultivo convencionales requerirán entre 1.400-1.800 m2 al mismo tiempo que necesitarán fertilizantes traído desde otras áreas. La agricultura intensiva sin duda jugará un papel importante en el futuro para poder alimentar a más personas con menos espacio.

Water management in dry areas / Gestión del agua en zonas secas

Spider web acting as a dew trap
Spider web acting as a dew trap

Fresh water supply is becoming increasingly scarce as many areas are receiving less and less rain. This makes it necessary and urgent to apply different methods for an efficient water management of agricultural lands in rural areas where there is no other source of water than rainfall:

  • Retain and store the rainwater
  • Make the soil more absorbent
  • Keep the soil surface covered
  • Use better adapted plants that need less water
  • Produce your own water

Many rather dry areas get most of their yearly rainfall just on a limited number of occasions with very strong downfall that often just lasts for a short time. Commonly this water just pours across the lands at a high pace drawing fertile soil with it on its, sometimes rather violent, way downhill to end up just to quickly in rivers and seas. But the sooner and higher up that the rain gets retained, the more useful will the water be. By applying low-cost techniques to a create a series of small shallow dams and ditches the rain can be kept on site and perhaps afterward be pumped up to a more permanent storage using low flow solar driven pumps.

The practice of leaving lands as bare as possible and the use of heavy machinery packs the soil hard and limits its ability to admit and store humidity. In contrast, a soil that is full of microbial and vegetal life is like a sponge that will suck up water and keep it stored in the ground. The use of machinery should be limited to lighter vehicles that can be used to open up soil and make in more absorbent.

Many farmers see any presence of other plant species as an unwelcome competitor for water and nutrients. On the contrary, can a well-managed selection of other plants have a positive impact on water retention, transformation of minerals into nutrients and will also increase biodiversity

Keeping the soil covered as much of time as possible, by letting different plants grow all year round, or by the use cuts from pruning and other plant rests to keep the surface covered up, will decrease the loss of humidity in the ground and protect it from drying up under strong solar exposure.

The selection of cultivated species should be well adapted to the local conditions and well suited to grow in areas with less water. Different pruning techniques, that takes away older and bigger branches and leaves room for younger ones can make trees more productive with less water.

Even the driest dessert contains a certain amount of humidity in the air. Different cultures have used different passive techniques to “harvest” the dew from the air. Various types constructions have been applied to bring the temperature of the air humidity down below the dew point to make it condensate and turn into liquid that can be stored. Today there are many different active techniques under development that can use solar energy to produce a cool surface where air humidity can condensate. We will look into those further in a future post.

Telaraña actuando como un atrapador de rocío
Telaraña actuando como un atrapador de rocío

Las provisiones de agua dulce limpia son cada vez más escasas, ya que muchas áreas reciben cada vez menos lluvia. Esto hace necesario y urgente aplicar diferentes métodos para una gestión eficiente del agua en tierras agrícolas en áreas rurales donde no hay otra fuente de agua que la lluvia:

  • Conservar y almacenar el agua de lluvia
  • Hacer que el suelo sea más absorbente
  • Mantener la superficie del suelo cubierta
  • Usar plantas mejor adaptadas que necesitan menos agua
  • Producir su propia agua

Muchas áreas con periodos de sequia extendidos obtienen la mayoría de sus precipitaciones anuales solo en un número limitado de ocasiones con una caída muy fuerte que a menudo dura poco tiempo. Habitualmente, esta agua pasa por encima de las tierras a gran velocidad, arrastrando tierra fértil consigo, a veces de forma bastante violenta, cuesta abajo hasta terminar rápidamente en ríos y mares. Pero cuanto antes y más arriba se conserve la lluvia, más útil será el agua. Mediante la aplicación de técnicas de bajo coste para crear una serie de pequeñas presas y zanjas poco profundas, se puede preservar las aguas pluviales en el propio lugar y para quizás luego ser bombeadas a un almacenamiento más permanente utilizando bombas de bajo caudal impulsadas por energía solar.

La práctica de dejar las tierras lo más desnudas posible y el uso de maquinaria pesada compacta el suelo y limita su capacidad de admitir y almacenar la humedad. Por el contrario, un suelo que está lleno de vida microbiana y vegetal es como una esponja que succionará agua y la mantendrá almacenada en el suelo. El uso de maquinaria debe limitarse a vehículos más ligeros que puedan usarse para abrir el suelo y hacerlo más absorbente.

Muchos agricultores ven cualquier presencia de otras especies de plantas como un competidor no deseado para el agua y los nutrientes. Al contrario de esto, una selección bien gestionada de otras plantas puede tener un impacto positivo en la retención de agua, la transformación de minerales en nutrientes y también aumentará la biodiversidad.

Mantener el suelo cubierto la mayor cantidad de tiempo posible, dejando crecer diferentes plantas durante todo el año, o mediante cortes trituradas de poda y otros restos de plantas para mantener la superficie cubierta, reducirá la pérdida de humedad en el suelo y lo protegerá de secarse bajo una fuerte exposición solar.

La selección de especies cultivadas debe adaptarse bien a las condiciones locales y ser adecuada para crecer en áreas con menos agua. Diferentes técnicas de poda, que quitan las ramas más viejas y más grandes y dejan espacio para las más jóvenes, pueden hacer que los árboles sean más productivos con menos agua.

Incluso el desierto más seco contiene una cierta cantidad de humedad en el aire. Diferentes culturas han usado diferentes técnicas pasivas para “cosechar” el rocío del aire. Se han aplicado diversas construcciones de tipos para reducir la temperatura de la humedad del aire por debajo del punto de condensación y condensarla y convertirla en un líquido que pueda almacenarse. Hoy en día hay muchas técnicas activas diferentes en desarrollo que pueden usar energía solar para obtener una superficie refrigerada donde la humedad del aire puede condensarse. Investigaremos estas técnicas más en futuras publicaciones.