El agua es un recurso limitado. Por lo tanto, las formas eficientes de gestionar y optimizar conjuntamente las reservas de agua son esenciales para nuestro presente y futuro. Pero, ¿cómo se puede establecer un sistema bien equilibrado? Para identificar los parámetros relevantes, un equipo internacional de científicos, incluido Stefan Thurner del Complexity Science Hub Vienna (CSH), aplicó un método de la física a un sistema en equilibrio:las prácticas centenarias de riego de arroz en Bali.

Según su trabajo recién publicado en Physical Review Letters , el equilibrio actual se autoorganizó en el transcurso de los últimos mil años, tal vez impulsado por los calendarios de siembra contradictorios de los agricultores.

Equilibrar restricciones en conflicto

A lo largo de los siglos, los productores de arroz balineses tuvieron que lidiar con dos limitaciones. Por un lado, el agua para regar los arrozales es un recurso limitado. "Intuitivamente, uno pensaría que una inundación no sincronizada conduciría a una distribución de agua más justa entre los agricultores", explica el presidente de CSH, Thurner. Sin embargo, también existe la necesidad de controlar las plagas del arroz, como los insectos que pueden moverse fácilmente de un campo a otro. Los agricultores aprendieron por experiencia que el control de plagas necesita la inundación sincronizada de los arrozales vecinos.

Estas dos restricciones tienen efectos opuestos. “Cuanto mayor es el área agrícola que sigue el mismo horario de riego, más estrés hídrico aparece por los ciclos de riego sincronizados”, se lee en el estudio.

Para encontrar patrones en los cronogramas agrícolas sincronizados y no sincronizados, los científicos analizaron imágenes satelitales de varias regiones de cultivo de arroz en Bali desde 2002 hasta 2015. Clasificaron cuál de los cuatro patrones de siembra característicos (crecimiento, cosecha, inundación o drenaje) ocurrieron cuándo y dónde. . Ahora desarrollaron una forma de relacionar estos patrones con el equilibrio de tensiones en la agricultura balinesa.

Una fórmula para un equilibrio

"Presentamos una fórmula que explica cómo se logra un equilibrio entre el estrés hídrico y el estrés por plagas y cómo el sistema finalmente alcanza un equilibrio", dice Thurner. "Si las tensiones se manejaran de manera diferente, las regiones de cultivo de arroz se verían muy diferentes de lo que observamos en la realidad".

Según el científico de la complejidad, "es un equilibrio nítido entre diferentes estados y puede llegar a un punto crítico o de transición de fase, como lo llamarían los físicos".

La rapidez con que el equilibrio aparentemente eterno puede salirse de control se hizo evidente en la década de 1970. La llamada Revolución Verde hizo que los agricultores usaran pesticidas y cultivaran sus arrozales sin su sistema de sincronización tradicional.

"Al principio, las cosechas aumentaron", dice Yérali Gandica de la Universidad Cergy de París, el primer autor del artículo. "Pero en un par de años, los agricultores informaron caos en los horarios de riego y una explosión de plagas". Cuando se inundaron demasiados arrozales en las regiones más altas al mismo tiempo, los agricultores con terrazas más bajas experimentaron estrés hídrico. Creció la falta de armonía entre los vecinos, se perturbó la cultura balinesa de armonía social cuidadosamente mantenida. Fue solo cuando se restableció el método tradicional que volvió el equilibrio (en su mayoría).

"Puede parecer un enfoque muy teórico, pero podría tener un lado práctico en otros sistemas ecológicos humanos-ambientales acoplados:uno puede relacionar patrones ambientales fácilmente observables con el equilibrio de estrés y, por lo tanto, detectar puntos débiles en su gestión", concluye Thurner.