Autor: techieguys

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Las plantas siguen el ciclo día y noche, al igual que los humanos, y la iluminación artificial altera los ritmos circadianos de las plantas. Esto es fundamental, ya que muchas funciones de las plantas dependen de un ritmo circadiano que funcione normalmente, como el tiempo de floración, la polinización, la reparación del ADN y la fotosíntesis.

La mayoría de las actividades humanas requieren luz. En nuestras ciudades urbanizadas y semiurbanizadas, iluminamos artificialmente nuestras calles para protegernos de elementos antisociales y mantenemos iluminados los centros comerciales y los paseos marítimos para que podamos divertirnos por las noches. Instalamos luces en edificios de oficinas, monumentos, parques, carteles publicitarios, escaparates y proyectores en instalaciones deportivas y otras zonas, tanto si las utilizamos como si no hay presencia humana en ellas. Todo esto es genial… al menos para ti y para mí.

Sin embargo, compartimos nuestras ciudades con más vida que solo humanos. En realidad, una población significativa de vida es algo que a menudo no vemos: ¡las plantas!

Al igual que los animales, las plantas han evolucionado durante miles de millones de años para responder a los ciclos diurnos y nocturnos del sol. Cuando las luces artificiales interrumpen los períodos naturales de luz y oscuridad, llamados ciclos de fotoperíodo, afectan los procesos biológicos en las plantas y el ecosistema circundante al alterar los ritmos circadianos, el fototropismo y los movimientos de los polinizadores.

Los árboles en zonas urbanas y semiurbanas están rodeados de luces artificiales por la noche (Créditos: geargodz/Freepik)

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¡La contaminación lumínica está en todas partes!

La contaminación lumínica se define como “[…] la alteración de los niveles de iluminación natural nocturna causada por fuentes de luz antropogénicas”. Durante la noche, la iluminación natural proviene de la luna, las estrellas y los cuerpos celestes. Sin embargo, las luces artificiales de fuentes antropogénicas producen un brillo más artificial.

La contaminación lumínica nos rodea y afecta a más del 80% de la población mundial. Esta cifra es mucho mayor en Europa y América del Norte (99%) y está aumentando en Asia.

La mayoría de las luces artificiales están presentes desde el anochecer hasta el amanecer, sin dejar ninguna ventana de oscuridad total.

La contaminación lumínica afecta a más del 80% de la población mundial (Créditos: Rakchai/Freepik)

¿Por qué es importante el ciclo día/noche para las plantas?

Para las plantas los fotoperiodos de luz y oscuridad son importantes, pero no para dormir.

Muchos procesos biológicos en las plantas han evolucionado a lo largo de millones de años basándose en ciclos día/noche de 24 horas. Las actividades de ciertos genes están controladas por el reloj circadiano y las funciones biológicas se separan en el tiempo para alinearse con los cambios del día y la noche.

Una de esas funciones biológicas clave, que evolutivamente está limitada a la noche, es la replicación del ADN, ya que reduce el daño al ADN causado por la luz ultravioleta del sol.

Las plantas abren sus cogollos en respuesta a los días más largos de primavera y verano (Créditos: 1169/Freepik)

De manera similar, la fotosíntesis, el proceso químico mediante el cual las plantas producen alimentos, ocurre durante el día, cuando hay suficiente luz solar disponible. Las plantas responden a la luz y comienzan a crecer hacia fuentes de luz para optimizar la fotosíntesis, un comportamiento que los científicos llaman fototropismo.

Las plantas perciben la luz a través de pigmentos llamados fitocromos. El fitocromo existe en dos formas: una versión inactiva llamada roja (Pr) y la versión activa llamada roja lejana (Pfr). Cuando las plantas absorben luz, el Pr inactivo se convierte en Pfr activo, y cuando vuelve a oscurecer, el Pfr se convierte nuevamente en Pr.

Esta proporción de Pr a Pfr regula muchas funciones de la planta, incluida la formación de yemas, la explosión de las yemas y la floración.

La duración de los días y las noches cambia con las estaciones y las plantas alinean sus procesos en función de los cambios en la duración del día. El fotoperiodismo es la respuesta de las plantas a la duración relativa del día y la noche. Muchas especies de plantas entran en estado de latencia cuando perciben días más cortos (o noches más largas) o en invierno, y luego comienzan a florecer cuando perciben días más largos en verano.

Como podrás imaginar, la luz artificial incide en todas estas funciones.

¿Cómo afecta la contaminación lumínica a las plantas?

En las zonas urbanas y semiurbanas, el ciclo día/noche cambia drásticamente gracias a la iluminación artificial, lo que tiene consecuencias biológicas.

La fotosíntesis requiere intensidades de luz relativamente altas, y en lugares donde las plantas están expuestas a intensidades de luz más altas durante la noche, continuarán haciendo la fotosíntesis por las noches, lo que provoca estrés oxidativo y muerte celular.

El fotoperiodismo, sin embargo, puede ocurrir en intensidades bajas. De hecho, las plantas clasificadas como plantas de día corto (como los crisantemos) también son plantas de noche larga. Incluso un destello de luz transitorio durante la larga noche reinicia el reloj e interrumpe su patrón de floración.

La iluminación artificial cambia la duración del día y afecta el comportamiento de floración. Las plantas seguirán detectando días largos y seguirán floreciendo hasta bien entrado el invierno sin quedar inactivas. Cuando los árboles jóvenes continúan creciendo en invierno, están sujetos a daños por heladas.

El momento de apertura de las flores también está influenciado por la luz. Las plantas abren sus flores cuando es más probable que los polinizadores las visiten. Entonces, si la planta es polinizada por abejas, las flores permanecen abiertas durante el día. Si la planta es polinizada por polillas nocturnas, las flores se abren por la noche.

Las luces artificiales afectan diversos procesos en las plantas, incluido el color y la caída de las hojas (en árboles de hoja caduca), la apertura de las hojas y los botones florales, el crecimiento y los mecanismos de defensa contra patógenos.

Cuando las plantas se exponen a luces artificiales durante la noche, se alteran varias funciones biológicas (Créditos: welcomia/Freepik)

Por ejemplo, un estudio en el Reino Unido examinó el momento de la brotación de las yemas y los datos de contaminación lumínica durante 13 años y concluyó que la brotación de las yemas en los árboles de hoja caduca que crecían en áreas iluminadas por luces nocturnas ocurría 7,5 días antes que en aquellas áreas que no tenían iluminación nocturna. luces artificiales.

Algunos cactus solo florecen por la noche, por lo que cuando crecen bajo luces artificiales constantes durante la noche, es posible que nunca puedan florecer. Esto afectará no sólo a la supervivencia de los cactus como especie, sino también a las actividades de sus polinizadores nocturnos.

Las luces artificiales nocturnas afectan a los polinizadores

Las luces artificiales también afectan al ecosistema que rodea a las plantas, especialmente a sus polinizadores. Un estudio encontró que el número total de polillas se reducía en un 50% en áreas iluminadas por luces artificiales. Al mismo tiempo, el número de especies de polillas se redujo en un 25% y su actividad de vuelo fue un 70% mayor. Las polillas son importantes polinizadores nocturnos.

Las farolas atraen a las polillas, por lo que vuelan hacia arriba cerca de la fuente de luz y lejos de las plantas. Sólo el 23% de las polillas transportaron polen en el estudio, lo que resultó en una reducción del flujo de polen y, en consecuencia, una reducción del cuajado de frutos. El estudio concluyó que, además de reducir la polinización nocturna, el alumbrado público provocó una disminución general de las poblaciones de polillas.

Otros estudios han demostrado que las luces artificiales atraen a más insectos polinizadores, pero no estaba claro si esto se traducía en una mayor polinización. Sin embargo, las luces artificiales redujeron la actividad sexual de algunos insectos, como las polillas y las arañas, lo que provocará una disminución de las poblaciones a largo plazo.

Además, cuando menos polinizadores visitan las plantas, las plantas empiezan a producir menos polen, un problema que también afecta las visitas diurnas de los polinizadores.

La luz nocturna puede desorientar a las aves en sus rutas migratorias. Esto tiene un efecto sobre la polinización de las aves y la dispersión de semillas por parte de las aves.

Las polillas polinizan las flores por la noche (Créditos: Ruslan Batiuk/Freepik)

Conclusión

La iluminación artificial en las zonas urbanas suele considerarse un signo de modernización y desarrollo. Muchas zonas urbanas ya no tienen acceso a cielos oscuros con estrellas brillantes. Las luces artificiales no sólo nos privan de las cosas buenas de la vida (como mirar las estrellas), sino que también tienen un impacto negativo significativo en las plantas cercanas y los ecosistemas circundantes.

Referencias (haga clic para ampliar)

1. Macgregor, CJ, Evans, DM, Fox, R. y Pocock, MJO (2016, 12 de julio). El lado oscuro del alumbrado público: impactos en las polillas y evidencia de la interrupción del transporte nocturno de polen. Biología del cambio global. Wiley.
2. Falchi, F., Cinzano, P., Duriscoe, D., Kyba, CCM, Elvidge, CD, Baugh, K.,… Furgoni, R. (3 de junio de 2016). El nuevo atlas mundial del brillo artificial del cielo nocturno. Avances científicos. Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS).
3. Falcón, J., Torriglia, A., Attia, D., Viénot, F., Gronfier, C., Behar-Cohen, F.,… Hicks, D. (2020, 16 de noviembre). Exposición a la luz artificial durante la noche y sus consecuencias para la flora, la fauna y los ecosistemas. Fronteras en neurociencia. Fronteras Media SA.
4. ffrench-Constant, RH, Somers-Yeates, R., Bennie, J., Economou, T., Hodgson, D., Spalding, A. y McGregor, PK (29 de junio de 2016). La contaminación lumínica está asociada con la brotación más temprana de los árboles en todo el Reino Unido. Actas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas. La Sociedad Real.
5. La contaminación lumínica daña las plantas del medio ambiente.
6. Cómo la contaminación lumínica altera los sentidos de las plantas.

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Las frutas y verduras parecen más grandes en Estados Unidos que en la India o en cualquier país del sudeste asiático o africano por una serie de razones, incluidas las preferencias de los clientes, la logística de transporte y las técnicas agrícolas.

¿Alguna vez te has preguntado por qué las verduras y frutas de un programa de cocina estadounidense son mucho más grandes y brillantes que las que ves en el supermercado local? O tal vez usted se haya preguntado esto como alguien que vive en los EE. UU. o ha viajado allí y ha notado que los tomates, las cebollas, las lechugas y las manzanas en los EE. UU. parecen ser más grandes, más brillantes y más perfectamente uniformes que en otros países asiáticos.

¿Cómo es posible que las frutas y verduras de algunos países sean más pequeñas y opacas y, sin embargo, las de Estados Unidos tengan un aspecto tan diferente?

En Estados Unidos, las frutas y verduras se recubren con cera para deslumbrar a los clientes (Créditos: pixel-shot.com); Las frutas y verduras en los EE. UU. también son generalmente más grandes.

Las razones detrás de esta diferencia van desde las preferencias del cliente hasta la genética. En Estados Unidos, la mayor parte de los productos se vende a través de grandes cadenas de supermercados, que tienen mucho que decir en términos de qué tipos de frutas y verduras deben producir los agricultores.

Por el contrario, en muchos países asiáticos, los vendedores obtienen sus productos directamente de los agricultores. Las variedades de frutas y verduras que se cultivan en Estados Unidos, junto con los métodos de cultivo, también son bastante diferentes. Veamos algunas de las razones de esta diferencia.

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Preferencia del cliente

El cliente no siempre es la persona que comerá la fruta, lo cual es irónico pero cierto. El verdadero cliente del agricultor es la persona que compra su producto. En Estados Unidos, este cliente suele ser una gran cadena de supermercados con un inmenso poder adquisitivo y, por tanto, con mucha influencia sobre lo que le resulta rentable cultivar al agricultor.

Las grandes cadenas de supermercados, como Walmart y Safeway en Estados Unidos, tienen requisitos específicos para las frutas y verduras que compran a los agricultores. A veces esto tiene que ver con la forma en que se empaquetarán las frutas o la forma en que se exhibirán en la tienda.

Por ejemplo, los supermercados venden corazones de lechuga romana envasados ​​en film transparente, y este film plástico tiene un tamaño determinado. Los agricultores tienen que producir corazones de lechuga romana de ese tamaño específico, o de lo contrario las cadenas de supermercados no comprarán sus productos.

Del mismo modo, las sandías suelen exhibirse en un contenedor grande. Los supermercados miden el tamaño de las sandías en función de la cantidad de frutas que caben en los contenedores. Las mejores (y más grandes) sandías son aquellas en las que 36 sandías llenan el contenedor. Esto se llama conteo de 36. Las variedades menos deseables son las de 45 y 60 unidades, en las que caben en el contenedor 45 y 60 sandías, respectivamente.

Los supermercados de EE. UU. exhiben sandías en contenedores grandes (Créditos: pavelmastevenov/Freepik)

Los fitomejoradores conocen estas especificaciones de los supermercados, por lo que desarrollan variedades y evalúan ensayos de híbridos basándose en estos recuentos. Un número de 36 se refiere a un tamaño de fruta de 8 a 10 kg, un número de 45 a 6 a 8 kg y un número de 60 a 4 a 6 kg.

Por el contrario, en la India y algunos países asiáticos, las tiendas de comestibles no tienen contenedores estandarizados. Las sandías (y otras verduras) suelen estar amontonadas en los estantes, por lo que no tienen esas especificaciones de tamaño. Sin embargo, los tenderos indios compran fruta en función de la demanda de los consumidores…

Demanda del consumidor

En Estados Unidos, los consumidores están acostumbrados a comprar frutas y verduras grandes y cosméticamente perfectas. También tienen un mayor poder adquisitivo que el consumidor promedio en países en desarrollo como India. El consumidor medio en la India tiene un poder adquisitivo limitado y estará encantado de comprar fruta más pequeña y no tan perfecta, siempre que pueda conseguir un precio de ganga.

Los consumidores estadounidenses prefieren que sus frutas y verduras sean grandes, limpias, brillantes, uniformes y perfectas. Los comestibles de carretera indios no son tan exigentes en lo que respecta a las cualidades cosméticas de sus productos. Encontrar verduras pulidas con cera es raro en la India.

Izquierda: En Estados Unidos, las frutas y verduras se envasan y recubren con cera para deslumbrar a los clientes; Derecha: Vendedores de verduras en India, donde se venden frutas en los mercados locales (Créditos: pixel-shot.com)

Otro aspecto práctico es el transporte. Llevarse a casa una sandía de 10 kg, junto con el resto de la compra, no es precisamente fácil. La mayoría de los consumidores estadounidenses van de compras en sus propios vehículos para poder cargarlos en sus automóviles y simplemente conducir a casa. En la India, la mayoría de la gente va de compras a pie o en transporte público. De esta forma, se ven limitados en la cantidad de verduras que compran. Si compran una sandía de 10 kg, es posible que no puedan comprar mucho más en ese viaje de compras.

Volviendo al ejemplo de las sandías, la gama Happy Family de sandías sin pepitas desarrolladas para los mercados asiáticos pesa entre 3 y 4 kg cada una. Por otro lado, las sandías Fascination, una popular sandía sin semillas en los EE. UU., tienen un peso promedio de 16 a 20 libras (7 a 9 kg).

Cuando los consumidores exigen alimentos «cosméticamente perfectos», los agricultores y minoristas tiran a la basura muchas frutas y verduras que no cumplen este criterio. Esto resulta en una gran pérdida de alimentos; que asciende a aproximadamente 680 mil millones de dólares por año en EE.UU. y Canadá. La pérdida de alimentos per cápita en América del Norte es de 95 a 115 kg por año; mientras que en el sur de Asia esta cifra es de 6 a 11 kg por año.

Los estadounidenses cargan alimentos en sus automóviles, mientras que en la India y en muchos otros países en desarrollo, muchas personas van a pie hasta su vendedor local.

Variedades desarrolladas para los mercados locales

Las empresas de semillas desarrollan variedades dirigidas a los mercados locales y teniendo en cuenta las preferencias locales. Las variedades de cultivos disponibles en Estados Unidos están genéticamente programadas para crecer mucho más que las variedades de la India.

Por ejemplo, en EE. UU., la Asociación Nacional de la Cebolla clasifica las cebollas según su tamaño en: pequeñas de 2,5 a 5,7 cm, medianas de 5 a 8 cm, grandes ≥ 7,6 cm, colosales ≥ 9,5 cm y súper colosales ≥ 11,5 cm. Por otro lado, en la India se considera de tamaño mediano 4-5 cm, y el IIDH clasifica las cebollas como tamaño pequeño de 7,5 cm.

Así, lo «sobredimensionado» en la India tiene sólo 7,5 cm de diámetro, mientras que en Estados Unidos lo «sobredimensionado» se traduce en 11,5 cm.

Métodos de cultivo

Otro factor importante a considerar son los métodos de cultivo utilizados. En Estados Unidos, la producción de hortalizas se concentra en granjas especializadas de gran tamaño. Estos agricultores utilizan métodos agrícolas mecanizados y de precisión para que sus variedades de cultivos puedan crecer a su máximo potencial. En cambio, el tamaño de las explotaciones agrícolas en la India es mucho más pequeño y muchos agricultores carecen de acceso a las mejores tecnologías agrícolas y a las mejores semillas híbridas.

Agricultura mecanizada en grandes explotaciones (Créditos: aleksandarlittlewolf/Freepik)

Conclusión

El tamaño y la apariencia de las frutas y verduras dependen de las demandas de los clientes y consumidores, la genética de las variedades de cultivos y los métodos agrícolas específicos. La preferencia de los consumidores también está influenciada por el poder adquisitivo general y las condiciones de vida. Por supuesto, esta es una cuestión muy generalizada y no se aplica a todas las frutas y verduras.

Referencias (haga clic para ampliar)

1. Young, LR y Nestlé, M. (2002, febrero). La contribución del aumento del tamaño de las porciones a la epidemia de obesidad en Estados Unidos. Revista Estadounidense de Salud Pública. Asociación Estadounidense de Salud Pública.
2. Por qué la fruta tiene una capa de cera falsa.
3. Selección de variedades de cebolla.
4. Opciones de tamaño y embalaje.
5. La producción de hortalizas se concentra en explotaciones muy grandes.
6. El desafío de la tierra que subyace a la crisis agrícola de la India – Mint.
7. Insistencia en frutas y verduras cosméticamente perfectas.