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el arquitecto 
no termino de estar de acuerdo con lo que planteas, y no solo por la dependencia de petroquimicos... es cierto que un hombre solo puede manejar muchas hectareas, pero lo hace moviendo maquinaria pesada (y no solo para sembrar y cosechar)
No quiero tirar mucho del argumento de autoridad, porque es tontería, pero lo que te digo viene de experiencia personal trabajando un par de años en automatización de regadíos.
Mediante rangers (Estructuras con ruedas que se mueven mediante la presión del bombeo, pueden regar, fertilizar y fumigar) se pueden realizar todas las tareas de forma automática.
Solo se necesita un esfuerzo extra en la siembra (Y tareas previas) y la recolección.
Evidentemente, cada cultivo es un mundo, pero en rasgos generales, viene a ser así. La dependencia del petroleo en la alimentación es más problemática a nivel de transporte.
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el arquitecto se han arrancado olivos, cepas, se ha mutilado huerta, citricos, se ha reducido la cabaña ganadera (ovina y bovina...) sin embargo...
los caladeros estan siendo esquilmados, al ganado se engorda a ritmos imposibles (con sustancias no recomendables...), la ganadería intensiva produce intensivamente contaminantes (de tratamiento complicado...) y, en el caso de españa es palpable, la erosion y degradación de suelos que avanza notablemente... la desertizazión no es sólo falta de agua...
Esto es más subjetivo. Algunas de las cosas que mentas si que son problemas; otras no tanto. Otras nada. Y nada es irresoluble.
La desertización, por ejemplo, es cosa de ciclos climáticos, para muchos expertos (Con los que yo tiendo a coincidir).
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el arquitecto hoy en dia, una hectarea produce dos o tres veces más que hace 50 años, pero casi todo ese avance se produjo a partir de los años 70-80...
aun queda mucho que mejorar? si... pero no en todos los campos... como tampoco se podria convertir en regadio todo el secano hispano... (y por cierto, no se de donde sacas que solo vamos por el 10% del máximo teorico... sostenible?)
No se ha producido más avance porque no había necesidad ni rentabilidad. Si realmente hace falta, y se convierte en rentable (Como creo que pasará tras la deflación que nos sobreviene), ya verás como se adaptan al resto de zonas los avances que hay en España en unas pocas (Aragón-Murcia-Almería).
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el arquitecto puedes preguntar a los mas viejos, como venian los rios cuando ellos eran pequeños y como bajan ahora... si se podian bañar o no... o si se podia pescar... podria decirse casi lo mismo de las costas españolas, atacadas año si y año tambien por ejercitos de medusas y algas asesinas (moluscos cebra, y otras especies invasoras...)
Chico, lo de los rios échale la culpa al tito paco y sus embalses. Lo de las costas... hay dataciones de cosas así desde muy antiguo. Lo que pasa es que en el S XIX no eran un problema para el turismo.
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el arquitecto descensos de niveles freaticos (por sobre-explotación de acuiferos... algunos de ellos del pleistoceno), invasiones salinas, perdida de cobertura vegetal (por quemas o por nuevos cultivos...), harinas carnicas para alimentar animales (que luego devendría en mal de vacas locas...), incineración de residuos y dioxinas...
y si nos vamos al amazonas... cuantos años tardariamos en reponer lo talado?
Que si, que hay problemas ecológicos, nadie lo niega. Pero hablo de españa, y de la agricultura.
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el arquitecto gaia tendra buena salud... pero no se lo estamos poniendo nada facil... pero sobre todo, como tu dices, de haber crecimiento, sería lineal... (bueno... habrá algun limite, no? supongamos que es lineal...) y se trata de que el crecimiento (de los beneficios, NO necesariamente de la producción...) sea más que lineal... y aqui es donde nos hemos estrellado...
No, nos hemos estrellado en que la entelequia inmobiliario-financiera daba diez veces mas beneficios que cualquier actividad que produjera riqueza real, y eso se ha mantenido artificialmente por una década. Y se ha dejado lo demás de lado.
Ahora, toca cambiar completamente el tercio, y volver de cabeza a una economía que produzca riqueza. En cinco años no nos va a conocer ni la madre que nos parió. Y esto se va a aplicar al campo, también.