¿Cómo enfrentarse al cambio climático? Agricultura del futuro

¿Cómo puede la agricultura enfrentarse al cambio climático? Hubo un tiempo en el que la agricultura fue considerada la solución para luchar contra el hambre. Su desarrollo ha sido, y continua siendo, fundamental para alimentar a una población creciente. Sin embargo, la emergencia climática ante la que nos enfrentamos compromete el futuro de la agricultura tal y como la conocemos. No solo eso, sino que además se ha estimado que la producción agrícola industrial causa hasta un tercio de las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano [1]. En palabras sencillas, es la pescadilla que se muerde la cola: la agricultura industrializada agrava el cambio climático lo que, a su vez, dificulta su propia supervivencia. El incremento de las temperaturas y las inundaciones son algunos de los efectos del cambio climático, lo que compromete los cultivos. ¿Existen otros modelos de producción? ¿Cuáles son los retos de la agricultura del futuro? La comunidad científica tiene mucho que decir aquí.

Un poco de historia: origen de la agricultura industrial

El origen de la agricultura industrial se remonta a la década de los 60, en los Estados Unidos. Aquí tuvo lugar la conocida como “Revolución Verde”. Este término se refiere al incremento de la productividad agrícola que se produjo a lo largo de la última mitad del siglo XX, una vez finalizada la Segunda Guerra Mundial. En aquel momento, la agricultura fue considerada la solución estrella frente al mayor problema al que se enfrentaban: el hambre. Los expertos lo tenían claro: ¡había que aumentar la producción de alimentos!

El incremento en la producción se produjo gracias a las que hoy son conocidas como las bases de la agricultura intensiva (también conocida como agricultura industrial). Estas son:

  • La mecanización de las labores del campo.
  • El uso de fertilizantes y pesticidas de origen químico.
  • La selección de variantes de semillas mejoradas para aumentar los rendimientos en la producción.

La Revolución Verde puso semillas altamente productivas al alcance de multitud de agricultores, lo que permitió luchar contra el hambre y generó rendimientos más que suficientes para la población. La producción de cereales con semillas mejoradas (sobre todo, de trigo, maíz y arroz) aumentó más y más, extendiéndose hasta América del Sur y Asia, donde su impulso alcanzó el máximo nivel. Sin embargo, la agricultura industrial no está exenta de debates medioambientales, sociales y económicos. ¿Es un modelo medioambientalmente sostenible a largo plazo? ¿Es beneficioso para los pequeños agricultores? En este artículo nos centraremos en su impacto ambiental, pero los debates van mucho más allá.

Tractor como parte de la agricultura industrial (Fuente: Unsplash)

Sostenibilidad y cambio climático

El concepto actual de sostenibilidad, tal y como la conocemos actualmente, apareció por primera vez en el Informe Brundtland publicado por las Naciones Unidas en 1987. ¡Hace menos de 35 años! Este informe fue toda una llamada de aviso para alertar de los costes ambientales que el desarrollo económico y social estaban ocasionado.

Actualmente, la sostenibilidad es definida como «la capacidad de satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las propias«, tal y como se indicaba en el informe Brundtland.

¿Qué es la sostenibilidad? Descúbrelo con este video (Fuente: ACCIONA).

En el caso de la agricultura industrial clásica, el deseo y la necesidad de producir más y más causó, durante mucho tiempo, una degradación y una pérdida de la calidad de los suelos. Esto, entre otras cosas, reduce la capacidad de «retener» el carbono en su forma orgánica (la utilizada por los organismos vivos para vivir), de forma que es liberado como CO2 a la atmósfera aumentando así el efecto invernadero [2]. Además, no hay que olvidar que el empleo de maquinaria, aunque necesario, implica un incremento en el consumo de combustibles fósiles. Por otro lado, la agricultura intensiva promueve el uso de agroquímicos (pesticidas y fertilizantes) que, debido a su amplio espectro (capacidad de actuar sobre distintos organismos) y persistencia (incapacidad de degradarse), pueden comprometer la calidad de los suelos y la seguridad de los alimentos. Es por esto que gran parte de los agroquímicos usados a finales del siglo XX están prohibidos en la actualidad [3].

Existen, además, dos factores ambientales que constituyen verdaderos desafíos para la agricultura del futuro: la degradación de los suelos y la pérdida de biodiversidad. Todos ellos están estrechamente ligados a un mismo evento: el cambio climático.

A pesar de todo esto, es también importante destacar que son muchos los esfuerzos que se están realizando para utilizar nuevos mecanismos de control seguros, como el control biológico. En este caso, el objetivo es utilizar otros organismos, o sus moléculas, para capturar o «expulsar» del lugar a los insectos que originan las plagas.

En definitiva, está claro que la agricultura del futuro debe ser, indiscutiblemente, sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Pero, ¿cómo podemos alcanzar esta sostenibilidad?

Agroecología: el poder del equilibrio natural

La agroecología surge como un modelo sustitutivo a la agricultura intensiva. En este caso, los cultivos son entendidos como parte de «agroecosistemas» o, lo que es lo mismo, parte de un «todo» en donde se tienen en cuenta factores como la calidad de los suelos, el origen y tipo de semillas cultivadas y la biodiversidad del medio [4]. Entre los expertos se dice que se aplica como un «abordaje holístico». Explicado de modo más sencillo, se entiende a la agricultura como una parte más de los ecosistemas, en donde las plantas cultivadas conviven con un sinfín de factores: microorganismos beneficiosos del suelo, insectos polinizadores, ganado que fertiliza los suelos, otras plantas no comestibles, etc.

Gracias a la agroecología, los suelos mantienen su fertilidad y equilibrio natural. Además, favorece y potencia la biodiversidad, que facilita la capacidad de adaptación: frente a un impacto externo (como por ejemplo una plaga) el que haya distintas especies permite que quien sea resistente sobreviva. En los monocultivos, en cambio, la homogeneidad es poco útil cuando se producen cambios en el medio, ya que puede darse que ninguna planta sobreviva.

A pesar de todo, es importante destacar que el modelo agroecológico que defienden muchos expertos no es nada nuevo. Estos principios se han materializado tradicionalmente en forma de la la agricultura más local y familiar, perdurando aún en muchas regiones, sobre todo de América y Asia.

Un claro ejemplo de principio agroecológico es el de la rotación de cultivos, basada en la alternancia de plantas de diferentes familias en un mismo terreno durante distintos ciclos. De este modo, la alternancia evita que los suelos se agoten a lo largo del tiempo. Otro ejemplo es el del «abono verde», que se basa en cultivar plantas no comestibles (principalmente leguminosas, crucíferas o gramíneas), que actúan como «fertilizantes» naturales. El metabolismo de estas plantas regula el equilibrio de nutrientes presentes en los suelos (principalmente, nitrógeno y fósforo), alcanzando las concentraciones adecuadas para el crecimiento óptimo del cultivo que vendrá después. De este modo, se reduce el uso de los fertilizantes, lo que además disminuye la posibilidad de contaminación por acumulación de estos fertilizantes en los suelos [5].

Resiliencia: clave para la agricultura de futuro

¿Cómo puede contribuir la agroecología en la lucha contra el cambio climático? La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, también conocida como la FAO, publicó en el 2018 los «10 elementos de la agroecología«, que incluye: la diversidad, las sinergias, la eficiencia, la resiliencia, el reciclaje, el intercambio de conocimientos, los valores humanos y sociales, la cultura y tradiciones alimentarias, la gobernanza responsable y la economía circular.

De entre todas las características mencionadas, la agricultura del futuro necesita sin duda ser «resiliente«.

Resiliencia

1. f. Capacidad de adaptación de un ser vivo frente a un agente perturbador o un estado o situación adversos.

Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española

En el caso de la agricultura, esta resiliencia se materializa en la capacidad de los cultivos de adaptarse a fenómenos meteorológicos extremos, además de resistir al ataque de plagas y enfermedades fitopatógenas (del griego antiguo phytón, «planta») que puedan afectarlos [6].

Los fenómenos meteorológicos extremos incluyen las inundaciones y las sequías, que se ven agravados por la acción del cambio climático. En este sentido, los cultivos generados mediante prácticas agroecológicas parecen ser capaces de resistir mucho mejor los cambios meteorológicos. Por ejemplo, en 1998, el huracán Mitch azotó Nicaragua. En algunos lugares de este país se practicaba el cultivo agroforestal, que mezcla intencionadamente los cultivos con otros árboles, arbustos y ganado que pasta y fertiliza las tierras. Aquellos cultivos basados en los principios de la agroforestería fueron capaces de sufrir una erosión inferior y retener hasta un 40% más de la capa superior fértil, en contraposición a los modelos de monocultivo [7]. Esto, además, implica menores pérdidas económicas para los agricultores que deben enfrentarse a los azotes del clima para asegurar la producción de alimentos seguros y nutritivos.

La revolución tecnológica: agricultura de precisión

La revolución tecnológica no solo ha revolucionado el modo en el que nos comunicamos y trabajamos. En la agricultura del futuro, la tecnología puede ser una aliada para desarrollar nuevas formas de producción sostenibles.

En los años 80, en Estados Unidos nace por prima vez el concepto de «agricultura de precisión«, cuyo objetivo era gestionar los cultivos observando, midiendo y actuando para ser capaz de detectar la variabilidad. Esta puede ser tanto temporal (cambios en el tiempo) como espacial (en distintas zonas). De este modo, conocer las fuentes de variabilidad permite aportar a cada cultivo lo que necesita en cada lugar. Esto es como si cada cultivo tuviera un personal shopper adaptado a sus necesidades.

No es hasta el siglo XXI cuando la agricultura de precisión gana la atención de más y más agricultores, que ven una nueva forma de implementar las tecnologías, como los drones y los sistemas de GPS, en la gestión de los cultivos. Reducir el consumo de agua, monitorizar las necesidades nutricionales de las plantas o detectar precozmente los inicios de una plaga en el campo son sólo algunos de los beneficios que podrían conseguirse gracias a las nuevas tecnologías.

Los sensores ópticos, basados en la emisión de un haz de luz que es «interrumpido» o «reflejado» por el objeto a detectar, permiten controlar variables como el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). Este es un parámetro que calcula la «salud» de las plantas. Cuando una planta se deshidrata, enferma o pierde salud, el NDVI varía. De este modo, el sensor óptico, que puede ir acoplado a un dron, detecta las zonas en donde los cultivos están enfermos [8].

Dron tomando datos de un campo de cultivo mediante su visión aérea (Fuente: Imagen de Sarah Clarry en Pixabay).

A pesar de todo, la implantación de este tipo de tecnologías se enfrenta al desafío de hacerlas verdaderamente accesibles [9]. Sin la colaboración estrecha entre las instituciones públicas y privadas, la agricultura de precisión puede generar una brecha todavía mayor entre los agricultores en función de su nivel socioeconómico. Y es que no hay que olvidar que la sostenibilidad no debe ser sólo ambiental, sino también social.

La revolución biotecnológica: todo está en los genes

La biotecnología engloba al conjunto de técnicas y métodos que nos permiten utilizar organismos vivos o partes de los mismos para generar productos de interés. Su aplicación es prácticamente infinita, incluyendo campos como la biomedicina, la industria alimentaria y, cómo no, la agricultura.

En la agricultura, la biotecnología está presente desde mucho antes de que se describiera qué es un gen. Ya en sus inicios, la agricultura se basó en la «domesticación» de especies salvajes para obtener especies cultivables y comestibles: los campesinos seleccionaban las mejores semillas, las que producían más y mejor en cada tipo de suelo. Y todo esto sin saber nada de moléculas o ADN. Actualmente sabemos mucho, mucho más, lo que puede sernos muy útil para la agricultura del futuro.

Son muchos los grupos de investigación que están desarrollando estrategias para obtener plantas transgénicas (en las que se introducen genes de otros organismos) o mutantes (en las que se modifica un gen propio) capaces de resistir las sequías o las inundaciones Estas modificaciones se han estudiado en arroz, tomate, maíz o la planta del tabaco, entre otros ejemplos [10]. En el contexto del cambio climático, además, también se están desarrollando plantas resistentes a los incrementos de temperaturas [11].

En definitiva, es indudable que la agricultura del futuro debe ser sostenible. Las formas de conseguirlo son muchas, pero al fin y al cabo, lo importante es ser conscientes de que «There is no Planet B«.

Referencias

  1. Vermeulen, S. J., Campbell, B. M. & Ingram, J. S. I. Climate change and food systems. Annu. Rev. Environ. Resour. 37, 195–222 (2012).
  2. Arora, N.K. Impact of climate change on agriculture production and its sustainable solutions. Environmental Sustainability. 2, 95–96 (2019).
  3. Carvalho, F. P. Pesticides, environment, and food safety. Food and Energy Security, 6(2), 48–60. (2017).
  4. Altieri, M. & Nicholls, C.. Agroecología: única esperanza para la soberanía alimentaria y la resiliencia socioecológica. Agroecología, 7(2), 65–83 (2012).
  5. Flores-Félix, J. D., Menéndez, E., Rivas, R. & Velázquez, M. de la E. Chapter 9 – Future Perspective in Organic Farming Fertilization: Management and Product. in Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, 269–315 (Woodhead Publishing, 2019).
  6. Meuwissen, M. P. M. et al. A framework to assess the resilience of farming systems. Agric. Syst.176, 102656 (2019).
  7. Holt-Giménez, E. Measuring farmers’ agroecological resistance after Hurricane Mitch in Nicaragua: A case study in participatory, sustainable land management impact monitoring. Agriculture, Ecosystems and Environment, 93: 87-105 (2002).
  8. Earth Observing System (s.f.). NDVI. Recuperado el 11 de abril de 2021 en https://eos.com/es/make-an-analysis/ndvi/
  9. PwC (2020). El futuro del sector agrícola español. Recuperado el 11 de abril de 2021 en https://www.pwc.es/es/publicaciones/assets/informe-sector-agricola-espanol.pdf
  10. Wani, S. H., Dutta, T., Neelapu, N. R. R. & Surekha, C. Transgenic approaches to enhance salt and drought tolerance in plants. Plant Gene. 11, 219–231 (2017).
  11. Grover, A., Mittal, D., Negi, M. & Lavania, D. Generating high temperature tolerant transgenic plants: Achievements and challenges. Plant Sci. 205206, 38–47 (2013).
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Carolina Ropero Pérez

Biotecnóloga con interés por la microbiología (¡entre otros muchos campos!). "Me enseñaron que el camino del progreso no era rápido ni fácil." - Marie Curie

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