La creciente población mundial necesita alimentos suficientes. Su producción provoca una sobrefertilización y una mayor concentración de nitrógeno en la agricultura, lo que afecta negativamente a la población, el clima y los ecosistemas.
por el Instituto Tecnológico de Karlsruhe
Sin embargo, según modelos de investigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), la producción agrícola actual podría mantenerse con un consumo global de fertilizantes mucho menor , si los fertilizantes nitrogenados se utilizaran de manera más homogénea en todas las tierras de cultivo del mundo. Estos resultados se publican en Communications Earth & Environment .
Alrededor del 60% del consumo mundial de fertilizantes nitrogenados se utiliza actualmente para cultivos como maíz, trigo o arroz. Estas plantas necesitan fertilizantes nitrogenados para crecer y producir mayores cosechas. Sin embargo, grandes cantidades de fertilizante llegan al suelo y a las aguas subterráneas o se emiten a la atmósfera en forma de óxido nitroso. Esto contamina el medio ambiente y contribuye a la pérdida de diversidad biológica, al cambio climático y a la degradación de la capa de ozono.
Este problema es particularmente grave en las grandes zonas de cultivo de América del Norte, Europa y Asia oriental, donde se utilizan cantidades comparativamente grandes de fertilizantes nitrogenados. Los investigadores de KIT modelaron recientemente el efecto de una redistribución mundial del uso de fertilizantes nitrogenados. Simularon varias cantidades de fertilizantes en diferentes lugares y calcularon la producción total de maíz, trigo y arroz entre 2015 y 2030 utilizando el modelo biogeoquímico LandscapeDNDC.
«Nuestro trabajo se basó en la cuestión de cómo podemos producir suficientes alimentos sin exceder los límites ambientales», dice el Dr. Andrew Smerald del Departamento de Investigación Ambiental Atmosférica del Instituto de Meteorología e Investigación del Clima de KIT (IMK-IFU), Campus Alpine de KIT en Garmisch-Partenkirchen.
El nivel de producción de cereales podría mantenerse con un uso mundial mucho menor de fertilizantes
«Nuestros modelos muestran que el consumo mundial de fertilizantes nitrogenados podría reducirse en un 32% con una distribución más homogénea. El nivel actual de producción de cereales no se vería afectado», afirma Smerald. «Para ello, sería necesario redistribuir los fertilizantes nitrogenados desde las zonas de cultivo tradicionales de China, América del Norte y Europa a zonas menos utilizadas, como el África subsahariana».
Entonces, el aumento de la producción en estas regiones compensaría la disminución de la producción en otras regiones. Como resultado, el uso de fertilizantes nitrogenados para la producción de trigo y maíz se reduciría en un 45% y un 33%, respectivamente, sin influir en las cantidades de producción mundial. Además, la lixiviación de nitratos se reduciría en un 71% para el trigo y un 63% para el maíz.
«Según nuestro estudio, una distribución más homogénea de fertilizantes nitrogenados en las tierras de cultivo del mundo reduciría nuestra dependencia de los graneros actualmente existentes y disminuiría la contaminación por nitrógeno en el este de Asia y otras regiones fuertemente fertilizadas», dice Smerald. Otra ventaja consistiría en que los cultivos podrían cultivarse más cerca del lugar de su consumo. El aumento de las cosechas en África ayudaría al continente a alcanzar la autosuficiencia.
Más información: Andrew Smerald et al, Una redistribución de fertilizantes nitrogenados en las tierras de cultivo mundiales puede ayudar a lograr la seguridad alimentaria dentro de los límites ambientales, Communications Earth & Environment (2023). DOI: 10.1038/s43247-023-00970-8
