Ya se han cruzado seis de nuestros nueve límites planetarios, y la agricultura industrial es la principal culpable. Así lo informó un equipo de científicos dirigido por Johan Rockström en un artículo publicado en septiembre.
por Gilles Billen
Primero, un recordatorio: los límites planetarios son umbrales de perturbación más allá de los cuales el sistema de nuestra Tierra se encuentra en un camino incontrolable e irreversible que socava las condiciones mismas para la vida. Esta noción de traspasar fronteras es clara respecto del límite más conocido de todos: el del cambio climático. Para limitar el calentamiento global a 1,5°C por encima de los niveles preindustriales y evitar que aumente más allá de las condiciones soportables (aunque esto no sea suficiente para detener la alteración climática que ya está en marcha), debemos mantener la proporción de CO₂ atmosférico por debajo de un cierto límite. Y para lograrlo, debemos alcanzar rápidamente la neutralidad de carbono.
En cuanto al clima, es fácil ver hasta qué punto ese límite global es relevante: el ciclo del carbono está abierto a todo el planeta y el CO₂ emitido (o capturado) en cualquier lugar de la Tierra afecta inmediatamente a la atmósfera mundial en su totalidad. Sin embargo, en el caso del límite planetario para el nitrógeno, exceder el umbral es diferente, ya que es la industrialización de la agricultura la responsable en gran medida, y de manera más compleja, de romper el límite.
Pero, ¿cómo puede afectar la agricultura al ciclo del nitrógeno? ¿Cómo ha logrado llegar a un punto de ruptura? Para alimentar al mundo, ¿no es mejor la agricultura intensiva? Hagamos un balance de la situación.
El ciclo natural del nitrógeno.
Primero, debemos comprender el ciclo natural del carbono y el nitrógeno, dos de los principales elementos que forman la materia viva. Podemos observar este ciclo en los bosques, por ejemplo. Para funcionar, los bosques dependen de un equilibrio entre el crecimiento de las plantas (un proceso que convierte formas minerales (inorgánicas) de carbono y nitrógeno en biomasa (orgánica) y los animales, hongos y microorganismos que descomponen esta biomasa, un proceso que la remineraliza.
Pero mientras que la forma inorgánica del carbono (CO₂) está presente en la atmósfera, distribuida uniformemente en todo el mundo y absorbida por las plantas a través de sus hojas, el nitrógeno se remineraliza en el suelo y es absorbido por las raíces de las plantas . Por lo tanto, los límites del ciclo del nitrógeno deben seguir siendo locales: cualquier pérdida de nitrógeno conlleva un riesgo de agotamiento del suelo, lo que pone en peligro el crecimiento continuo de las plantas.
Sin embargo, el nitrógeno inorgánico del suelo es notablemente móvil. Existe en varias formas, incluido el amoníaco (NH₃, NH₄+), que es muy volátil, el óxido nitroso (N₂O), que es gaseoso, y el nitrato (NO₃-), que es muy soluble. Por tanto, la cantidad de nitrógeno que se pierde en la atmósfera y en las aguas subterráneas es considerable, y esta pérdida convierte al nitrógeno en el principal factor limitante del crecimiento de las plantas.
Sin embargo, el nitrógeno está ampliamente presente en la atmósfera terrestre y representa el 78% de ella. Pero existe en la atmósfera en su forma molecular como N₂, un gas inerte que la mayoría de los organismos no pueden utilizar. Sólo las plantas de una familia particular (legumbres (guisantes, lentejas, frijoles; trébol, alfalfa y algunos árboles, como la acacia)) pueden aprovechar esta reserva de nitrógeno gaseoso. Lo hacen a través de una asociación simbiótica con bacterias que tienen las enzimas necesarias para convertir el nitrógeno molecular en proteínas. Es esta fijación simbiótica la que compensa la pérdida ambiental natural de nitrógeno y garantiza que los ecosistemas terrestres funcionen perennemente.
Agricultura y fertilización
En los sistemas agrícolas, el ciclo del nitrógeno es estructuralmente abierto. Cada vez que se cosechan plantas, el nitrógeno que contienen se transporta lejos de la parcela de suelo de donde procede. Por lo tanto, para evitar el agotamiento del suelo, el nitrógeno extraído del suelo (ya sea a través de la cosecha o de la pérdida ambiental) debe devolverse al suelo de una manera u otra. Ese es el propósito de la fertilización.
Existen muchos métodos de fertilización. Los excrementos de animales y humanos que han comido plantas se pueden esparcir como fertilizante. Ese es el proceso más natural para mantener cerrado el ciclo del nitrógeno. Sin embargo, puede resultar complicado realizarlo correctamente si el lugar donde se consumen las plantas está muy alejado del lugar donde se cultivan. Pero los excrementos del ganado que pasta en pastos seminaturales pueden esparcirse en las tierras cultivables vecinas. Este proceso transfiere la fertilidad de estos pastos a las tierras cultivables vecinas.
De hecho, este método fue la base de los sistemas tradicionales de policultivo y ganadería. Otra forma de proporcionar nitrógeno a los cereales es la rotación de cultivos: cultivar cereales alternados con leguminosas en la misma parcela. Con este método, el nitrógeno es fijado por las leguminosas que crecieron en la parcela antes que los cereales.
A esa mezcla se suman los fertilizantes industriales, que existen desde hace poco más de un siglo. Poco antes de la Primera Guerra Mundial, los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch desarrollaron un proceso para producir amoníaco (NH₃) y, más tarde, ácido nítrico mediante el uso de altas temperaturas y presiones para forzar una reacción entre el nitrógeno del aire y el hidrógeno (del carbón). entonces, pero hoy del gas natural).
Este proceso se utilizó por primera vez para fabricar explosivos, pero luego sirvió para producir en masa fertilizantes nitrogenados sintéticos. Estos nuevos fertilizantes se convirtieron cada vez más en la opción preferida para fertilizar el suelo de las tierras agrícolas. Rápidamente dejaron obsoletos el policultivo y la ganadería tradicionales y allanaron el camino para una agricultura intensificada y especializada, que en adelante se unió a la industria química pesada.
Algunos escritores consideran que el proceso Haber-Bosch es «el proceso industrial más importante» de la historia moderna, presagiando entre otros inventos el avión, la energía nuclear o la televisión . En 1925, el biólogo Alfred Lotka se maravilló : «Este extraordinario desarrollo del proceso Haber-Bosch es algo más que un nuevo punto de partida fundamental en la industria. Representa nada menos que el comienzo de una nueva era etnológica en la historia de la raza humana. una nueva época cósmica.»
Y de eso trata este número: de esta nueva época que llamamos Antropoceno. Hoy en día, a escala global, la cantidad de nitrógeno reactivo que la industria de los fertilizantes aporta a la biosfera cada año supera la cantidad proporcionada por todos los procesos naturales de fijación biológica. Por lo tanto, a escala mundial, la velocidad a la que circula el nitrógeno se ha multiplicado por más de dos. .
Pérdida de nitrógeno ambiental
En este flujo acelerado de nitrógeno, lo que causa problemas es la pérdida de nitrógeno ambiental que resulta de él. De hecho, cuanto más fertilizantes nitrogenados se utilizan para aumentar el rendimiento de los cultivos , menos eficaz es el nitrógeno añadido y mayores son las pérdidas por lixiviación y volatilización. Lo que llamamos excedente de nitrógeno es el exceso de nitrógeno introducido en el suelo en relación con la cantidad realmente extraída mediante la cosecha.
Es este excedente el que contamina las aguas subterráneas, haciéndolas no potables, y el agua de los ríos , lo que conduce a la eutrofización de las aguas costeras, la causa de las mareas verdes, la proliferación de algas tóxicas y la anoxia de las profundidades marinas. . Y es este excedente el que libera amoníaco a la atmósfera, lo que crea aerosoles con graves efectos sobre la salud humana. .
Por este motivo, el equipo de Rockström evaluó el excedente de nitrógeno agrícola al definir los límites planetarios más allá de los cuales ya no estarían garantizadas las condiciones para la vida humana en la Tierra. El límite superior de este excedente, que está decidido a proteger el agua y el aire a nivel local, varía mucho entre las regiones del mundo, pero a escala global se estima en 60 millones de toneladas de nitrógeno (60 TgN/año), en contraste con el nitrógeno actual. excedente de alrededor de 130 TgN/año.
Esta enorme brecha entre el umbral que no debe sobrepasarse y el nivel real alcanzado hoy justifica el objetivo que la Comisión Europea y la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Biodiversidad se fijaron recientemente de reducir a la mitad el desperdicio de nitrógeno para 2030.
Sin embargo, no es simplemente ajustando las prácticas como se reducirá a la mitad el desperdicio de nitrógeno de la agricultura para que se respeten los límites planetarios . Los productores industriales de fertilizantes promueven los avances que ofrecen la agricultura de precisión, los inhibidores de la nitrificación aplicados al suelo, el mejoramiento varietal de los cultivos, etc.
Estos nuevos métodos que prometen progreso podrían abrir nuevos mercados lucrativos para la industria de suministros agrícolas, pero todo lo demás apunta a que traerán sólo una caída insignificante en el desperdicio de nitrógeno. De hecho, ¡la forma más efectiva de aumentar la eficiencia y reducir las pérdidas es reducir la producción agrícola misma!
Alimentar al mundo sin arruinarlo
Pero, ¿podemos reducir razonablemente la agricultura intensiva sin poner en peligro la seguridad alimentaria de un mundo que tendrá 10 mil millones de bocas que alimentar en 2050? Muchos estudios recientes afirman que podemos. Sin embargo, sólo podremos hacerlo si se realizan tres cambios estructurales importantes en todo el sistema agroalimentario al mismo tiempo que se reduce el tono de la agricultura intensiva.
El primer cambio necesario es difundir el uso de sistemas de cultivo que han demostrado su eficacia en la agricultura ecológica, basados en una rotación de cultivos diversificada y a largo plazo , en la que se cultivan cereales en alternancia con leguminosas. Con este enfoque, se pueden abandonar tanto los fertilizantes como los pesticidas sintéticos.
El segundo cambio necesario es reconectar los cultivos con la ganadería, donde los animales de granja sólo se alimentan con forrajes locales (hierba, leguminosas y cereales sólo cuando pueden producirse en exceso de las necesidades humanas) y donde sus excrementos pueden reutilizarse en la agricultura. mismo sitio. Esto asegura que el ciclo del nitrógeno permanezca lo más cerrado posible.
Con este enfoque se puede abandonar la ganadería industrial, lo que permite reducir sustancialmente la proporción de productos animales en la dieta humana. Este es el tercer cambio necesario. Una dieta en la que la carne y los productos lácteos se reduzcan al 30% de la ingesta total de proteínas (frente al 65% actual en Francia) no sólo sería más saludable, en la medida en que reduciría el riesgo de enfermedades cardiovasculares y de ciertos cánceres, sino que también También sería más justo, en la medida en que reduciría la proporción de la producción agrícola que actualmente se dedica a la alimentación del ganado. Además, este enfoque podría generalizarse para todos los seres humanos en todo el mundo. A escala europea , se ha demostrado que sólo este escenario agroecológico reduciría efectivamente a la mitad los residuos de nitrógeno y las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la agricultura.
Por lo tanto, debemos dejar de suponer que la única manera de satisfacer las crecientes necesidades de alimentos del planeta es la intensificación continua de la agricultura industrial , la especialización continua en la agricultura y el crecimiento continuo del comercio internacional de productos agrícolas. Por el contrario, este modelo de agricultura ha sido ahora claramente identificado como un factor que perturba profundamente el sistema terrestre. Sólo podremos alimentar al mundo de mañana, respetando las condiciones de vida en la Tierra, si realizamos cambios estructurales importantes en el sistema agroalimentario global basados en la frugalidad, la reconexión y la agroecología.
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original .
