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Los gobiernos pueden frenar la fertilización excesiva

Los gobiernos pueden frenar la fertilización excesiva
La frontera entre China y Kazajstán desde el espacio: la frontera entre los dos países está definida por la política de uso del suelo. Crédito: Observatorio de la Tierra de la NASA

Muchos países podrían estar utilizando menos fertilizantes nitrogenados en su agricultura sin comprometer el rendimiento de sus cultivos, como lo está demostrando un equipo de investigación internacional encabezado por los científicos de ETH David Wüpper y Robert Finger.


por Peter Rüegg, ETH Zurich


El mundo está inundado de nitrógeno. En la agricultura, el nitrógeno se usa como fertilizante para aumentar la producción, pero esto causa uno de los mayores problemas ambientales de nuestro tiempo. La contaminación por nitrógeno tiene efectos perjudiciales sobre el agua y el suelo y también es perjudicial para la salud humana y animal. Además, cuando el aire o la lluvia llevan nitrógeno a hábitats no fertilizados, como pantanos o bosques, se produce una disminución de la biodiversidad natural.

Los gobiernos nacionales tienen a su alcance la posibilidad de frenar el problema. Lo que se requiere son políticas nacionales e internacionales que orienten el sistema alimentario mundial hacia mayores rendimientos y un impacto ambiental mucho menor. Sin embargo, la investigación hasta la fecha apenas se ha referido al grado en que los países realmente influyen en su contaminación por nitrógeno y en el rendimiento de sus cultivos .

Cuantificación del impacto general de los países

Ahora, los investigadores de ETH David Wüpper y Robert Finger de la Cátedra de Economía y Política Agrícola han unido fuerzas con otros autores internacionales para investigar por primera vez el impacto general de casi todos los países del mundo en la contaminación por nitrógeno y el rendimiento de los cultivos. Los resultados de su estudio se publicaron recientemente en la revista Nature Food .

En esta publicación, los investigadores muestran que los países sí tienen un impacto importante, especialmente en los niveles de contaminación por nitrógeno. De hecho, el impacto de los países en la contaminación suele ser varias veces mayor que su efecto en el rendimiento de los cultivos.

Reducir el uso sin comprometer el rendimiento

En muchos países, el uso mucho mayor de fertilizantes nitrogenados solo ha reducido marginalmente su brecha de rendimiento, la diferencia entre el rendimiento potencial y el rendimiento real alcanzado. En general, cuando los países individuales intentan cerrar la brecha de rendimiento en un 1%, esto se asocia con un aumento del 35% en la contaminación por nitrógeno a escala mundial. En otras palabras, algunos países están usando enormes cantidades de fertilizante pero logran muy poco en cuanto a rendimiento adicional. Esto lleva a los investigadores a concluir que muchos países podrían frenar el uso de fertilizantes sin ver reducciones de rendimiento.

En su estudio, también identificaron los factores que explican el uso general de nitrógeno y la contaminación en relación con el rendimiento de sus cultivos. Los factores clave incluyen la calidad de las instituciones, el grado de desarrollo económico y el tamaño de la población, por ejemplo, pero también la participación de la agricultura en la economía total del país.

Otro factor importante que influye en la contaminación por nitrógeno de un país son los subsidios estatales directos para reducir el costo de los fertilizantes nitrogenados. Sin embargo, también influyen los subsidios indirectos y las medidas de política que afectan el precio de los productos agrícolas en relación con los costos de los fertilizantes, al igual que las regulaciones y leyes, la capacitación de los agricultores, la tecnología e incluso las estructuras comerciales.

Evaluación de datos globales de rendimiento y nitrógeno

Un ejemplo de cómo los factores específicos del país influyen en la contaminación por nitrógeno se puede ver en la frontera entre Kazajstán y China, una región que es naturalmente seca y con escasa vegetación. Las imágenes de satélite muestran que en el lado chino la vegetación es exuberante y verde hasta la frontera, pero en el lado kazajo cambia abruptamente y se vuelve menos verde. Esto apunta a la presencia de riego y grandes cantidades de fertilizantes nitrogenados en el lado chino.

«Una diferencia tan marcada en la vegetación no puede ser un fenómeno natural», dice Wüpper, autor principal del estudio. «Este ejemplo ilustra que el país en el que se encuentran los campos es un factor decisivo para el rendimiento y la contaminación por nitrógeno», explica. «Sin embargo, sería posible que China logre un rendimiento similar con una contaminación por nitrógeno significativamente menor».

Además, Suiza no es un ejemplo de los niveles de contaminación por nitrógeno. Como otros países europeos, pero considerablemente más, sigue aplicando fertilizantes nitrogenados en grandes volúmenes que son demasiado para que los cultivos los absorban por completo. El excedente termina en arroyos, lagos y otros ecosistemas.

«La agricultura en Suiza es muy intensiva», dice Wüpper. Explica que esto tiene un impacto directo en la contaminación por nitrógeno, sobre todo porque el forraje que comen los animales suizos proviene del extranjero. Sin embargo, el estiércol producido por el ganado se esparce en suelo suizo, donde contribuye a los niveles de contaminación por nitrógeno.

Los instrumentos económicos son una opción política

«En general, sin embargo, hay un equilibrio desigual en la distribución de los recursos de fertilizantes en todo el mundo», dicen los investigadores para resumir. Si bien Suiza tiene un exceso de oferta, otras regiones del mundo no tienen suficiente. En partes del África subsahariana, por ejemplo, los agricultores infrautilizan los fertilizantes nitrogenados. Sin embargo, si aumentaran el uso de fertilizantes nitrogenados solo marginalmente, podrían aumentar significativamente sus rendimientos. Mitigar este desequilibrio global de fertilizantes permitiría aumentar considerablemente los rendimientos en algunos lugares y reducir considerablemente la contaminación en otros.

Una forma de lograrlo sería ajustar el costo del fertilizante nitrogenado. En países donde se usa demasiado, el costo de los fertilizantes debería aumentar, por ejemplo, mediante la introducción de un impuesto sobre el nitrógeno o mediante otros instrumentos y ajustes de política. Por el contrario, en los países en los que se utiliza muy poco fertilizante nitrogenado, el precio debería bajar, por ejemplo, mediante la introducción de una subvención al nitrógeno o mediante otros instrumentos y ajustes de política.

Otro enfoque implica cambios en las propias granjas. El gobierno y la industria podrían ofrecer incentivos a los agricultores para que la producción de sus cultivos sea más respetuosa con el medio ambiente. Podrían, por ejemplo, promover ciertos procesos de producción que aumentan la eficiencia del uso del nitrógeno. Además, los agricultores que usan menos nitrógeno y, en consecuencia, tienen que lidiar con rendimientos más bajos podrían recibir una compensación financiera del estado.

Gran potencial en agricultura de precisión

Las nuevas tecnologías también podrían aumentar la eficiencia del nitrógeno . «Estamos hablando de lo que se conoce como agricultura de precisión, un concepto en el que el fertilizante se aplica solo donde realmente se necesita. Esto puede aumentar la eficiencia de uso y reducir los problemas ambientales sin disminuir la producción», explica Finger.

«Pero el consumo también puede marcar una gran diferencia», añade Wüpper. Señala que un tercio de todos los alimentos producidos se desperdicia, intensificando la contaminación por nitrógeno y el daño ambiental. «Si reducimos el desperdicio de alimentos, también reducimos los problemas ambientales», dice. Una dieta muy reducida en carne también ayuda a reducir los niveles excesivos de fertilizante porque si los agricultores producen menos carne, menos estiércol termina en los campos.


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