Uso de fertilizante es eventos humanos?
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Cuando hablamos de fertilizante, el equilibrio es fundamental: si aplicamos la cantidad adecuada en el momento oportuno, los cultivos crecerán y ayudarán a alimentar a la creciente población mundial; demasiado fertilizante, sin embargo, puede resultar perjudicial para las plantas, contaminar el suelo y el agua y perpetuar el calentamiento global. ¿Cómo se logra este equilibrio? Por ejemplo, con la ayuda de técnicas isotópicas a fin de optimizar la utilización de fertilizante y combatir sus efectos como agrocontaminante y fuente de emisiones de gases de efecto invernadero.
Ayudar a los agricultores reduciendo al mismo tiempo las emisiones de gases de efecto invernadero
“Aunque hoy hay más bocas que alimentar que nunca en todo el planeta, la solución al problema no pasa por utilizar más fertilizante; su uso excesivo es, en gran medida, una de las razones por las que el sector agrícola se ha ido convirtiendo gradualmente en una de las principales fuentes de gases de efecto invernadero durante los últimos 70 años”, explica Christoph Müller, experto en suelos y plantas del Instituto de Fitoecología, Universidad Justus Liebig de Giessen (Alemania) y de la Facultad de Biología y Ciencias Ambientales del Colegio Universitario de Dublín. En 2014 el sector agrícola, incluida la silvicultura y otros usos de la tierra, representó el 24 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
“Tenemos que proteger el medio ambiente y ayudar al mismo tiempo a los agricultores pero, para ello, debemos antes comprender de manera detallada cómo interactúan los fertilizantes con el suelo y los cultivos, y en qué momento emiten gases de efecto invernadero”, dice el Sr. Müller. “Las técnicas nucleares pueden ayudarnos a obtener esos detalles y a encontrar formas sostenibles de producir más alimentos y, al mismo tiempo, reducir al mínimo el impacto ambiental”.
A medida que las plantas y el suelo transforman el fertilizante en nutrientes útiles, se generan algunos subproductos que son gases de efecto invernadero: dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O) y metano (CH4). Con la cantidad de fertilizante adecuada, las plantas crecen y la cantidad de gases de efecto invernadero que se emite es mínima. Sin embargo, cuando hay tanto fertilizante que las plantas no son capaces de procesarlo y quedan restos de fertilizante almacenados en el suelo, las emisiones aumentan exponencialmente.
El Sr. Müller y científicos de nueve países, junto con expertos del OIEA y en colaboración con la FAO, están rastreando distintos isótopos para comprender la relación entre el fertilizante, los cultivos, el suelo y las emisiones de gases de efecto invernadero (véase el recuadro “Base científica”). Estas técnicas también se están empleando como parte del experimento “Free-Air CO2 Enrichment” (FACE), que ayuda a los científicos a estudiar de qué manera los niveles más altos de CO2 en la atmósfera asociados al cambio climático pueden repercutir en la calidad de los cultivos y en las necesidades de fertilizante. Las conclusiones de sus estudios isotópicos se utilizarán en la elaboración de directrices para ayudar a reducir el uso de fertilizante en la agricultura, sin menoscabo de la calidad o el rendimiento de los cultivos.
Los resultados de la investigación ya han puesto de manifiesto formas de optimizar la utilización de fertilizante en una superficie de más de 100 hectáreas de terreno dedicadas al pastoreo y al cultivo de arroz, maíz y trigo: las emisiones de gases de efecto invernadero se redujeron en un 50 % y el rendimiento de los cultivos se incrementó en un 10 %.
“El experimento FACE también nos ha permitido observar que, si bien las plantas están creciendo más, su calidad está cambiando”, explica el Sr. Müller. FACE es un espacio donde se simula a gran escala el cambio climático en condiciones naturales. El estudio, que se está llevando a cabo en Giessen (Alemania), es uno de los ensayos de más larga duración de esta índole en el que se simulan, en pastizales típicos, las condiciones de CO2 en la atmósfera previstas para mediados del presente siglo.
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