El futuro de la agricultura

El rápido cambio climático ha afectado directamente a esta gran industria. Los consumidores de alimentos son cada vez más inteligentes gracias a una mayor exposición a la información, lo que presiona a los agricultores para que satisfagan los gustos y expectativas de los consumidores. La generación joven se aleja de la agricultura hacia otras industrias más "cool"...

Agosto 27, 2023 - 20:41
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El futuro de la agricultura

La agricultura es la industria más antigua conocida por la humanidad y sigue siendo la principal fuente de producción de alimentos. Era un medio tanto de sustento como de moneda. Será crucial repasar algunas de las tendencias de esta industria fundamental y, lo que es más importante, cómo será la agricultura en el futuro.

La agricultura es un término general utilizado para la producción de alimentos crudos y, a grandes rasgos, puede dividirse en tres grupos en función de los productos que generan. El primero son los productos de cultivo "vegano", es decir, la agricultura de alimentos de origen vegetal como cereales, frutas y verduras. El segundo son los productos de cultivo animal, es decir, la agricultura de alimentos de origen animal como la carne y la leche. Y el tercero es la acuicultura y se refiere a los alimentos basados en el agua, como el pescado y las gambas. Para simplificar las cosas, utilizaré indistintamente las palabras agricultura y ganadería.

Los antepasados de la Sociedad 1.0 dependían más de la agricultura a la carta o improvisada. El modo de producción de alimentos era la recolección diaria: cazar animales o recoger frutas y verduras durante un cierto tiempo al día, a menudo lo justo para alimentar a la familia durante un día. El resto del día se dedicaba al ocio, haciendo lo que se quisiera, ya fuera dormir, "socializar" o simplemente relajarse. Este modelo de "equilibrio entre trabajo y vida privada" era aceptable, dado que la población mundial, especialmente su densidad, no era enorme. Por ejemplo, la estimación máxima de la población mundial en el año 10000 a.C. era de 10 millones, según census.gov (2021). 

Eso significa que en aquella época había una persona por cada 20 millas cuadradas, lo que dejaba recursos alimentarios de sobra para todos. Si tomamos la estimación de población más baja de un millón de población mundial total, da aproximadamente 200 millas cuadradas de tierra para cada persona viva. A medida que la población crecía, los alimentos empezaron a escasear y la caza y la recolección tuvieron que hacerse más habituales, durante más horas al día, hasta llegar a un punto de asfixia por la gran demanda. Sin asombro, la necesidad fue satisfecha por la revolución agrícola que estalló.

Entonces, el concepto de agricultura se desarrolló en la Sociedad 2.0 para mejorar la previsibilidad de los alimentos disponibles. Se prepararon tierras para la agricultura; las sociedades crecieron en torno a esas tierras. Con esta evolución, nuestros antepasados podían "producir en masa" alimentos de forma organizada y distribuirlos y almacenarlos para adversidades próximas. Sin embargo, seguían dependiendo en gran medida de las fuentes naturales directas de alimentos, que dependían de la imprevisibilidad o incluso la hostilidad de la naturaleza. En épocas de clima riguroso o alta competencia, no había alimentos disponibles. 

A menudo, todo el lote de alimentos estaba infestado de insectos, por lo que la gente pasaba hambre durante largos periodos de tiempo. Esta escasez de alimentos era bastante más prominente y depresiva cuando la infestación estaba más extendida debido a bacterias y virus aún por descubrir. No sólo las plantas, también los animales estaban infectados. Pájaros, insectos y animales actuaban como intrusos de la naturaleza y la mejor solución que teníamos en aquellos tiempos para proteger las granjas de estos intrusos era un espantapájaros, aparte de la vigilancia manual, por supuesto. Largas jornadas de trabajo manual y estar a merced de la naturaleza eran los dos extremos que tenían que soportar los agricultores.

Todo empezó a transformarse y evolucionar con la revolución industrial en la Sociedad 3.0, y la agricultura no fue diferente. Los tractores y otros equipos agrícolas redujeron el trabajo manual y mejoraron la eficiencia. Los fertilizantes mejoraron la producción. Los pesticidas ayudaron a vencer a los insectos y otros intrusos. Los avances en el campo de la medicina ayudaron a curar infecciones animales. La edición de genes hizo que plantas, animales y aves fueran más fuertes y mejores, incluida la producción de tipos de alimentos "pseudonaturales", totalmente nuevos, nacidos de tecnologías avanzadas.

Avancemos hasta la sociedad de la información, la Sociedad 4.0; las tecnologías transformadoras siguen mejorando, haciendo que la agricultura sea más fácil y mejor. El acceso a los datos de todo el espectro de la cadena alimentaria ha permitido a la tecnología de la información revolucionar la planificación, producción y distribución de los cultivos, agilizando los procesos. La demanda se prevé con mayor exactitud, al igual que la producción, por lo que la oferta puede ajustarse mejor a la demanda. Gracias a toda la potencia informática desarrollada en las últimas décadas, se racionalizan las redes de distribución y se hace un seguimiento de las cosechas desde que salen de la granja hasta que acaban en las estanterías del mercado. 

Los satélites nos ayudan a comprender mejor los patrones meteorológicos y reducen las amenazas de la naturaleza para las explotaciones agrícolas y los agricultores; una buena noticia es que estos últimos pueden ser avisados con antelación de las calamidades naturales. El trabajo manual y animal se sustituye por máquinas que agilizan la planificación, el arado, la recolección y el envasado. Los avances de la biotecnología también ofrecen más opciones alimentarias. Así es como come el ser humano hoy en día.

Sin embargo, nos encontramos en un punto de inflexión. La industria agrícola se enfrenta a numerosos retos. En primer lugar, el sector agrario ha acabado siendo uno de los mayores emisores de dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero (GEI) responsable del cambio climático. Junto con la silvicultura y otros usos del suelo, la agricultura es responsable de algo menos del 25% de todas las emisiones de GEI creadas por el hombre, según el proyecto Realidad Climática. La industria agrícola se enfrenta al reto de ser "verde" y, al mismo tiempo, producir todos los alimentos nutritivos que todos demandamos.

Con una población mundial en aumento, lo único que todo el mundo necesitará es comida para sobrevivir. La capacidad de producción, por tanto, debe seguir aumentando para satisfacer la demanda. Con el fin de satisfacer otras necesidades básicas de esta creciente población, como la vivienda, las tierras agrícolas se están convirtiendo en lugares residenciales, dejando menos tierra para producir más alimentos. 

El rápido cambio climático ha afectado directamente a esta gran industria. Los consumidores de alimentos son cada vez más inteligentes gracias a una mayor exposición a la información, lo que presiona a los agricultores para que satisfagan los gustos y expectativas de los consumidores. La generación joven se aleja de la agricultura hacia otras industrias más "cool". A pesar de los avances en la tecnología de la información, los alimentos se siguen desperdiciando, y se calcula que solo en Estados Unidos se tiran cada año 161.600 millones de dólares, según un informe del Departamento de Agricultura estadounidense (Buzby, Wells y Hyman 2014).

Estos son solo algunos de los principales retos a los que se enfrenta la industria agrícola hoy en día. Entonces, ¿cuál es la solución? ¿Cuál es el futuro de la agricultura y cómo superará los retos mencionados? He aquí mi lista.

Agricultura regenerativa

Conocida como el "futuro de la agricultura", la agricultura regenerativa es un término amplio que se centra en utilizar y enriquecer los recursos naturales en lugar de destruirlos y agotarlos. Aunque los detalles varían de un lugar a otro, para adaptar los métodos a los recursos disponibles localmente, la agricultura regenerativa gira fundamentalmente en torno a unos pocos principios.

El primero es no meterse con la tierra. Por muy idealista que suene, el mero hecho de labrar la tierra es lo que más contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, mata los importantes microbios del suelo necesarios para la nutrición. El segundo principio es utilizar el ecosistema natural para alimentarse mutuamente: cultivar una variedad de cultivos que se ayuden mutuamente en su productividad, incluyendo una combinación de plantas y animales. Un ejemplo son los cultivos de invierno entre cosechas para proteger el suelo y aumentar sus nutrientes. 

Otro ejemplo es convertir los productos no utilizados y los residuos animales en compost y devolverlo al suelo. El tercero es la rotación de cultivos, que es una extensión del segundo principio. La rotación de cultivos alterna la plantación de un cultivo con otro a menudo para mejorar la productividad del suelo. Asimismo, el cuarto principio es ir a lo natural. Lo natural se basa en el principio de intervención mínima. Hay que proteger los cultivos y reducir al mínimo el uso de productos químicos o cualquier otra intervención innecesaria, disminuyendo gradualmente hasta llegar a la nulidad.

En esencia, la agricultura regenerativa utiliza técnicas naturales pero las emplea de forma inteligente para maximizar la producción. ¿Cómo puede un agricultor decidir qué cultivos cultivar juntos y cómo rotar los cultivos? Ahí es donde entra en juego la IA. En mi opinión, la agricultura regenerativa es una hermosa fusión de las técnicas agrícolas naturales preindustriales y la tecnología de la información del siglo XXI.

Si te dedicas a la agricultura, asegúrate de adoptar las técnicas de la agricultura regenerativa. No es sólo un método genial para practicar, es el método correcto y, lo que es más importante, este método te da los mejores rendimientos financieros. Yo no invertiría en una empresa agrícola que no emplee actualmente este método o tenga planes de hacerlo en el futuro.

La visión por ordenador sustituye a los espantapájaros y la tecnología protege las granjas

Crecí rodeado de muchas granjas. Mi favorita era una granja de mangos cercana, que de niños visitábamos de vez en cuando para arrancar uno o dos mangos cuando queríamos hacer travesuras (que era siempre). Un anciano -todavía recuerdo su cara, daba miedo- dirigía y vigilaba la granja. Hacía visitas frecuentes a la granja, mantenía alejados a los animales callejeros y a los niños y se oponía funcionalmente a nuestra misión, que consistía en asegurarnos de que no nos pillaran. Aunque el viejo hacía un gran trabajo haciendo estas rondas, tendríamos éxito en casi dos tercios de todos nuestros intentos.

Hoy en día, las cámaras de vigilancia sustituyen a la vieja guardia, ya sean fijas en varios lugares o de seguimiento constante en un robot móvil. La visión por ordenador procesa estas imágenes y actúa siempre que detecta algo inusual. En el caso de niños traviesos, tal vez habría bastado con un aviso de que nos está vigilando. En el mejor de los casos, la visión por ordenador puede llamar a un dron para que ahuyente a los pájaros o incluso a la policía si detecta algo más grave. También puede señalar a los animales inactivos en el caso de una granja de animales para detectar enfermedades y tomar medidas preventivas antes de que se propaguen.

Drones aéreos

Imagina el mismo escenario anterior, pero esta vez los ojos en el aire, en lugar de cámaras fijas, o en un robot móvil. El vídeo del dron se procesa mediante visión por ordenador avanzada basada en IA para detectar no sólo intrusos externos, sino también plagas, insectos e intrusos que los humanos difícilmente pueden detectar. Los drones también pueden utilizarse para plantar semillas donde no sea necesario cavar, rociar pesticidas, dejar caer fertilizantes e incluso regar cualquier planta en lugares de difícil acceso.

Tejidos y accesorios inteligentes para proteger las granjas de animales

Los relojes inteligentes no son sólo para humanos. Los collares, bandas y otros accesorios inteligentes detectarán las actividades y constantes vitales del ganado y se procesarán casi en tiempo real, complementando los datos recibidos y procesados por visión computerizada. En caso de que algún animal de la granja se muestre menos activo de lo habitual o tenga fiebre, podrá ser aislado y tratado antes de que la enfermedad se propague, salvando así muchas vidas.

Amigos robóticos que dominan la agricultura

Tractores autónomos, robots autónomos que ayudan a plantar semillas, robots que pulverizan pesticidas y fertilizantes, robots que riegan, robots que recogen frutas y verduras, robots que bañan a los animales, robots que alimentan a los animales, robots que sacrifican carne, robots que clasifican carne, robots que embalan... estos son sólo algunos de los robots inteligentes que dominarán nuestras granjas. Sin embargo, esto no significa que los robots vayan a ser capaces de superar a los humanos, o más bien a la producción de cultivos.

Renovación de la agricultura local

La agricultura ha estado localizada durante mucho tiempo. Gracias a la continua revolución industrial y a la globalización, la producción de alimentos se está limitando a unas pocas tierras designadas y se está distribuyendo por todo el planeta con cadenas de intrincadas arquitecturas de oferta y demanda. Aún recuerdo la emocionante anécdota que me contó alguien de Suecia cuando vivió por primera vez en su vida la experiencia de probar un plátano llegado de Sudamérica.

Hasta aquí los méritos de la agroindustria mundial. El transporte global de mercancías, por mucho que alimente al mundo, también contribuye al calentamiento global. Además, no es lo mismo que los productos recién recolectados.

Los consumidores bien informados exigen alimentos que sean a la vez frescos y sanos para el medio ambiente. Y la única forma de conseguir esta combinación es mediante la agricultura local forzada. La buena noticia es que los avances tecnológicos permiten ahora imitar las condiciones climáticas necesarias para los cultivos en cualquier parte del mundo. 

Este es el futuro de la agricultura. Y este concepto podría democratizar y descentralizar la agricultura, aumentando el número de agricultores que cultivan alimentos en sus patios traseros y los suministran a la comunidad. Para esta forma de agricultura no se necesita un patio trasero lo suficientemente grande, ya que se puede alquilar un contenedor y convertirlo en una granja de interior.

¿Por qué no convertir tu pasión por la agricultura y tu tiempo libre en un negocio generador de ingresos? Puedes empezar poco a poco, sin utilizar tecnología ni herramientas sofisticadas, e ir creciendo. Eso sí, asegúrate de emplear técnicas de agricultura regenerativa.

Satisfacer a los consumidores de OMG y a los que no lo son

Gracias a todos los avances de la ingeniería genética, los alimentos modificados genéticamente (OMG) llevan llegando a nuestras estanterías casi desde las tres últimas décadas. Un ejemplo de ello es el arroz, rico en nutrientes.

La ingeniería genética seguirá produciendo alimentos más nutritivos y aumentando la producción alimentaria. De los muchos puntos fuertes de la tecnología transgénica, uno de ellos es que los alimentos pueden modificarse para adaptarse al medio ambiente o hacerlo más respetuoso. Sin embargo, también hay otra cara de la moneda. 

Muchas personas se muestran escépticas ante los alimentos modificados genéticamente porque creen que no saben lo suficiente de este campo, de las repercusiones medioambientales, sanitarias y nutricionales. Independientemente de la ciencia que haya detrás, el debate continuará, por lo que la necesidad de seguir produciendo alimentos no modificados genéticamente es inevitable.

Agricultura 3D: más en menos

Pensamos en las granjas como grandes extensiones de terreno abierto llenas de plantas, árboles o animales o grandes fuentes de agua. Estas granjas son 2D. Con un espacio reducido en general y la necesidad de cultivar localmente, la agricultura de interior es cada vez más popular. ¿Cómo aprovechar al máximo el limitado espacio interior? También conocida como agricultura vertical, este método convierte la superficie de cultivo en una estructura tridimensional.

Significa simplemente que, además de utilizar la longitud y la anchura del terreno, también hay que emplear la altura en el cultivo, lo que se asemeja a la urbanización vertical, por preocupaciones similares. Apilamos los cultivos unos encima de otros en capas en un entorno interior controlado y así podemos disminuir el espacio necesario para el cultivo. Además, la agricultura de interior en 3D permite que el clima esté estrictamente controlado y sin los peligros de la ira de la naturaleza.

Impresión 3D: Imprime todo a la carta

Herramientas cotidianas, estructuras de cultivo de interior, macetas, collares, herramientas de alimentación e incluso robots ayudantes: todo se puede imprimir en la granja, bajo demanda.

No hay necesidad de pasar días, si no semanas o meses, buscando, comprando y luego transportando a la granja. Debido a la posibilidad de personalización extrema en el caso de la impresión 3D personalizada de las herramientas, el esfuerzo invertido en el diseño de las herramientas no se desperdiciará porque siempre se cumplen las especificaciones exactas.

Agricultura ecológica

Antiguamente, la agricultura solía ser puramente orgánica. Esto ocurría tan pronto como se iniciaba la agricultura, e incluso después de muchos años. Poco a poco, la necesidad de aumentar la producción se hizo sentir debido al aumento de la población y así llegaron los fertilizantes, los productos químicos, los insecticidas, los pesticidas, los raticidas y todos los -cidas imaginables que se nos ocurran: exterminadores de lo no deseado que "dañan" nuestros cultivos.

Así fue hasta que nos dimos cuenta de que los alimentos con productos químicos perjudicaban a los seres humanos y al medio ambiente, y nos vimos inmersos en un malabarismo constante para equilibrar el aumento de la productividad con los peligros para la salud.

Tras décadas de aprensión, la demanda de alimentos sin productos químicos crece día a día y los consumidores bien informados optan por productos ecológicos "auténticos". Pronto volveremos a ser 100% ecológicos si conseguimos atajar la brecha entre demanda y oferta y satisfacer la capacidad de producción.

Pero cultivar alimentos ecológicos es todo un reto. Por ejemplo, para ser considerados 100% ecológicos, las aves de corral deben criarse sin esteroides ni productos químicos, y todos los componentes de los alimentos que consumen deben ser ecológicos. El mayor reto será demostrar que son 100% ecológicos. Aquí es donde puede entrar en juego el seguimiento de blockchain, que puede certificar y verificar el ciclo de vida completo del producto, desde la granja hasta la mesa de la cocina. Eso proporciona total tranquilidad a los consumidores que quieren optar por productos totalmente ecológicos. 

Sin embargo, es posible que esta tecnología no se adopte a lo grande, sobre todo al principio. Pero con el tiempo, si una empresa se une a esta certificación, el resto puede seguir su ejemplo. De lo contrario, corren el riesgo de sufrir trastornos. Si pudiera elegir entre un producto ecológico certificado por blockchain, ligeramente más caro, y otro sin certificar pero barato, ¿cuál elegiría?

La Internet de las cosas lo une todo

Las tecnologías pueden trabajar juntas a la perfección para formar una granja integrada y coordinada. Esto puede incluir sensores de humedad que activen el sistema de riego, sensores de calor que rocíen niebla o bajen la pantalla para dar sombra, visión por ordenador que llame al dron o a la policía, sensor de temperatura que avise al granjero de un animal enfermo, robot de arado y de plantación de semillas que trabajen juntos, robot de recolección que actualice los niveles de existencias en el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) y un montón de otras aplicaciones.

La Internet de las cosas (IoT) formará un ecosistema digital de todas las herramientas y componentes que intervienen en el ecosistema agrícola de extremo a extremo para ofrecer una experiencia integrada al agricultor.

IA avanzada para información agrícola en tiempo real

Como ya hemos comentado, los datos son la próxima gran novedad en todos los ámbitos. La información correcta en el momento adecuado es lo que ayuda a los agricultores a tomar mejores decisiones. Hay que reconocer que no es tarea fácil. 

Para que funcione, hay que procesar la información de las distintas fuentes con una enorme potencia informática, analizarla y avisar a las personas implicadas, eliminando las falsas alarmas. Por ejemplo, la temperatura procedente del sensor portátil del animal no puede servir por sí sola para alertar al ganadero de que el animal está enfermo. Hay que compararla con los datos de otros animales, tener en cuenta la temperatura exterior, estudiar el historial del animal y su contacto con el exterior, todo ello antes de dar la alarma. 

Es necesario analizar patrones pasados y otros criterios e indicar con precisión al ganadero cuándo debe plantar las semillas para maximizar los resultados. Procesar los datos que se reciben de todos los sensores y tener en cuenta los datos históricos y los disponibles en Internet para predecir los riesgos antes de que se conviertan en problemas, como el ataque de una plaga. Sin embargo, Internet está lleno de información, y sólo se puede confiar en determinadas fuentes. Detectar estas fuentes tampoco es tarea fácil. 

La necesidad de un bot digital superinteligente para lograr todo esto es acuciante. Sólo una IA avanzada puede devorar información de esta magnitud, aprender de ella con el tiempo y trabajar con independencia de los humanos. Sólo entonces los agricultores y sus trabajadores podrán centrarse en lo que mejor saben hacer: la agricultura.

En resumen, el futuro de la agricultura va a ser muy diferente. Veremos una hermosa fusión de las ciencias de la agricultura, que en sí mismas están evolucionando rápidamente, incluyendo técnicas más naturales, avanzadas y orgánicas, haciendo de la agricultura una de las habilidades más geniales que se poseerán en el futuro.

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Hernan Arena CEO NuevArena, Analista Programador, Tecnicatura en Comercio Electrónico, Experto en IA