La explosión que sacudió Beirut el mes pasado, matando al menos a 190 personas, fue un sombrío eco de los accidentes anteriores causados por el explosivo fertilizante sintético nitrato de amonio.
Tianjin, China, 2015: 173 muertos. West, Texas, 2013: 15 muertos. Toulouse, Francia, 2001: 31 muertos. Estos incidentes se remontan al menos a 1947, cuando 581 personas murieron en Texas City, Texas. La sustancia también puede utilizarse con fines destructivos, como fue el caso del terrorista antigubernamental Timothy McVeigh, que mató a 168 personas en Oklahoma City en 1995.
Sin embargo, el potencial mortal del nitrato de amonio no es la amenaza más grave para la vida humana. Como el fertilizante sintético más utilizado, él y sus primos químicos sulfato de amonio, nitrato de sodio y nitrato de potasio contribuyen de manera significativa al cambio climático.
Su producción es intensiva en energía, requiriendo la quema de combustibles fósiles. Después de que los agricultores aplican estos fertilizantes sintéticos a los cultivos, las cadenas de reacciones químicas generan óxido nitroso, o N2O, un gas de efecto invernadero. La Asociación Internacional de Fertilizantes fija la cantidad de emisiones antropogénicas de GEI de las que la industria es responsable en un 2,5%, pero no todos los gases de efecto invernadero se crean de la misma manera. El N2O tiene un potencial de calentamiento global mucho mayor que el metano o el dióxido de carbono, 265 veces más en peso que el CO2.
Aún peor, “las emisiones de óxido nitroso son más altas de lo que se pensaba y aumentan más rápido de lo que se pensaba”, informó Rona Thompson, científica principal del Instituto Noruego de Investigación del Aire.
Los grupos ecologistas han estado presionando durante años para que los agricultores reduzcan el uso de fertilizantes, y muchos están empezando a escuchar. “Las emisiones en los Estados Unidos y Europa se han estabilizado y han comenzado a disminuir, y los agricultores mantuvieron o aumentaron ligeramente el rendimiento mientras no utilizaban más fertilizantes de nitrógeno”, señaló Thompson.
Los factores del mercado también han influido en la reducción. Aún así, hay margen para mejorar, en particular en China, donde persiste un enfoque de “más es mejor” en relación con el nitrato de amonio. A veces, los agricultores se esfuerzan más de lo que puede ser absorbido por los cultivos, lo que da lugar a más efectos climáticos adversos sin ningún beneficio perceptible.
Las alternativas incluyen productos orgánicos como el estiércol y el despliegue de cultivos de cobertura como la soja y otras leguminosas que convierten el nitrógeno del aire en alimentos para las plantas. Pero estos métodos solo llevarán a la producción de alimentos hasta el momento. Los cálculos del porcentaje de humanos que no estarían vivos hoy en día sin fertilizantes sintéticos oscilan entre el 40% y el 50%.
Con el fertilizante como uno de los mayores gastos de operación de la agricultura, también vale la pena encontrar la cantidad óptima de nitrato de amonio para aplicar al suelo. AgroCares, con sede en los Países Bajos, ha desarrollado un dispositivo de escaneo del tamaño de una linterna que traduce la información espectral en un valor nutritivo, determinado a través de una gran base de datos de muestras de suelo y un algoritmo de aprendizaje automático.
Junto con una aplicación para teléfonos inteligentes, el dispositivo proporciona información similar a la que producen los laboratorios para los agricultores de los Estados Unidos y Europa, pero más accesible para el mundo en desarrollo. En algunas partes de África, muchos agricultores utilizan fertilizantes sin conocer el equilibrio de los nutrientes de su suelo, manifestó el director del proyecto AgroCares, Florent Mournetas.
“Es necesario tener un equilibrio de nitrógeno, fosfato y potasio. Cuando solo se aplica nitrato de amonio, las plantas agotan los demás nutrientes del suelo y éste se agota, por lo que los agricultores no ven los rendimientos que necesitan” incluso después de gastar 60 dólares, una pequeña fortuna para un agricultor de Tanzanía o Kenya, en un saco de fertilizante. Una inversión de diez dólares en pruebas de suelo les da más rendimiento por su bolsa de fertilizante, y evita el uso excesivo de productos sintéticos que obligan al clima, como el nitrato de amonio.
En los últimos años, las empresas de biotecnología de los Estados Unidos, desde California hasta San Luis y Boston, han desarrollado soluciones microbianas para reemplazar al menos algunos de los fertilizantes sintéticos utilizados en los cultivos que padecen hambre, como el maíz y el trigo.
Antes de que se generalizara el uso del nitrato de amonio, los microbios que existían de forma natural en el suelo proporcionaban algo de nitrógeno a las plantas. Pero con grandes cantidades de nitrato de amonio vertidas en el suelo que las rodea, no se molestan en gastar energía en la producción de nitrógeno. Las legumbres son capaces de eludir esto protegiendo químicamente a los microbios en sus raíces, convenciéndolos de que están en un ambiente pobre en nitrógeno.
“Entramos y rompemos el cableado en el microbio que conecta su capacidad de sentir el nitrógeno en el suelo con su decisión de convertirse en una fuente de nitrógeno para un agricultor”, indicó Karsten Temme, director ejecutivo de Pivot Bio, con sede en Berkeley, California. “El objetivo es que se necesite menos fertilizante”.
Ahora, en su tercera temporada de cultivo comercial, Pivot pone precio a su producto para producir rendimientos equivalentes a los que proporcionaría la misma cantidad de nitrato de amonio en dólares. La ventaja, dijo Temme, es que los microbios hacen su trabajo de manera más consistente durante la temporada de cultivo, y no se lavan con las fuertes lluvias que se están volviendo más frecuentes en el Cinturón de Maíz.
“Una gran cantidad de fertilizante se está filtrando completamente del suelo antes de que las plantas tengan la oportunidad de absorberlo”, expresó Amanda Raster, gerente del programa de ciencia de la Alianza de Agricultores y Rancheros de los Estados Unidos, un socio financiador del lobby de agroindustria de la Federación de la Oficina Agrícola Americana.
Joyn Bio, una empresa conjunta del innovador en biología sintética Gingko Bioworks y la empresa de semillas y pulverización Bayer AG, está desarrollando su propia ensalada microbiana para los cultivos. También está trabajando en un método para aplicar una formulación microbiana directamente a la semilla de maí, un concepto probado por AgraQuest, donde el director general de Joyn Mike Miille fue anteriormente director general, o mezclarla con fertilizante.
Al reducir la necesidad de fertilizantes, estos métodos pueden disminuir los costos de la agricultura y reducir aún más las emisiones de gases de efecto invernadero. “El combustible asociado a un tractor, la fumigación aérea, es un costo enorme para los cultivadores”, eplicó Miille, quien tiene un doctorado en química agrícola de la Universidad de California, Davis.
“A los agricultores les encanta estar a la vanguardia de las novedades”, mencionó Raster, de la alianza de agricultores. “Son muy receptivos a las nuevas formas de pensar si les muestras que la economía es un lápiz”.
