Agricultura vertical

[12] «Cada año se talan quince mil millones de árboles» - (2015) Cartografía de la densidad de árboles a

escala global | Nature (como se cita en Deforestación y pérdida de bosques | OurWorldinData)

“La FAO de la ONU estima que cada año se talan 10 millones de hectáreas de bosque” - (2020) Evaluación de los recursos forestales mundiales (citado en Deforestación y pérdida de bosques | OurWorldinData):

- Las tasas de pérdida neta de bosques suelen cifrarse en unos 5 millones de hectáreas al año: “Entre 2010 y 2020, la pérdida neta de bosques a nivel mundial fue de 4,7 millones de hectáreas al año. Sin embargo, las tasas de deforestación fueron mucho mayores.”

«Al menos tres cuartas partes de esto se deben a la agricultura - talar bosques para cultivar, criar ganado y fabricar productos como el papel» - Causas de la deforestación | OurWorldinData:

- En la literatura se pueden encontrar varias estimaciones sobre qué parte de la deforestación se debe a la agricultura. Las diferencias entre estas estimaciones suelen explicarse por las distintas formas de considerar la deforestación frente a la degradación forestal. La agricultura causa el 70-80 % de la deforestación tropical - la conversión permanente de terrenos forestales a otro uso del suelo. Esta proporción es algo menor cuando se incluye la degradación, es decir, la pérdida temporal de bosque o la pérdida permanente de calidad del bosque. Noriko Hosonuma et al. (2012) estiman que el 73 % de la deforestación tropical se debe a la agricultura.

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(Aquí, agricultura se refiere a la producción terrestre de alimentos, por lo que no incluye la pesca, la acuicultura ni los productos no alimentarios)

afirma que la producción y el consumo de alimentos representan el 26 % de las emisiones mundiales de GEI, desglosadas con más detalle así: 24 % uso del suelo (8 % para alimentos humanos, 16 % para ganado); 27 % producción de cultivos; 30 % ganadería y piscifactorías (+1 % pesca de captura); 18 % cadena de suministro. Esto equivale a alrededor del 20 % de las emisiones mundiales de GEI al excluir las emisiones de la cadena de suministro posterior a la agricultura y las relacionadas con la pesca.

Del resumen original: «En 2015, las emisiones del sistema alimentario ascendieron a 18 Gt de CO₂ equivalente al año a nivel mundial, lo que representaba el 34 % del total de emisiones de GEI. La mayor contribución procedía de la agricultura y las actividades de uso del suelo/cambio de uso del suelo (71 %), y el resto de actividades de la cadena de suministro: venta minorista, transporte, consumo, producción de combustible, gestión de residuos, procesos industriales y envasado».

OurWorldinData explica las diferencias entre las estimaciones de [16] y [17]: [17] atribuye toda la deforestación mundial (y el CO₂ asociado) a la agricultura, aunque reconoce que solo el 80 % de la deforestación se debe realmente a la agricultura (el resto es expansión urbana). Esto reduce su estimación hasta acercarla al 23,5 % de las emisiones de GEI antes de la cadena de suministro, al excluir la expansión urbana pero incluir las emisiones relacionadas con la pesca y algunos productos no alimentarios. [16] ofrece una estimación aparte para los productos agrícolas no alimentarios, que en conjunto elevarían su total del 26 al 33 %.

En 2017, la contribución porcentual de la agricultura a las emisiones mundiales de CO₂eq de todas las actividades humanas fue del 20 %, equivalente a 11,1 Gt CO₂eq año^-1. Esto incluía 6,1 Gt CO₂eq año^-1 (11 %) de actividades agrícolas y ganaderas, y 5,0 Gt CO₂eq año^-1 (9 %) del uso agrícola del suelo, sobre todo por la deforestación y la degradación de las turberas.

Los sistemas agroalimentarios representaron el 29,7 % de las 53,5 Gt de CO₂eq emitidas en 2022. La agricultura y el cambio de uso del suelo asociado representaron respectivamente el 48 % y el 19 % de esta parte, lo que equivale al 19,9 % de las emisiones mundiales de GEI.

El 2 % de toda la tierra de la Tierra - en concreto, tierras de cultivo, del total de tierras agrícolas (37 %) (2021).

presenta el 14 % de toda la tierra sin hielo de la Tierra (2014), mientras que [27] presenta el 12 % de toda la tierra sin hielo de la Tierra (2008) - posiblemente desactualizado.

cita cifras de 2007, el 12 % de todas las tierras salvo Groenlandia y la Antártida.

Conviene reconocer que varias empresas y proyectos empresariales de agricultura vertical han quebrado en los últimos años, y no se sabe cómo les irá en los próximos años a los aquí mencionados. Los análisis han señalado motivos habituales de estos fracasos, como intentar crecer demasiado rápido o adoptar y mostrar tecnologías avanzadas y caras antes de lograr una estabilidad operativa básica y viabilidad económica, dando prioridad a la innovación sobre los fundamentos agrícolas y financieros básicos.

Los retos habituales incluían una alta demanda de energía, poca variedad de cultivos, rendimientos sobreestimados y estrategias empresariales poco desarrolladas. Muchas de estas granjas se centraron en la sofisticación tecnológica a costa de la sencillez, la eficiencia y el encaje en el mercado.

Sin embargo, se recalca que estos fracasos no deben interpretarse como una prueba contra la viabilidad de la agricultura vertical en conjunto. Más bien, representan tropiezos iniciales en un campo emergente. La agricultura vertical sigue siendo una herramienta prometedora para mejorar la resiliencia climática y la seguridad alimentaria, especialmente en ciudades y regiones con limitaciones de tierra o agua. Las lecciones de los primeros errores ofrecen una oportunidad para aprender e ideas valiosas para orientar enfoques más pragmáticos y sostenibles en desarrollos futuros.

Consulta «Lecciones que aprender» en «Más vídeos» para ver ejemplos de análisis.

Estudios globales recientes calculan que los kilómetros alimentarios generan alrededor del 19 % de las emisiones totales del sistema alimentario, o unos 3 Gt de CO₂eq al año ^[79]. Las emisiones del transporte son especialmente altas en productos perecederos, a menudo importados, como frutas y verduras, donde las emisiones del transporte de mercancías pueden incluso superar las de producción.

Aunque estudios anteriores centrados en EE. UU. ^[81] concluyeron que el transporte solo aporta el 11 % de las emisiones relacionadas con los alimentos (y que la mayoría procede de la producción), evaluaciones globales más recientes indican que el comercio internacional tiene un papel mayor de lo que se creía, sobre todo en países ricos y muy dependientes de las importaciones.

Sin embargo, pasar por completo a sistemas alimentarios totalmente locales no es viable en todas partes: solo el 11-28 % de la población mundial puede cubrir la demanda de cultivos específicos abasteciéndose en un radio de 100 km, mientras que más de una cuarta parte depende de alimentos que deben transportarse más de 1.000 km ^[80]. Aun así, esto equivale a un volumen importante de emisiones evitables. Aunque el comercio global sigue siendo esencial para la seguridad alimentaria, sobre todo en regiones menos autosuficientes, aumentar la proporción de alimentos producidos localmente - cultivados más cerca de donde se consumen, especialmente en países ricos - podría evitar cientos de megatoneladas de CO₂ y hacer los sistemas alimentarios más resistentes.

La densidad y frecuencia de cosecha estimadas de la lechuga en el cultivo tradicional a campo abierto se basan en guías agronómicas (recomendaciones medias de separación en campo) para tipos comunes de lechuga (de hoja, mantecosa y romana):

La separación entre filas suele ir de 40-80 pulgadas por bancada, con 2-6 líneas de siembra, lo que da una separación media entre filas de aproximadamente 37-50 cm.

La separación dentro de la fila varía según la variedad, de 23-30 cm para cogollos de tamaño completo a 13-15 cm para corazones de lechuga romana. Estas configuraciones dan densidades de aproximadamente 6,9-9,7 plantas/m² para tipos estándar de lechuga y 14-19,6 plantas/m² para corazones de lechuga romana.

La lechuga suele cosecharse una vez cada 3,5-4 meses, según el clima y la variedad, y no permite apilar cultivos ni replantar con frecuencia. Sin embargo, las cosechas no son constantes durante todo el año - a veces solo necesitan ~2-2,5 meses de cultivo en condiciones cálidas (65-80 días si se plantan en verano, hasta 130 días si se plantan en invierno/principios de primavera).

Elegimos ~9 plantas por metro cuadrado cada 4 meses como referencia conservadora y de rango medio para los sistemas agrícolas tradicionales. En cambio, los sistemas de agricultura vertical pueden lograr una productividad mucho mayor mediante el apilamiento vertical (p. ej., 10 o más niveles) y ciclos de cultivo más cortos (p. ej., ciclos de 18-30 días), permitiendo rendimientos de más de 600 plantas/m² durante un periodo comparable de 4 meses.

Esta escala de rendimiento está respaldada en general por otras cifras citadas en la bibliografía científica ^[82-85] (pueden encontrarse más afirmaciones del sector en internet). Jin et al. (2022)^A informaron de que cada capa de lechuga cultivada verticalmente podía producir rendimientos anuales de 700 kg por m² con regímenes de luz óptimos (varios cientos de cogollos por m² en unos meses, según el ciclo de cultivo y el tamaño del cogollo). Mientras tanto, un nuevo enfoque descrito por Ptak, Wasieńko & Makula (2024)^B logró, según los datos publicados, un rendimiento equivalente a 597 cogollos por m³ en un sistema de agricultura vertical giratorio. Además del uso eficiente del espacio, estos ejemplos destacan las oportunidades de las granjas verticales para mejorar aún más el rendimiento mediante una mayor eficiencia en el uso de la luz. Se demostró que la luz continua impulsa una fotosíntesis casi constante, aunque esto conlleva una mayor demanda de energía y riesgos de fotoinhibición, estrés térmico y alteración de los procesos circadianos de las plantas^A. En cambio, los regímenes de luz/oscuridad con múltiples cámaras permiten que cada capa de cultivo reciba suficiente luz diaria mientras ahorran recursos y reducen los costes operativos y el estrés en las plantas y los equipos. Estos enfoques parecen prometedores para reducir la demanda de energía manteniendo las ventajas de rendimiento de la agricultura vertical.

Aunque «el desarrollo agrícola ha mejorado la vida humana» - permitiendo el crecimiento de la población, excedentes de alimentos y avances tecnológicos - conviene reconocer las consecuencias más amplias para la salud y la sociedad de la civilización sedentaria que vino después. Estas incluyen una menor diversidad alimentaria frente a las dietas de cazadores-recolectores, una mayor transmisión de enfermedades infecciosas por la mayor densidad de población y la cercanía a animales domesticados, estratificación social y un riesgo más alto de conflictos organizados. Estos resultados no son propios de la agricultura en sí, sino de las estructuras sociales que surgieron junto con los asentamientos permanentes.