El aumento de la sequía y el calor extremo que afectan negativamente a la agricultura probablemente representen la mayor amenaza para la civilización en los próximos 40 años. El mayor peligro: sequías extremas sobrecargadas por el cambio climático, que afectan a múltiples áreas de cultivo de granos simultáneamente. Estas sequías provocarán eventos de “choque alimentario” que podrían desencadenar picos en los precios de los alimentos causando hambrunas masivas, guerras y una severa recesión económica mundial. Y las probabilidades de que se produzca un evento de crisis alimentaria que sacuda el mundo aumentan constantemente a medida que los humanos queman combustibles fósiles y lanzan más contaminantes climáticos que atrapan el calor en el aire, lo que aumenta la duración, la cobertura del área y la intensidad de las sequías.
La demanda de alimentos crece constantemente
Se espera que una población en crecimiento y un aumento en la demanda de carne provoquen un aumento del 50 % en los alimentos necesarios para alimentar a los habitantes de la Tierra entre 2010 y 2050. La demanda de carne, lácteos y pescado está en vías de crecer un 70% o más, y se espera que los precios de los alimentos para miles de millones de personas de bajos ingresos aumenten un 20 %.
Sin embargo, un informe de 2019 de la Comisión Global sobre Adaptación dijo que sin adaptación, el cambio climático puede reducir el crecimiento de los rendimientos agrícolas mundiales entre un 5 y un 30 % para 2050, siendo los 500 millones de pequeñas granjas de todo el mundo los más afectados. Al mismo tiempo, se espera que disminuyan los rendimientos de la pesca y la acuicultura debido a los cambios de temperatura, clorofila y acidificación de los océanos inducidos por el cambio climático.
Figura 1. La cantidad de personas desnutridas en todo el mundo se redujo significativamente desde la década de 1970 hasta alrededor de 2010, se estabilizó en la década de 2010 y aumentó drásticamente en los últimos dos años debido a la guerra y la pandemia de COVID-19. En 2021, el número de personas desnutridas había aumentado a más de 800 millones, y el porcentaje de desnutridos, al 10,2%, según la ONU . (Crédito de la imagen: FAO )
La inseguridad alimentaria está aumentando
Uno de los grandes logros de la sociedad moderna, la “Revolución Verde” en tecnología agrícola, comenzó en la década de 1960. Como escribió la escritora sobre el cambio climático Elizabeth Kolbert en The New Yorker en ese momento, la población mundial crecía un 2% por año y la productividad agrícola no se mantenía. Varios destacados expertos predijeron una catástrofe. El libro de 1968 del biólogo de Stanford Paul Ehrlich, “La bomba de la población”, predijo: “La batalla para alimentar a toda la humanidad ha terminado. En la década de 1970, el mundo sufrirá hambrunas: cientos de millones de personas morirán de hambre a pesar de los programas de choque que se emprenden ahora”.
Afortunadamente, la catástrofe no se materializó gracias a la Revolución Verde, encabezada por el patólogo de plantas Norman Borlaug. Cultivó cuidadosamente el trigo para crear una serie de variedades altamente productivas y resistentes a las enfermedades. Otros realizaron un trabajo similar para mejorar los rendimientos del arroz. En combinación con el uso intensivo de fertilizantes y pesticidas y una gran expansión en la irrigación, la producción de trigo y arroz se duplicó o triplicó en gran parte del mundo en desarrollo en un lapso de 20 años. Por sus esfuerzos, Borlaug recibió el Premio Nobel de la Paz en 1970. “Más que cualquier otra persona de esta época, él ha ayudado a proporcionar pan a un mundo hambriento”, declaró el Comité del Nobel.
La Revolución Verde hizo que la cantidad de personas desnutridas en todo el mundo se redujera significativamente desde la década de 1970 hasta alrededor de 2010. Sin embargo, este progreso se detuvo en la década de 2010 (Figura 1). Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, FAO , el número de personas desnutridas o con inseguridad alimentaria creció entre 37 millones y 122 millones, a más de 800 millones, entre 2014 y 2017, en parte debido a los choques climáticos.
Un análisis de George Monbiot encontró que estos choques climáticos fueron exacerbados por la especulación financiera . Argumenta que el sistema alimentario mundial está mostrando muchas de las mismas características que el sistema financiero mundial poco antes de que estallara la crisis financiera de 2008. Para evitar una crisis devastadora del sistema alimentario, argumenta: “Necesitamos urgentemente diversificar la producción mundial de alimentos, tanto geográficamente como en términos de cultivos y técnicas agrícolas. Necesitamos romper el control de las corporaciones masivas y los especuladores financieros. Necesitamos crear sistemas de respaldo, produciendo alimentos por medios completamente diferentes. Necesitamos introducir capacidad sobrante en un sistema amenazado por sus propias eficiencias”.
Monbiot señala que la economía mundial cada vez más interconectada se está volviendo más vulnerable a las crisis alimentarias , lo que requiere cambios significativos en el sistema alimentario . Un artículo de 2019 en Nature Sustainability informa que en el sistema alimentario, “la frecuencia de los impactos ha aumentado a lo largo del tiempo en la tierra y el mar a escala global”, y los impactos son principalmente eventos geopolíticos y climáticos extremos.
Choque del sistema alimentario
Describí un escenario de shock del sistema alimentario tan devastador en 2021, que se publicó en The Hill . En ese escenario, una embestida climática extrema que involucra eventos climáticos históricos que ya han ocurrido (sequías, inundaciones y un clon del huracán Ida que golpea durante el pico de la temporada de cosecha, interrumpiendo las exportaciones de granos de los Estados Unidos) hace que los precios mundiales de los alimentos aumentaron hasta cuadruplicar niveles de 2000. Estallan disturbios por alimentos en áreas urbanas de Medio Oriente, África del Norte y América Latina. La moneda europea se debilita y las principales bolsas europeas pierden un 10% de su valor; Los mercados bursátiles estadounidenses caen un 5%. La guerra civil amenaza con estallar en Nigeria, la hambruna amenaza con matar a casi un millón de personas en Bangladesh y África, y Malí se convierte en un estado fallido. Aumentan las tensiones militares entre Rusia y la OTAN; India y Pakistán, con armas nucleares, luchan en una escaramuza fronteriza por los derechos de agua. Los ataques terroristas golpean a los EE. UU., provocando caídas aún más dramáticas del mercado de valores, y la economía mundial cae en una profunda recesión.
Un escenario similar fue descrito por el gigante de seguros Lloyds de Londres en un informe de “Choque del sistema alimentario” publicado en 2015 . Lloyds dio probabilidades incómodamente altas de que ocurra tal evento: más del 0,5% por año, o más del 18% de probabilidad durante un período de 40 años.
Mayor riesgo de un evento de choque grave en el sistema alimentario hasta 2023
Dados los extremos climáticos sin precedentes que sacudieron al mundo recientemente, combinados con las interrupciones en el sistema alimentario por la pandemia de COVID-19, los altos precios de los fertilizantes y la guerra en Ucrania, las probabilidades de un impacto devastador en el sistema alimentario serán mucho mayores de lo habitual. hasta 2023.
Los precios de los alimentos durante los primeros ocho meses de 2022 estuvieron en su punto más alto, ajustado por inflación (Figura 3), y según la FAO , y el punto más alto de todos los tiempos de hasta 49 millones de personas en 46 países están actualmente en riesgo de caer en hambruna o condiciones similares a la hambruna a menos que reciban asistencia alimentaria inmediata. Las condiciones más catastróficas se encuentran en Etiopía, Afganistán, Somalia, Sudán del Sur y Yemen, donde el conflicto es el principal impulsor actual de la inseguridad alimentaria.
Un futuro con más sequía
Es muy preocupante que los modelos climáticos apuntan a un futuro con sequías más intensas y duraderas. Por ejemplo, Li et al. (2021), Sequía meteorológica proyectada sobre las tierras secas de Asia bajo diferentes escenarios de la CMIP6 , encontró que para China, se espera que la duración de la sequía durante 2021-2060 sea de 10,8 meses, mientras que la del período histórico de 1960-2000 fue de 6,6 meses. Además, se prevé que la intensidad de la sequía (medida por un índice que tiene en cuenta la precipitación, la radiación solar e infrarroja, la humedad y la velocidad del viento) aumente en un 40 % aproximadamente. Cocine et al. , 2020, las proyecciones de sequía del siglo XXI en los escenarios de forzamiento de la CMIP6 proyectaron un factor de aumento de 2-3 en las sequías más extremas en muchas regiones de cultivo para fines de siglo, en un escenario de calentamiento global moderado (SSP2-4.5 ).
Además, se espera que las sequías concurrentes, en las que múltiples áreas productoras de granos se vean afectadas negativamente, aumenten en un 40 % para 2050, según Singh et al. , 2022, mayor riesgo de sequías regionales simultáneas con mayor variabilidad y calentamiento del ENSO . Históricamente , alrededor del 46 % de las sequías compuestas están asociadas con eventos de El Niño (y el 22 % durante eventos de La Niña), por lo que si ocurre un evento de El Niño en 2023, vendrá con un mayor riesgo de sequías simultáneas.
Un informe de sequía de la ONU de mayo de 2022 estimó que para 2050, entre 4.800 y 5.700 millones de personas vivirán en áreas con escasez de agua durante al menos un mes cada año, frente a los 3.600 millones actuales. Se prevé que la sequía afecte al 75 % de la población mundial para 2050 y también podría obligar a 216 millones de personas a migrar, en combinación con factores como la disminución de la productividad de los cultivos y la escasez de agua.
Respuesta futura de los cultivos al cambio climático: el maíz sufre, el trigo se beneficia
Si bien un clima más cálido y seco generalmente es más hostil para los cultivos, estas pérdidas se compensarán hasta cierto punto con ganancias en el crecimiento de las plantas debido al aumento de dióxido de carbono en el aire que estimulará el crecimiento de las plantas (el efecto de fertilización con CO2). Además, el aumento de las precipitaciones en algunas regiones productoras de cereales, junto con la expansión de los cultivos a zonas que antes eran demasiado frías, también beneficiará a los cultivos.
Los modelos de cultivo sofisticados ahora intentan tener en cuenta todos estos factores. El Proyecto de Intercomparación y Mejora de Modelos Agrícolas analiza el consenso de múltiples modelos de cultivos y proporciona una poderosa herramienta para estimar los impactos del cambio climático en la agricultura. Los resultados más recientes de este proyecto , publicados en noviembre de 2021, dieron resultados para los cuatro granos principales que representan casi el 60% de las calorías cultivadas por los agricultores : trigo, maíz, arroz y soja. Para el maíz, el estudio informó que el 85% de las combinaciones de modelos encontraron una disminución significativa en los rendimientos para 2100 debido al cambio climático. Para el trigo, el 73% de los modelos predijeron un aumento en los rendimientos. Estos resultados fueron para el escenario de calentamiento global más extremo (SSP5-85, que predice que los niveles de CO2 en 2100 serán de 1122 ppm, muy por encima del valor actual de ~420 ppm). La pérdida de rendimiento promedio para el maíz fue de -24%, mientras que la ganancia promedio para el trigo fue de +18%. Los rendimientos del arroz y la soja se mantuvieron dentro del 2% de los niveles actuales. Si bien es muy poco probable que el calentamiento global alcance este nivel extremo, modelar este escenario es útil para explorar las tendencias que probablemente se observarán en los rendimientos futuros de maíz y trigo.
La razón del aumento previsto en los rendimientos de trigo es que el trigo responde fuertemente al aumento de CO2. Además, el calentamiento global conduce a aumentos en el rendimiento del trigo en regiones de latitudes altas que actualmente son demasiado frías para cultivar trigo. El maíz puede beneficiarse menos del CO2 elevado, y también se cultiva en una gama más amplia de latitudes bajas que se prevé que experimentarán un calor demasiado alto para un crecimiento óptimo del maíz.
Tenga en cuenta que los modelos de cultivos subrepresentan factores tales como el aumento de los daños por plagas y enfermedades en un clima más cálido, la pérdida de polinización como resultado de una disminución de los insectos polinizadores, la reducción del riego debido al bombeo excesivo de agua subterránea, la pérdida de tierras de cultivo debido al aumento del nivel del mar, y los impactos adversos de las fuertes lluvias en el crecimiento de los cultivos en respuesta a la menor aireación, el anegamiento y la lixiviación de nitrógeno. El estudio del Proyecto de mejora e intercomparación de modelos agrícolas concluyó que incluso sin incluir estos efectos adversos adicionales, el cambio climático creará riesgos preocupantes para la agricultura porque “empujará a la agricultura mundial fuera de sus regímenes históricos”.
Las olas de calor extremas simultáneas pueden aumentar a medida que el clima se calienta
Las olas de calor extremo simultáneas que desafían a la agricultura aumentarán drásticamente a medida que el clima se calienta, según un estudio de modelado de 2019 realizado por Vogel et al., Extremos cálidos simultáneos en 2018 en el hemisferio norte debido al cambio climático inducido por el hombre. Los autores de este artículo documentaron que entre mayo y julio de 2018, alrededor del 22 % de las áreas pobladas y agrícolas al norte de los 30° de latitud experimentaron temperaturas extremas simultáneas: eventos que prácticamente no podrían haber ocurrido sin el calentamiento global causado por el hombre.
Los eventos de este tipo no tenían precedentes antes de 2010, y se experimentaron condiciones similares en el verano de 2010 y 2012. Las probabilidades de tales condiciones en un verano determinado son de alrededor del 16% con un grado Celsius de calentamiento global (las temperaturas globales han aumentado alrededor de 1,2 grados Celsius desde la época preindustrial). Las probabilidades de olas de calor simultáneas aumentan abruptamente con el calentamiento adicional, y el modelo predice un 65% de posibilidades de tales condiciones cada año para 1,5 grados centígrados de calentamiento global por encima de los niveles preindustriales, y un 97% de posibilidades de 2 grados centígrados de calentamiento. Además, el área afectada por estos extremos de calor simultáneos se expande en un 16% por grado Celsius de calentamiento global.
Las malas cosechas de maíz son raras, pero es probable que se vuelvan comunes
Las pérdidas de rendimiento inducidas por el clima de más del 10 % en un año determinado en las principales naciones productoras de maíz son raras y ocurren solo cada 15 a 100 años en las principales naciones exportadoras de maíz: los Estados Unidos, Brasil, Argentina y Ucrania. Además, las pérdidas de más del 20% en un año determinado en estas naciones son prácticamente desconocidas, según un artículo de 2018 dirigido por Michelle Tigchelaar, El calentamiento futuro aumenta la probabilidad de choques de producción de maíz a nivel mundial .
Sin embargo, si el clima se calienta a unos 2,5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales (lo que ocurrirá en la década de 2080 o 2090 si el globo continúa calentándose al ritmo actual de aproximadamente 0,2 grados centígrados por década, consulte la Figura 4), los autores encontró que la probabilidad de una pérdida de rendimiento de más del 10% o 20% en un año determinado aumenta abruptamente. En los Estados Unidos, las probabilidades de una pérdida de rendimiento del 10% serían del 69%. Las probabilidades de que estos cuatro países sufran pérdidas de cosechas de maíz de más del 10% en un año determinado son nulas en las condiciones climáticas actuales, pero aumentan al 7% por año con 2,5 grados centígrados de calentamiento. El estudio no consideró el impacto de los cambios en la precipitación (y, por lo tanto, la sequía): los impactos de la sequía seguramente se intensificarán en un clima más cálido, por lo que estas probabilidades pueden subestimarse considerablemente.
Cultivar más cultivos en tierras cada vez más degradadas será difícil
La Revolución Verde ha tenido un alto costo. Como informamos en nuestra publicación anterior, Imprudencia definida:rompiendo 6 de 9 límites planetarios de seguridad , la humanidad ha empujado al planeta más allá del límite de seguridad de seis maneras. La Revolución Verde ha contribuido en gran medida a cruzar tres de estos límites: cambios en el sistema terrestre (p. ej., deforestación), integridad de la biosfera (p. ej., extinción de especies) y flujos biogeoquímicos (contaminación del agua dulce por nitrógeno y fósforo). Además, corremos el peligro de cruzar otro límite, el uso de agua dulce, como resultado de procesos agrícolas insostenibles acelerados por la Revolución Verde, como el bombeo excesivo de agua subterránea.
Según un informe histórico de 2022 de la Convención de las Naciones Unidas para Combatir la Desertificación (UNCCD), las actividades humanas ya han alterado el 70% de la superficie terrestre de la Tierra, degradando hasta el 40% de ella. La tierra degradada, agotada de recursos naturales, fertilidad del suelo, agua, biodiversidad, árboles o vegetación nativa, es mucho más difícil de cultivar. “El tratamiento de suelos con fertilizantes inorgánicos para aumentar o mantener los rendimientos ha tenido efectos adversos significativos en la salud del suelo y ha contribuido a la contaminación del agua dulce inducida por la escorrentía y el drenaje”, informó la FAO en 2021, con el 34% de las tierras agrícolas del mundo sufriendo degradación inducida por el hombre. El aumento de la degradación de la tierra presenta un gran obstáculo si queremos aumentar la producción agrícola en un 50 % para 2050 para alimentar a los miles de millones del mundo.
El informe de la Convención de las Naciones Unidas para Combatir la Desertificación proyecta que en la trayectoria actual, un área adicional de casi el tamaño de América del Sur podría degradarse para 2050. Sin embargo, si se adopten la protección y restauración de la tierra, se podrían realizar nuevas “áreas naturales” de aproximadamente una cuarta parte del tamaño de América del Sur para 2050, con beneficios para combatir el cambio climático y la pérdida de biodiversidad. (Consulte el excelente resumen de Carbon Brief sobre el informe de la UNCCD).
El mundo necesita urgentemente una Revolución Verde 2.0, pero una que no imponga una degradación adicional de los ecosistemas. Un estudio de 2017 dirigido por Xin-Zhong Liang, Determinación de los efectos climáticos de la productividad agrícola total de los Estados Unidos, encontró que para el 2035, todas las ganancias logradas entre 1981 y 2010 como resultado del aumento de la productividad agrícola en el país se perderían bajo un calentamiento global moderado. “Para superar esta pérdida, el efecto de los avances tecnológicos tendría que duplicarse para sostener la productividad agrícola [estadounidense] en el nivel actual”, escribieron los autores.
Una propuesta útil sería la “Ley de Restauración de la Naturaleza” de la Unión Europea, que establecería objetivos legalmente vinculantes y proporcionaría más de $100 mil millones para la restauración de la naturaleza en la agricultura, los bosques, los océanos y las áreas urbanas. Según informa EurActiv, el objetivo de la propuesta es restaurar los ecosistemas degradados, “en particular aquellos con mayor potencial para eliminar y almacenar carbono, y reducir el impacto de los desastres naturales vinculados al calentamiento global”.
Biocombustibles y alimentación animal
En los Estados Unidos, alrededor del 40 % de la cosecha de maíz se utiliza para producir biocombustibles (etanol). Se espera que la población mundial de alrededor de 7.950 millones crezca a 10.000 millones para 2050. Si esperamos alimentar a esos dos mil millones de personas adicionales, convertir las tierras de cultivo utilizadas para producir biocombustibles es una solución obvia, aunque las barreras políticas son severas. Según la firma de datos Gro Intelligence , los cultivos convertidos en combustibles podrían alimentar a 1.900 millones de personas. Si bien la quema de biocombustibles reduce las emisiones de gases de efecto invernadero que atrapan el calor en comparación con la quema de combustibles fósiles, el cultivo de biocombustibles tiene un alto costo para el medio ambiente: los cambios en el uso de la tierra involucrados pueden aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero, la biodiversidad se pierde, los suelos se agotan y el agua está contaminada con fertilizantes químicos. En un artículo en Bloomberg , David Fickling argumenta que las emisiones del cambio de uso de la tierra hacen que los beneficios climáticos de los biocombustibles sean mucho menos significativos: el biodiesel de palma emite el doble que los combustibles fósiles si se tiene en cuenta la deforestación, y “el etanol a base de maíz tiene alrededor de dos tercios del impacto climático de la gasolina”.
En los Estados Unidos, aproximadamente el 36% de la cosecha de maíz se utiliza como alimento para ganado, cerdos y pollos. Para los animales alimentados con maíz, la eficiencia de convertir el grano en calorías de carne y lácteos varía aproximadamente entre el 3 y el 40 %, según el sistema de producción animal en cuestión. Haga los cálculos: un campo de maíz de los Estados Unidos produce suficiente alimento para alimentar a 14 personas por acre (con una dieta de 3000 calorías por día). Pero con la asignación actual de maíz para producir etanol y alimentar animales, el resultado final es suficiente comida para alimentar a solo tres personas por acre. Por lo tanto, un cambio importante por parte de las personas hacia una dieta menos intensiva en carne , en combinación con el uso de menos tierras de cultivo para producir biocombustibles, serían dos formas clave de alimentar a una población en crecimiento en las próximas décadas.
Razones para la esperanza
Un informe de octubre de 2015 del Banco Mundial, Future of Food: Shaping A Climate-Smart Global Food System , describe un espectro creciente y diverso de prácticas llamadas “Agricultura climáticamente inteligente”. El informe muestra que es posible lograr simultáneamente una mayor productividad agrícola, mayor resiliencia climática y menores emisiones de gases de efecto invernadero. Elizabeth Kolbert informa sobre el trabajo potencialmente revolucionario que se está realizando para mejorar la fotosíntesis, incluido un proyecto basado en la Universidad de Illinois llamado Realización de una mayor eficiencia fotosintética (RIPE) .
Bloomberg informa que los científicos en China han desarrollado cepas de “arroz de algas marinas” tolerantes a la sal con la esperanza de garantizar la seguridad alimentaria en medio del aumento del nivel del mar, y se están desarrollando más cepas de trigo resistentes a la sequía y al calor . Las técnicas de riego de cultivos más inteligentes tienen el potencial de reducir a la mitad el número de personas hambrientas, según Jägermeyr et al. , 2016, La gestión integrada del agua para cultivos podría reducir a la mitad de forma sostenible la brecha alimentaria mundial .
Como escribe Jeff Goodell en rollingstone.com , “Hay muchas cosas que podemos hacer para ser menos vulnerables a las crisis y la escasez de alimentos. Cultivar más alimentos locales nos haría menos dependientes de las cadenas de suministro globales; diversificar lo que comemos, para depender menos del trigo y el maíz; no desperdiciar la tierra para convertir los alimentos en combustible, de modo que la tierra pueda usarse para cultivar alimentos para las personas que pasan hambre; usar mejores datos para comprender exactamente cuánta agua y fertilizantes necesitan los cultivos, para que los agricultores puedan reducir el desperdicio; fermentar alimentos a partir de hongos y desarrollar carnes a base de células, de modo que se puedan cultivar proteínas baratas con mucho menos uso de tierra y agua. Vamos a necesitar todas estas soluciones, y muchas más, para alimentar al mundo en las próximas décadas”.
Si bien la Revolución Verde ha tenido un éxito notable en la alimentación de nuestra creciente población, ese progreso ha tenido un costo muy alto. Mucha de la riqueza que hemos logrado es riqueza prestada, prestada de generaciones futuras, y hemos cargado nuestras tarjetas de crédito planetarias hasta el límite. Es hora de pagar, y la Madre Naturaleza es una prestamista muy implacable: se rige por las leyes de la física. No tenemos más remedio que pagar los préstamos que hemos tomado de la Madre Tierra y transformar drásticamente nuestro sistema alimentario para el clima del siglo XXI de una manera sostenible que no dañe los ecosistemas clave de la Tierra.
Bob Henson contribuyó a este artículo. Traducido por Climate Cardinals y Pearl Marvell.
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