El desaf¨ªo de reducir a la mitad el desperdicio de nitr¨®geno en 2030

El nitr¨®geno es un elemento esencial para la vida ya que forma parte de las prote¨ªnas y del ADN de todos los seres vivos. Las plantas necesitan disponer de este nutriente para desarrollarse con normalidad. Del mismo modo, los animales necesitamos ingerir una cantidad de prote¨ªna adecuada incluyendo todos los amino¨¢cidos esenciales. Por este motivo, la disponibilidad de nitr¨®geno es fundamental en la producci¨®n de alimentos. El nitr¨®geno entra por primera vez en los sistemas de cultivo fundamentalmente a trav¨¦s de los fertilizantes sint¨¦ticos y tambi¨¦n, de la fijaci¨®n de las leguminosas como son la soja, las lentejas o la alfalfa. Una vez producido el cultivo puede transferirse la cadena alimentaria para consumo humano directo o ser usado como pienso para la ganader¨ªa. Una porci¨®n significativa del nitr¨®geno consumido por los animales termina en el esti¨¦rcol. Con un buen manejo, puede ser recuperada una parte como fertilizante para los cultivos.

A lo largo del viaje del nitr¨®geno, desde que es aplicado a los cultivos hasta que llega a nuestros platos en forma de prote¨ªna vegetal o animal, se producen gran cantidad de p¨¦rdidas al medio.

A escala global, cada a?o se incorporan aproximadamente 200 teragramos de nitr¨®geno (TgN) nuevo en cultivos y pastizales de los que solamente 49 TgN terminan en nuestros platos (35 TgN) o en cultivos de uso industrial (14 TgN). De este modo, la eficiencia de nitr¨®geno del sistema agroalimentario es tan solo del 24%. El resto del nitr¨®geno puede volver a la atm¨®sfera en forma inerte, lo que supone una p¨¦rdida de un valioso recurso, o puede ser emitido hacia la atm¨®sfera o las aguas como forma reactiva, degradando el medio ambiente. Este nitr¨®geno perdido se considera ¡°desperdicio de nitr¨®geno¡± (¡°nitrogen waste¡± en ingl¨¦s). Compuestos como el nitrato llegan a las aguas contamin¨¢ndolas, el amoniaco degrada la calidad del aire y el ¨®xido nitroso es un potente gas de efecto invernadero que, como tal, contribuye al cambio clim¨¢tico. En Espa?a la contaminaci¨®n de acu¨ªferos por nitratos o la degradaci¨®n de la calidad del aire con altas concentraciones de amoniaco representan problemas medioambientales de primer orden.

Uno de los grandes desaf¨ªos que presenta la reducci¨®n del desperdicio de nitr¨®geno tiene que ver con la gran conexi¨®n que existe entre los distintos compuestos nitrogenados. De forma tal que la mitigaci¨®n de uno, puede suponer el incremento en la emisi¨®n de otro. Este fen¨®meno conocido como ¡°salto de la contaminaci¨®n¡± (¡°pollution swapping¡± en ingl¨¦s) es el eje de la gran complejidad ligada al dise?o de estrategias efectivas de reducci¨®n del desperdicio de nitr¨®geno de forma integrada, as¨ª como de la dificultad de comunicar esta problem¨¢tica a la sociedad. Sirva como ejemplo de ¡°salto de la contaminaci¨®n¡± lo que puede suceder cuando se incorporan esti¨¦rcoles l¨ªquidos en los suelos. Sin duda, esta pr¨¢ctica lleva a reducir de forma muy significativa las emisiones de amoniaco a la atm¨®sfera, pero, si las condiciones del suelo y meteorol¨®gicas lo favorecen, puede llevar a la transformaci¨®n del amoniaco en nitratos con un mayor riesgo de contaminaci¨®n de las aguas subterr¨¢neas. Se reduce la emisi¨®n de un contaminante, pero el nitr¨®geno permanece y se transforma en otro.

La invasi¨®n de Ucrania ha incrementado en muy poco tiempo la magnitud y complejidad del reto de minimizar el desperdicio de nitr¨®geno. Esto se debe a que la producci¨®n industrial de fertilizantes requiere de un alto consumo de energ¨ªa y recursos, espec¨ªficamente de gas natural. El resultado de la crisis energ¨¦tica ha sido un incremento de un 300% del precio de los fertilizantes sint¨¦ticos. Por otro lado, las importaciones de prote¨ªna en forma de piensos para ganado desde Ucrania se han detenido completamente, lo que ha implicado un incremento de un 80% del precio de los mismos. Todo esto est¨¢ amenazando la producci¨®n de alimentos nacional, ya de por s¨ª afectada por los efectos de cambio clim¨¢tico, y la seguridad alimentaria en muchas regiones del planeta.

Por todo ello, la disponibilidad y posterior buen manejo del nitr¨®geno en el sistema agroalimentario son prioritarios por motivos de seguridad alimentaria, y de salud humana y de los ecosistemas. La respuesta a este reto no se puede posponer y requiere de la implicaci¨®n de la comunidad cient¨ªfica y de diversos sectores de la sociedad, incluyendo a la administraci¨®n, los agricultores y los consumidores. En este contexto, durante la pasada semana (24 al 28 de octubre de 2022) se han dado cita en la Escuela T¨¦cnica Superior de Ingenier¨ªa Agron¨®mica, Alimentaria y de Biosistemas (Universidad Polit¨¦cnica de Madrid) m¨¢s de 300 investigadores e investigadoras de 40 pa¨ªses con un objetivo claro: reducir en un 50% el desperdicio de nitr¨®geno para 2030.

En el congreso se han propuesto alternativas para un manejo sostenible del nitr¨®geno a distintas escalas, incluyendo mejoras en los sistemas de cultivo y ganaderos. Se han discutido diversos modelos que incorporan mejoras tecnol¨®gicas y una transici¨®n hacia la digitalizaci¨®n, as¨ª como diversos modelos agroecol¨®gicos asociados a cambios estructurales que incluyen la relocalizaci¨®n de los sistemas de producci¨®n reconectando cultivos y ganader¨ªa, la expansi¨®n de los cultivos fijadores de nitr¨®geno y los cambios en la demanda como por ejemplo la generalizaci¨®n de la dieta mediterr¨¢nea. En el congreso se han celebrado sesiones especiales sobre agricultura de precisi¨®n, econom¨ªa circular, an¨¢lisis de costes-beneficios y pol¨ªticas medioambientales eficaces. Los resultados de las investigaciones cient¨ªficas presentados en Madrid han mostrado que existen un importante abanico de alternativas para hacer nuestros sistemas de producci¨®n m¨¢s aut¨®nomos, resilientes, menos contaminantes y emisores de gases de efecto invernadero. Esperamos que estos ejemplos sirvan de inspiraci¨®n. Hoy m¨¢s que nunca necesitamos promover y consolidar sistemas agroalimentarios sostenibles y saludables, y que a su vez garanticen la seguridad alimentaria.

Luis Lassaletta y Alberto Sanz-Cobe?a son investigadores del Centro de Estudios e Investigaci¨®n para la Gesti¨®n de Riesgos Agrarios y Medioambientales (CEIGRAM) de la Universidad Polit¨¦cnica de Madrid. Han sido los coordinadores de la organizaci¨®n del XXI Congreso Internacional del Nitr¨®geno.

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