Un aire más limpio ha impulsado el rendimiento del maíz y la soja en Estados Unidos
El análisis estima que las reducciones de la contaminación entre 1999 y 2019 contribuyeron a cerca del 20 por ciento del aumento del rendimiento del maíz y la soja durante ese período
Un factor clave en la prodigiosa producción agrícola de Estados Unidos resulta ser algo que los agricultores pueden hacer poco para controlar: el aire limpio. Un nuevo estudio dirigido por Stanford estima que las reducciones de la contaminación entre 1999 y 2019 contribuyeron a cerca del 20 por ciento del aumento del rendimiento del maíz y la soja durante ese período, una cantidad de unos 5.000 millones de dólares al año.
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El análisis, publicado esta semana en Environmental Research Letters, revela que cuatro contaminantes atmosféricos clave son particularmente perjudiciales para los cultivos, y representaron una pérdida media de alrededor del 5% de la producción de maíz y soja durante el período de estudio. Los resultados podrían ayudar a informar sobre cambios tecnológicos y políticos en beneficio de la agricultura estadounidense, y subrayar el valor de la reducción de la contaminación atmosférica en otras partes del mundo.
"El impacto de la contaminación atmosférica ha sido difícil de medir en el pasado, ya que dos agricultores, incluso a sólo 10 millas de distancia, pueden enfrentarse a una calidad del aire muy diferente. Gracias al uso de satélites, hemos podido medir patrones de escala muy fina y desentrañar el papel de los distintos contaminantes", dijo el autor principal del estudio, David Lobell, Director Gloria y Richard Kushel del Centro de Seguridad Alimentaria y Medio Ambiente.
La investigación pone de relieve el considerable poder de los satélites para iluminar los impactos de la contaminación a una escala que no es posible de otro modo. Ese poder podría ser aún más valioso en países con menos acceso a los monitores del aire y a los datos de rendimiento.
La lectura del aire
Los científicos saben desde hace tiempo que la contaminación atmosférica es tóxica para la vida vegetal en dosis elevadas, pero no en qué medida los rendimientos de los agricultores se ven realmente perjudicados con los niveles actuales. También se desconoce el impacto de la contaminación en la agricultura en general, así como los efectos de los distintos contaminantes.
Estados Unidos representa un tercio de la producción mundial de maíz y soja.
Centrándose en una región de nueve estados (Illinois, Indiana, Iowa, Michigan, Minnesota, Missouri, Ohio, Dakota del Sur y Wisconsin) que produce aproximadamente dos tercios de la producción nacional de maíz y soja, Lobell y la coautora del estudio, Jennifer Burney, profesora asociada de ciencias ambientales de la Universidad de California en San Diego, se propusieron medir el impacto del ozono, las partículas, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre en el rendimiento de los cultivos.
El ozono es el resultado de las reacciones químicas impulsadas por el calor y la luz solar entre el nitrógeno y los hidrocarburos, como los que se encuentran en los tubos de escape de los automóviles. Las partículas se refieren a grandes partículas de polvo, suciedad, hollín o humo. El dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre son gases liberados a la atmósfera principalmente por la quema de combustibles fósiles en centrales eléctricas y otras instalaciones industriales.
"Este ha sido un problema difícil de desentrañar porque históricamente nuestras mediciones de los diferentes tipos de contaminantes atmosféricos y nuestras mediciones de los rendimientos agrícolas no se han superpuesto espacialmente con la resolución necesaria", explicó Burney. "Con los nuevos datos de alta resolución espacial, pudimos observar el rendimiento de los cultivos cerca de los monitores de contaminación y de las fuentes de emisión de contaminantes conocidas. Eso reveló evidencias de diferentes magnitudes de impactos negativos causados por diferentes contaminantes".
Lobell y Burney ampliaron su análisis hasta 1990, cuando el Congreso aprobó las enmiendas de la Ley de Aire Limpio que dieron lugar a importantes mejoras de la calidad del aire en todo el país. Los investigadores examinaron los datos de contaminación atmosférica de cientos de estaciones de control en toda la región, los datos federales sobre las emisiones de las centrales eléctricas, las observaciones por satélite del dióxido de nitrógeno en torno a esas centrales, los datos sobre el rendimiento de los cultivos procedentes de encuestas federales e imágenes por satélite, así como los datos meteorológicos para tener en cuenta las condiciones de la temporada de crecimiento que se sabe que explican las variaciones del rendimiento de los cultivos.
Resultados sorprendentes
Lo que Lobell y Burney descubrieron les sorprendió. Entre sus hallazgos: efectos negativos de cada uno de los cuatro contaminantes sobre el rendimiento del maíz y la soja, y un claro aumento del rendimiento cuanto más lejos de las centrales eléctricas -en particular de las instalaciones de combustión de carbón- se cultivaban los cultivos. Los patrones espaciales únicos de cada contaminante les permitieron desentrañar el efecto de cada uno de ellos de una manera que no pudieron los estudios anteriores.
Los investigadores calcularon que las pérdidas totales de rendimiento debidas a los cuatro contaminantes fueron del 5,8% de media en el caso del maíz y del 3,8% en el de la soja durante las dos últimas décadas. Esas pérdidas disminuyeron con el tiempo a medida que el aire se volvía más limpio. De hecho, la reducción de la contaminación atmosférica contribuyó a un crecimiento estimado del 4 por ciento en los rendimientos del maíz y del 3 por ciento en los de la soja, incrementos que equivalen al 19 por ciento del aumento de los rendimientos globales del maíz durante ese periodo y al 23 por ciento del aumento de los rendimientos globales de la soja.
"Ya sabemos que la Ley de Aire Limpio supuso billones de dólares de beneficios en términos de salud humana, así que pienso en estos miles de millones de beneficios agrícolas como la guinda del pastel", dijo Lobell. "Pero aunque sea una pequeña parte de los beneficios del aire limpio, ha sido una parte bastante importante de nuestra capacidad para seguir impulsando la productividad agrícola".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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