La nanotecnología y la inteligencia artificial asegurarán la producción mundial de alimentos

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Las soluciones tecnológicas prácticas pueden ser la clave para garantizar la seguridad alimentaria en el futuro.

 

Ante las crecientes presiones para aumentar la producción de alimentos, es posible que las prácticas agrícolas deban evolucionar hacia una «agricultura de precisión» en la que la tecnología automatizada responda en tiempo real a la dinámica de los cultivos.

La agricultura moderna se enfrenta a una serie de retos emergentes, como el cambio climático global, el rápido crecimiento de la población, una mayor competencia por el espacio y la energía, así como la disminución de la calidad del suelo. Para 2030, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) estima que 840 millones de personas se verán afectadas por el hambre, y muchas más por la mala calidad de la dieta.


En respuesta, los esfuerzos de investigación se han centrado en la integración de los avances tecnológicos para abordar estos problemas emergentes y mitigar sus impactos. Por ejemplo, se ha elaborado una hoja de ruta para combinar las prácticas agrícolas inteligentes y nanotecnológicas que combinan la IA y el aprendizaje automático para combatir la inseguridad alimentaria.

Responder en tiempo real a los desafíos

Los objetivos de la agricultura impulsada por la tecnología pretenden que los agricultores respondan en tiempo real a los rápidos cambios en el crecimiento de los cultivos, los brotes de plagas y patógenos y otros cambios relacionados con los cultivos utilizando la nanotecnología y la inteligencia artificial (IA).

Un equipo internacional de investigadores dirigido por científicos de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) desarrolló una serie de pasos a seguir que podrían aprovechar la IA e integrar el poder de los nanomateriales de forma segura, sostenible y responsable en las prácticas agrícolas. El equipo también estaba compuesto por expertos en agricultura y tecnología de la Academia Militar Helénica, en Vari (Grecia), y de Novamechanics Ltd, en Nicosia (Chipre).

Con la creciente demanda de más alimentos, la intensificación de la agricultura ha llevado a un uso extremadamente pobre de los nutrientes, lo que supone una serie de amenazas para la calidad del medio ambiente, contribuyendo a las emisiones de gases de efecto invernadero. Se calcula que el 11% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero proceden de la agricultura, una proporción que se estima que seguirá aumentando debido a la intensificación de los esfuerzos agrícolas.

La fertilización nitrogenada es especialmente preocupante, ya que es 300 veces más potente que el CO2 a la hora de inducir efectos de calentamiento global y es un producto que se utiliza a menudo para fertilizar grandes extensiones de tierra agrícola. Sin embargo, los avances tecnológicos, tal y como se analiza en este estudio, podrían contribuir directamente a limitar esos efectos.

Por ejemplo, los nanofertilizantes ofrecen la posibilidad de orientar la fertilidad de los cultivos, mejorar el enriquecimiento de nutrientes y reducir las emisiones de óxido nitroso, contribuyendo así a los objetivos de emisión neta de gases de efecto invernadero para el año 2050 previstos en la Ley de Cambio Climático del Reino Unido.

Otros beneficios de la transición hacia los nanomateriales son la mejora del rendimiento de los cultivos y de las tasas de producción, el impulso de la salud del suelo y la resistencia de las plantas, la mejora de la eficiencia de los recursos y el desarrollo de plantas con sensores inteligentes que puedan vigilar y alertar a los agricultores sobre el estrés ambiental o biótico.

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