• 8 septiembre, 2023

En qué consiste la «cuarta revolución» que pretende transformar la producción de alimentos

En qué consiste la «cuarta revolución» que pretende transformar la producción de alimentos

La producción de alimentos genera enormes cantidades de gases de efecto invernadero, por lo que investigadores buscan mejorar la agricultura para hacerla más sustentable.

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Unos cubos naranja traslucidos, bajo luces intensas, parecen un dulce. Algo así como unos ositos de goma o alguna delicia turca.

Los cubos están hechos de hidrogel, un material con una estructura de red que contiene líquido. Se usa típicamente en dispositivos médicos y pañales. Pero aquí, en el Laboratorio de Morfogénesis de Plantas del Imperial College de Londres, Salvalaio y el científico Giovanni Sena los emplean con el propósito de cambiar el futuro de la agricultura vertical.

El ingrediente secreto de su proyecto son los conductores eléctricos que flanquean cada lado de los cubos.

El tema se ha vuelto tan importante que instituciones como la Fundación Nacional de las Ciencias de EE.UU. destina millones para estudiar cómo el plasma frío puede ser usado en la agricultura, en forma de rayos que son emitidos en cuartos con temperaturas controladas.

La proliferación de nuevos proyectos resultaría muy familiar para quienes en el Siglo XIX practicaban una extraña obsesión: la electrocultura, técnica que constaba de aplicar electricidad a las plantas para que produjeran mejores flores, hojas y frutos, o incluso para librarlas de plagas, pero cuyos resultados siempre eran diversos.

Esta nueva generación de investigadores evita la palabra «electrocultura» y prefiere términos como «agricultura inteligente» o «cuarta revolución agrícola».

No obstante, el mecanismo subyacente sigue siendo el mismo, y sus defensores están de acuerdo en que luego de siglos sin resultados, emplear electricidad en las plantas finalmente puede dar frutos.

La esperanza es que estos sistemas futuristas puedan usarse para combatir la crisis alimentaria mundial, reduciendo las consecuencias ambientales de la agricultura a gran escala.

Según una estimación de 2005, a nivel mundial, los diversos componentes de la agricultura pueden contribuir a entre el 10 y el 12 % de las emisiones de gases de efecto invernadero cada año.

La producción de fertilizantes sintéticos creados por el proceso Haber-Bosch, que consume mucha energía y que revolucionó la agricultura a principios del Siglo XX, ahora representa cientos de millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) por año.

Y la erosión del suelo por el uso no regulado de la tierra agrega aún más.

Por eso, muchos investigadores de la nueva ola de agricultura eléctrica creen que su técnica puede desempeñar un papel en la mejora de la producción de alimentos.

Plasma frío

Para aumentar el rendimiento, algunos de los científicos están volviendo a los inventos inspirados en el «electro-vegetómetro», creado por un físico francés en la década de 1780. Era una especie de pararrayos que proporcionaba electricidad atmosférica a los cultivos, y que a menudo tenía consecuencias que no eran las deseables.

En EE.UU., varias instituciones están tratando de resucitar el enfoque de los rayos artificiales.

Sin embargo, cuando hace siglos los viejos electroculturistas intentaron por primera vez aprovechar sus beneficios, sus dudosos resultados anecdóticos eran lo único que apoyaba la implementación del método. Tenían tantas posibilidades de dañar las plantas como de animarlas.

Pero desde el siglo pasado es posible aplicar estos rayos con mayor precisión.

Y se hace a través del plasma, una materia que en la naturaleza es generada por los rayos, y que es extremadamente caliente, generalmente varios millones de grados, convertida en una especie de gas ionizado. Nuevas tecnologías hacen posible que sea manejada a temperatura ambiente.

Cuando esto sucede, se le conoce como plasma frío. Su uso es «un área extremadamente activa [en la agricultura] en este momento», dice José López, profesor de la Universidad de Seton Hall, quien además fue director del programa de física de plasma en la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF, en inglés).

Junto a Alexander Volkov, un bioquímico de la Universidad de Oakwood en Alabama, se encuentran entre los que han adoptado la creciente tendencia de aplicar plasma frío a semillas jóvenes en diversas formas.

En sus experimentos, Volkov observó aumentos en la cosecha del 20 al 75 %, dependiendo de la planta.

«Aumentamos la producción de repollo en un 75%. También sabía mejor». El sabor, dijo, era más dulce.

plantas dentro de tubos de laboratorio
El plasma es una materia de la naturaleza que se genera de los rayos y en nuevas investigaciones es aplicada en plantas.

Un puñado de estudios informan sobre una variedad de beneficios que trae el plasma a los cultivos, desde ayudar a las plantas a crecer más rápido y más grandes hasta resistir mejor las plagas.
 

«El plasma actúa despertando la semilla, por lo que sabemos», explica López.

Cuando las semillas germinan, es cuando la nueva planta es más vulnerable a una amplia gama de factores ambientales “estresantes”. Como consecuencia, se niega a abrirse hasta que esté “feliz” con su entorno. Acelerar este proceso ha sido una práctica estándar en la agricultura durante mucho tiempo, aunque generalmente se ha logrado a través de medios químicos como los ácidos. El plasma parece hacer lo mismo, pero con mucha más eficacia.

«Perfora la pared de la semilla, y cuando plantas esa semilla, tiene una mayor capacidad para absorber agua y tierra», dice López. «Después de tratarlas por solo unos segundos, esa planta crece más rápido que las semillas no tratadas».

Incluso parece que el plasma vigoriza las plantas que ya han crecido, dice López, cuyo propio grupo en NSF usó una herramienta de precisión llamada lápiz de plasma para tratar las plantas de albahaca dulce.

Crecieron más robustas y saludables, y aumentó un 20% la masa y altura de la planta.

«Los resultados son notables», dice López.

Fuente: BBC

Etiquetas: alimentación / científicos / plasma

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