Saima SidikLa uniformidad genética es fundamental para la agricultura moderna, pero nos hace vulnerables a nuevas plagas vegetales de gran capacidad destructora. Incorporar la biodiversidad a la agricultura a gran escala podría servir para prevenir estas crisis.
A decir verdad, nadie sabe cómo llegó el hongo Bipolaris maydis a los maizales de Estados Unidos, pero en el verano de 1970 arrasó los cultivos, provocando una enfermedad conocida como tizón meridional de la hoja del maíz, que hace que los tallos se marchiten y mueran. Primero afectó al sur del país, y luego la enfermedad se extendió por Tennessee y Kentucky antes de llegar a Illinois, Misuri y Iowa, el corazón de la región agrícola conocida como «Cinturón del maíz».
Fue una devastación sin precedentes. La cosecha de maíz de 1970 se redujo en cerca de un 15% del total. En conjunto, los agricultores perdieron casi dieciocho millones de toneladas métricas de maíz que iban destinadas al ganado y al consumo humano, con un coste económico de mil millones de dólares. Se perdieron más calorías que durante la Gran Hambruna que asoló Irlanda en la década de 1840, cuando una plaga diezmó los patatales.
En realidad, el problema del tizón del maíz comenzó años antes del brote de 1970, durante la década de 1930, cuando los científicos desarrollaron una cepa de maíz con una peculiaridad genética que facilitaba la producción de semillas a gran escala. A los agricultores, por su parte, les gustaba su alto rendimiento. En la década de 1970, esa variedad constituía la base genética de hasta el 90% del maíz cultivado en todo el país, frente a las miles de variedades que se habían cultivado hasta entonces.
Esa cepa de maíz, conocida como cms-T, resultó ser muy susceptible al tizón meridional de la hoja del maíz. Por eso, cuando una primavera inusualmente cálida y húmeda favoreció el desarrollo de este hongo, se encontró con una sobreabundancia de maizales a su merced.
Los científicos de entonces confiaban en que se hubiese aprendido la lección.
«Nunca más una de las principales especies cultivadas deberá ser manipulada para volverse tan uniforme como para resultar universalmente vulnerable al ataque de un patógeno», escribió el fitopatólogo Arnold John Ullstrup en un artículo sobre esta cuestión publicado en 1972.
No obstante, hoy en día la uniformidad genética es una de las principales características de la mayoría de los sistemas agrícolas a gran escala, lo que lleva a algunos científicos a advertir que se dan las condiciones necesarias para que se produzcan nuevas plagas de gran capacidad destructora.
«Creo que se dan todas las condiciones necesarias para que se produzca una pandemia en los sistemas agrícolas», afirma el agrónomo Miguel Altieri, profesor emérito de la Universidad de California, Berkeley. El hambre y las dificultades económicas serían la consecuencia más probable.
El cambio climático agrava el peligro
Las alteraciones en los patrones meteorológicos amenazan con desbarajustar la distribución de los patógenos y ponerlos en contacto con nuevas especies vegetales, lo que podría agravar las plagas que afectan a los cultivos, según Brajesh Singh, experto en edafología de la Universidad de Western Sydney, Australia.
Incorporar la biodiversidad a la agricultura a gran escala podría servir para prevenir estas crisis. Aquí y allá, hay agricultores que están dando pasos en esta dirección, pero ¿se harán esos esfuerzos extensibles a toda la agricultura? ¿Y qué pasará si no es así?
Según un informe de 2019 de la Plataforma Intergubernamental Científico-normativa sobre Diversidad Biológica y Servicios de los Ecosistemas, las explotaciones agrícolas cubren cerca del 40% de la superficie cultivable del planeta. Casi el 50% de esos sistemas se compone de tan solo cuatro cultivos —trigo, maíz, arroz y soja—, y las plagas son algo habitual. A nivel mundial, cada año se pierden alimentos por valor de 30.000 millones de dólares a causa de los fitopatógenos.
No siempre ha sido así. En los albores del siglo XX en Estados Unidos, por ejemplo, los alimentos no los producían máquinas, sino personas, y más del 40% de la mano de obra estadounidense trabajaba en multitud de pequeñas explotaciones agrícolas donde se cultivaba una amplia variedad de cultivos. Según la historiadora Lizzie Collingham, autora del libro Taste of War: World War II and the Battle for Food (El sabor de la guerra: la Segunda Guerra Mundial y la lucha por los alimentos), el Imperio Británico sentó las bases del cambio hacia el actual sistema alimentario industrializado.
A principios del siglo XX, el Imperio Británico había llegado a la conclusión de que podía «tratar todo el planeta como una fuente de recursos para su población», afirma Collingham. Se importaba cacao de África Occidental, carne de Argentina y azúcar del Caribe, por ejemplo. De repente, los alimentos no eran algo que se compraba a los agricultores locales, sino una mercancía global, sujeta a la economía de escala.
Según Collingham, Estados Unidos hizo suya esta idea y la desarrolló. Primero llegó el New Deal: el plan del Presidente Roosevelt para sacar al país de la Gran Depresión pasaba por elevar el nivel de vida de los agricultores, algo que, en parte, se conseguía llevando la electricidad a la vida rural. En 1933, las explotaciones agropecuarias estadounidenses se caracterizaban por los excusados exteriores, el hielo como forma de preservar los alimentos y la total ausencia de alumbrado público. En 1945 todo eso había cambiado.
Una vez conectados a la red eléctrica, los granjeros podían comprar equipos como neveras eléctricas para conservar la leche y trituradoras de pienso, lo que les permitía ampliar sus explotaciones, pero estos adelantos resultaban caros, por lo que sólo podían permitírselos si expandían el negocio. «Todo cobra sentido si lo racionalizas con vistas a la economía de escala y transformas tu granja en una fábrica», explica Collingham.
Entonces estalló la Segunda Guerra Mundial y gran parte de la mano de obra agrícola tuvo que partir hacia el frente. El gobierno tenía un ejército al que alimentar y una población general a la que contentar, por lo que no podía poner freno al suministro de alimentos. Las máquinas fueron la solución: la guerra consolidó el cambio de los humanos a los tractores, y las máquinas funcionan mejor cuando realizan una sola tarea, como cosechar un solo cultivo, hectárea tras hectárea.
Los monocultivos pueden ser muy eficientes mientras no se vean afectados por plagas, y fue en buena medida esa eficiencia la que sostuvo a Estados Unidos durante la guerra. De hecho, el sistema funcionó tan bien que «los soldados que hacían la instrucción militar en Estados Unidos engordaban —afirma Collingham—. Muchos de ellos nunca habían comido tan bien en su vida».
Las granjas a pequeña escala en las que se cultivaban distintos cereales no tardaron en pasar a la historia en el Medio Oeste estadounidense. No es que hubiese un plan premeditado para abolir esta práctica, sino sencillamente que «para muchas personas se había vuelto obsoleta», en palabras del agrónomo Matt Liebman, profesor recientemente jubilado de la Universidad Estatal de Iowa.
La biodiversidad protege la salud de las plantas
Podría pensarse que la idea de que la biodiversidad protege la salud de las plantas es nueva, puesto que no hace tanto que la agricultura biodiversa dejó de ser una práctica común. Pero, en realidad, científicos y agricultores conocen esa interconexión desde hace siglos o desde hace incluso más tiempo, según la bióloga evolutiva Amanda Gibson, de la Universidad de Virginia.
El concepto básico es muy sencillo: los patógenos más habituales sólo pueden infectar determinadas especies de plantas. Cuando uno de esos patógenos se topa con una especie resistente, ésta pone freno a su expansión. El patógeno no puede reproducirse, queda neutralizado y las plantas cercanas se salvan.
Además, las plantas resistentes a las plagas pueden alterar el flujo del aire, de tal manera que se mantienen secas y sanas, creando así barreras físicas que impiden la propagación de los patógenos. Sobre todo si son altas, las plantas resistentes pueden funcionar como vallas que los patógenos deben saltar para extenderse. «Alguien hizo un buen experimento tomando tallos de maíz muertos y dejándolos caer en un campo de judías», afirma el fitopatólogo Gregory Gilbert, de la Universidad de California, Santa Cruz. «Y eso también funciona, porque impide que las cosas se muevan de aquí para allá».
En la naturaleza, esta dinámica entre plantas y patógenos puede formar parte de ecosistemas sanos. Los patógenos se propagan con facilidad entre variedades de la misma especie, acabando con las plantas que están demasiado cerca de sus parientes y asegurando que los entornos tengan un grado saludable de biodiversidad. A medida que se restablece el «distanciamiento social» entre huéspedes susceptibles, la plaga desaparece.
En los monocultivos no hay frenos ni vallas naturales que detengan la propagación de los patógenos. Así, cuando una plaga se instala en un campo de cultivo, lo más probable es que lo arrase por completo. «Favorecemos su expansión en vez de su eliminación», afirma Altieri.
Las nuevas tecnologías han venido a ratificar estas viejas nociones: a lo largo de la última década, los científicos han podido aislar una amplia gama de microbios que se desarrollan en un nicho muy concreto —como una mazorca de maíz o un tallo de trigo— y usar la secuenciación genética para crear una especie de censo de todo lo que vive allí.
Los resultados han sido inquietantes, pero no siempre inesperados. Carolyn Malmstrom, ecóloga de plantas y microbios de la Universidad Estatal de Michigan, y sus colegas descubrieron en un estudio que las plantas de las tierras cultivadas son portadoras de una variedad de virus mucho mayor que las plantas de los denominados «puntos calientes de biodiversidad» adyacentes.
A la inversa, más tarde comprobaron que algunos campos de cebada y trigo estaban prácticamente desprovistos de virus, pero eso también podría ser una señal de problemas venideros. Los pesticidas mantienen a raya los virus, «por lo que podríamos pensar que nuestros cultivos están a salvo», explica Malmstrom. Pero no todos los microbios son nocivos.
«Al mantener nuestros sistemas de cultivos libres de virus, es posible que los estemos privando de microbios beneficiosos que conforman la riqueza de la biodiversidad», añade.
Cuanto mayor es la explotación agrícola, más graves son las plagas, por lo menos en el caso de un patógeno conocido como «mosaico severo de la patata», que provoca un bajo rendimiento de este tubérculo. Cuando los investigadores analizaron la cantidad de tierra dedicada al monocultivo que rodeaba una planta de patata, comprobaron que la prevalencia del patógeno aumentaba proporcionalmente al porcentaje de superficie circundante cubierta por esa tierra. En cambio, los campos y bosques no gestionados, que contienen mezclas de plantas silvestres, parecen tener un efecto protector frente a ese patógeno.
En los entornos naturales, el aumento de la biodiversidad reduce el número de especies virales presentes. Sin embargo, favorecer la biodiversidad en las lindes de los campos de cultivo no parece tener el mismo efecto, según la ecóloga vegetal Hanna Susi, de la Universidad de Helsinki.
Según un estudio del que es coautora, los fertilizantes y otras sustancias químicas que se filtran desde los cultivos podrían afectar la sensibilidad a las infecciones de las plantas cercanas. Los microbios beneficiosos que se encuentran en las plantas silvestres pueden impedir que muchos de estos virus causen enfermedades, pero si los mismos virus contaminan cultivos que carecen de esa protección, «no sabemos qué podría pasar», afirmó. Los agricultores podrían enfrentarse a nuevos tipos de plagas.
Los beneficios de diversificar los cultivos
En su finca en el estado colombiano de Antioquia, Altieri mezcla numerosos cultivos —maíz con calabaza, piña con legumbres— y sostiene: «No tenemos las plagas que afectan las explotaciones de nuestros vecinos, que practican el monocultivo».
Los resultados de los recientes experimentos de secuenciación genética le resultan familiares porque los agricultores tradicionales latinoamericanos llevan mucho tiempo valiéndose de la biodiversidad para proteger sus cultivos. «Esos estudios son una buena contribución a la investigación ecológica —afirma—. Pero, en el fondo, no han hecho sino reinventar la rueda.»
Sin embargo, esta vieja rueda tiene que superar una nueva cuesta. El cambio climático está redistribuyendo los patógenos, lo que hace que entren en contacto con nuevos cultivos, y cambiando los patrones climáticos de tal forma que favorece el desarrollo de plagas.
Liebman ya ha visto los efectos del cambio climático de primera mano en Iowa, donde se está registrando una mayor incidencia de la «mancha de alquitrán», una infección que marchita las hojas de las plantas de maíz. «Tenemos noches más cálidas y días más húmedos», explica. El patógeno de la mancha de alquitrán está encantado con este nuevo clima.
Según Singh, es difícil predecir con exactitud en qué medida aumentará el cambio climático las plagas de los cultivos, pero podemos extraer varias conclusiones generales.
Es probable que el aumento de las temperaturas favorezca a determinados patógenos que causan enfermedades en los principales cultivos. Por ejemplo, es probable que el hongo Fusarium culmorum, que afecta al trigo, se vea reemplazado por su pariente Fusarium graminearum, más agresivo y tolerante al calor. Esto puede suponer una mala noticia para los países nórdicos, cuyos cultivos de trigo podrían verse afectados.
Del mismo modo, es probable que el aumento de las temperaturas haga retroceder a otros patógenos. Un hongo que infecta la planta conocida como reina de los prados, por ejemplo, ha empezado a desaparecer en las islas frente a la costa sueca. En términos generales, sin embargo, Singh cree que las regiones actualmente frías o templadas notarán un aumento de las plagas de los cultivos a medida que la temperatura media vaya subiendo.
En el caso de las regiones que ya tienen un clima cálido, los problemas podrían venir de la mano de una mayor humedad ambiente. Así, algunas zonas de África y América del Sur se cuentan entre las que probablemente sufrirán una mayor incidencia de los patógenos pseudofúngicos del género Phytophthora. La inseguridad alimentaria ya es prevalente en algunas de estas zonas, y si no se hace nada por detener la propagación de estas plagas, es probable que vaya a más. «Necesitamos mucha más información —sostiene Singh—, pero coincido en que ése es uno de los escenarios posibles».
Jason Mauck cultiva «de todas las maneras posibles», en sus propias palabras. Al responsable de Constant Canopy Farm le gusta experimentar para comprobar qué funciona y qué no, y en cerca de cuarenta de las mil doscientas hectáreas de cultivos que gestiona en Gaston, Indiana, lleva a cabo un experimento con una estrategia denominada «cultivo intercalado».
El cultivo intercalado consiste en plantar dos o más cultivos en el mismo campo, alternando las hileras o mezclando los cultivos dentro de una misma hilera; se trata de una reinterpretación moderna de técnicas agrícolas ancestrales como las que utiliza Altieri, y una forma de introducir la biodiversidad en la agricultura a gran escala. En el caso de Mauck, mezcla trigo y soja. Las semillas de trigo se siembran en octubre y, allá por febrero, las plantas empiezan a germinar. En abril, se siembra la soja entre las hileras de trigo. Los dos cultivos crecen juntos hasta la cosecha, que tiene lugar a principios de julio.
A diferencia del trigo que planta en monocultivo, Mauck no rocía el trigo intercalado con fungicidas, ya que no necesita ayuda para mantenerse sano. Probablemente la combinación de cultivos favorece la circulación del aire, que mantiene la humedad a raya e impide la proliferación de hongos, explica Mauck. Ahora que el cambio climático favorece la formación de más tormentas extremas en la región, toda ayuda es poca.
La experiencia de Mauck no es única, ni mucho menos. Cuando el biólogo Mark Boudreau, del campus universitario Penn State Brandywine, revisó 206 estudios sobre cultivos intercalados de una amplia variedad de plantas y patógenos, descubrió que las plagas se reducían en el 73% de los casos.
En China, los agricultores llevan décadas experimentando con los cultivos intercalados, que según Boudreau son cada vez más habituales en Europa y Oriente Medio. Sin embargo, Mauck refiere que el hecho de practicar los cultivos intercalados en el Medio Oeste estadounidense lo convierte en «una especie de bicho raro», pese a participar anualmente en cerca de veinte congresos para dar a conocer ésta y otras prácticas de agricultura sostenible y a tener numerosos seguidores en las redes sociales. Ha logrado convencer a varios de sus colegas agricultores para que prueben el cultivo intercalado, pero los avances en este sentido son lentos.
La falta de maquinaria es uno de los grandes problemas, según Clair Keene, agrónoma extensiva de la Universidad Estatal de Dakota del Norte. Las empresas de maquinaria agrícola no han inventado una máquina que permita a los agricultores cosechar cultivos mixtos por separado, y éstos no suelen tener tiempo para llevar a cabo varias cosechas. En opinión de Boudreau, las empresas de maquinaria agrícola podrían resolver fácilmente este problema si los agricultores las presionaran un poco.
En Dakota del Norte, el humilde garbanzo podría ser la motivación que necesitan los agricultores y las empresas de maquinaria agrícola. En los últimos años, el margen de beneficio de este cultivo ha sido entre dos y tres veces superior al del trigo común, un cultivo habitual en la región. Pero hay un problema: los garbanzos son muy sensibles a una plaga llamada rabia o ascoquitosis, «capaz de arrasar todo el cultivo y que no quede un solo garbanzo para cosechar», explica Keene. Para evitar semejante fatalidad, los agricultores rocían los garbanzos entre dos y cinco veces al año con fungicidas cuyo coste merma considerablemente su margen de beneficios.
Los cultivos intercalados podrían suponer una alternativa asequible a esta práctica. Keene y otros han descubierto que la ascoquitosis disminuye al menos en un 50% cuando los garbanzos se cultivan junto con la linaza. Al igual que en los campos de Mauck, Keene cree que la linaza favorece la circulación de aire alrededor de los garbanzos, reduciendo la humedad e impidiendo la proliferación del hongo causante de la plaga.
Cuando Keene contempla los extensos campos de cultivo que caracterizan su estado natal de Dakota del Norte, ve las dos caras de la agricultura moderna. Por un lado, los monocultivos han proporcionado a muchas personas una fuente vital de calorías. «Como estadounidenses, utilizamos el entorno para proporcionar una calidad de vida con la que, en términos generales, ni siquiera podían soñar las generaciones anteriores» afirma. «¿Y quién lo hace posible? Los agricultores. Tenemos una gran deuda con ellos.»
Sin embargo, el mismo sistema agrícola ha afectado drásticamente al entorno natural, desde las plantas autóctonas que solían prosperar en las praderas del Medio Oeste hasta los microbios que pueblan el suelo. Se están gestando cambios en el clima terrestre, y un sistema en el que hemos llegado a confiar puede empezar a tambalearse. La agricultura moderna ha llenado el estómago de los humanos, «pero —se pregunta Keene— ¿a qué coste ecológico?».
Este artículo de Saima Sidik, publicado originalmente en ‘Grist’,
