En 2100. Un chuletón será más caro que un iPhone.

Se prevé que la población mundial crezca hasta casi 10.000 millones en 2050. Con 3.400 millones más de bocas que alimentar, y el creciente deseo de la clase media de consumir carne y lácteos en los países en desarrollo, la demanda mundial de alimentos podría aumentar entre un 59 y un 98%. Esto implica que la agricultura de todo el mundo tendrá que intensificar la producción y aumentar el rendimiento. Pero los científicos afirman que los efectos del cambio climático -temperaturas más elevadas, condiciones meteorológicas extremas, sequías, aumento de los niveles de dióxido de carbono y subida del nivel del mar- amenazan con reducir la cantidad y poner en peligro la calidad de la producción alimentaria.

Un estudio reciente sobre la producción mundial de hortalizas y legumbres concluyó que, si las emisiones de gases de efecto invernadero siguen su trayectoria actual, el rendimiento podría disminuir un 35% en 2100 debido a la escasez de agua y al aumento de la salinidad y el ozono.

Otro estudio reveló que la producción de maíz en EE.UU., que se utiliza en gran parte para alimentar al ganado y fabricar biocombustibles, podría reducirse a la mitad con un aumento de 4ºC en la temperatura global, lo que podría ocurrir en 2100 si no reducimos nuestras emisiones de gases de efecto invernadero. Si limitamos el calentamiento por debajo de los 2˚ C, el objetivo del acuerdo climático de París, la producción de maíz en EE.UU. podría disminuir en un 18%. Los investigadores también descubrieron que el riesgo de que los cuatro principales exportadores de maíz del mundo (EE.UU., Brasil, Argentina y Ucrania) sufran pérdidas de cosecha simultáneas del 10% o más es de aproximadamente el 7% con un aumento de la temperatura de 2°C. Si las temperaturas aumentan 4ºC, las probabilidades se disparan hasta un espeluznante 86%.

«Lo que más nos preocupa es la fuerte reducción de los rendimientos», afirma Peter de Menocal, decano de ciencias de la Universidad de Columbia y director del Centro para el Clima y la Vida. «Ya tenemos problemas para alimentar a gran cantidad de ciudadanos en el mundo y este impacto adicional en el rendimiento de los cultivos afectará a los más pobres del mundo y amplificará la brecha entre ricos y pobres que ya existe».

Pero el cambio climático no sólo afectará a los cultivos, sino también a la producción de carne, la pesca y otros aspectos fundamentales del sistema de producción alimentario.

Extremos climáticos

El 80% de los cultivos del mundo son de secano, por lo que la mayoría de los agricultores dependen del clima predecible al que se ha adaptado la agricultura para producir sus cosechas. Sin embargo, el cambio climático está alterando los patrones de lluvia en todo el mundo.

Cuando las temperaturas aumentan, el aire más caliente retiene más humedad y puede hacer que las precipitaciones sean más intensas. Las precipitaciones extremas, que son cada vez más frecuentes, pueden dañar directamente los cultivos, lo que se traduce en una disminución de los rendimientos.

Las inundaciones resultantes de la creciente intensidad de las tormentas tropicales y de la subida del nivel del mar también es probable que aumenten con el cambio climático, y pueden ahogar los cultivos. Dado que las aguas de las inundaciones pueden transportar aguas residuales, estiércol o contaminantes de las carreteras, las granjas y el césped, más patógenos y toxinas podrían llegar a nuestros alimentos.

Cosecha de arroz inundada en China.

Un clima más caluroso acelerará la evaporación, lo que provocará más sequías y escasez de agua, de modo que habrá menos agua para el riego justo cuando más se necesita.

Alrededor del 10% de los cultivos de las principales regiones productoras de alimentos del mundo se riegan con aguas subterráneas que no son renovables. En otras palabras, los acuíferos se agotan más rápido de lo que se rellenan, un problema que empeorará a medida que el mundo siga calentándose, explicó Michael Puma, director del Centro de Investigación de Sistemas Climáticos de Columbia.

Esto está ocurriendo en las principales regiones productoras de alimentos, como las Grandes Llanuras de Estados Unidos y el Valle Central de California, y en Pakistán, India, el noreste de China y partes de Irán e Irak.

«El agotamiento de las aguas subterráneas es una presión que aumenta lentamente en nuestro sistema alimentario», dijo Puma. «Y no tenemos ninguna política eficaz para hacer frente al hecho de que estamos agotando nuestros principales recursos en nuestras principales regiones productoras de alimentos, lo cual es bastante desconcertante».

Riego por goteo

Las proyecciones climáticas muestran que las sequías serán más comunes en gran parte de Estados Unidos, especialmente en el suroeste. En otras partes del mundo, se espera que la sequía y la escasez de agua afecten a la producción de arroz, que es un alimento básico para más de la mitad de los habitantes de la Tierra. Durante los años de sequía grave, el rendimiento del arroz de secano ha disminuido entre un 17 y un 40%. En el sur y el sudeste de Asia, 23 millones de hectáreas de zonas de producción de arroz de secano ya sufren escasez de agua, y la sequía recurrente afecta a casi el 80% de las zonas de cultivo de arroz de secano de África.

Las condiciones meteorológicas extremas, como las fuertes tormentas y la sequía, también pueden interrumpir el transporte de alimentos. A menos que los alimentos se almacenen adecuadamente, esto podría aumentar el riesgo de deterioro y contaminación y dar lugar a más enfermedades transmitidas por los alimentos. Una grave sequía estival en 2012 redujo el tráfico marítimo en el río Misisipi, una de las principales rutas para el transporte de cosechas desde el Medio Oeste. La disminución del tráfico de barcazas provocó importantes pérdidas alimentarias y económicas. Las inundaciones que siguieron en la primavera causaron retrasos adicionales en el transporte de alimentos.

Aumento de las temperaturas

El calentamiento global puede beneficiar a ciertos cultivos, como la patata en el norte de Europa y el arroz en África occidental, y permitir a algunos agricultores cultivar nuevos productos que hoy sólo prosperan en zonas más cálidas. En otros casos, el cambio climático podría imposibilitar a los agricultores la producción de sus cultivos tradicionales; las condiciones ideales de cultivo podrían desplazarse a latitudes más altas, donde el terreno o el suelo podrían no ser tan fértiles, lo que daría lugar a menos tierras disponibles para la agricultura productiva.

El efecto final del aumento del calor depende del rango óptimo de temperaturas de cada cultivo para su crecimiento y reproducción. Si las temperaturas superan este rango, los rendimientos caerán porque el estrés térmico puede interrumpir la polinización, la floración, el desarrollo de las raíces y las etapas de crecimiento de una planta.

Según un informe de la Academia Nacional de Ciencias de 2011, por cada grado centígrado que aumente el termostato global, se producirá un descenso de entre el 5 y el 15 por ciento en la producción total de los cultivos.

Cosechas de maíz afectadas por la sequía extrema

Las olas de calor, que se prevé que sean más frecuentes, hacen que el ganado sea menos fértil y más vulnerable a las enfermedades. Las vacas lecheras son especialmente sensibles al calor, por lo que la producción de leche podría disminuir.

Los parásitos y las enfermedades que afectan al ganado prosperan en condiciones cálidas y húmedas. Esto podría dar lugar a que los ganaderos traten los parásitos y las enfermedades de los animales utilizando más productos químicos y medicamentos veterinarios, que podrían entrar en la cadena alimentaria.

El cambio climático también permitirá que las malas hierbas, las plagas y los hongos amplíen su área de distribución y su número. Además, las primaveras más tempranas y los inviernos más suaves permitirán que un mayor número de estas plagas y malas hierbas sobrevivan durante más tiempo.

Roya del trigo

Las enfermedades y plagas de las plantas que son nuevas en una zona pueden destruir los cultivos que no han tenido tiempo de desarrollar defensas contra ellas. Por ejemplo, las nuevas cepas mutantes virulentas de la roya del trigo, una infección fúngica que no se había visto en más de 50 años, se han extendido desde África a Asia, Oriente Medio y Europa, devastando los cultivos.

Mayores niveles de dióxido de carbono

Dado que las plantas utilizan el dióxido de carbono para fabricar sus alimentos, una mayor cantidad de CO2 en la atmósfera puede mejorar el rendimiento de los cultivos en algunas zonas si se dan otras condiciones -cantidad de nutrientes, humedad del suelo y disponibilidad de agua-. Pero los efectos beneficiosos del aumento de los niveles de dióxido de carbono en el crecimiento de las plantas pueden verse contrarrestados por el clima extremo, la sequía o el estrés térmico.

Aunque el aumento de los niveles de CO2 puede estimular el crecimiento de las plantas y aumentar la cantidad de carbohidratos que producen, esto se produce a expensas del contenido de proteínas, vitaminas y minerales. Los investigadores descubrieron que el contenido proteínico de las plantas probablemente disminuirá de forma significativa si los niveles de dióxido de carbono alcanzan entre 540 y 960 partes por millón, lo que se prevé que alcanzaremos en 2100. (Actualmente estamos en 409 ppm.) Los estudios demuestran que la cebada, el trigo, las patatas y el arroz tienen entre un 6 y un 15 por ciento menos de concentración de proteínas cuando se cultivan con esos niveles de CO2. Sin embargo, el contenido proteico del maíz y el sorgo no disminuye de forma significativa.

Además, se espera que las concentraciones de elementos importantes -como el hierro, el zinc, el calcio, el magnesio, el cobre, el azufre, el fósforo y el nitrógeno- disminuyan con más CO2 en la atmósfera. Cuando los niveles de CO2 aumentan, las aberturas de los brotes y las hojas de las plantas se reducen, por lo que pierden menos agua. Las investigaciones sugieren que, como las plantas pierden agua más lentamente, su circulación se ralentiza y extraen menos nitrógeno y minerales del suelo. Los niveles de vitamina B en los cultivos también pueden disminuir porque el nitrógeno en las plantas es fundamental para producir estas vitaminas. En un estudio, el arroz cultivado con concentraciones elevadas de CO2 contenía un 17% menos de vitamina B1 (tiamina), un 17% menos de vitamina B2 (riboflavina), un 13% menos de vitamina B5 (ácido pantoténico) y un 30% menos de vitamina B9 (folato) que el arroz cultivado con los niveles actuales de CO2.

Un océano más cálido y ácido

540 millones de personas de todo el mundo dependen del pescado para obtener proteínas e ingresos, pero el marisco también se verá afectado por el cambio climático. Desde 1955, los océanos han absorbido más del 90% del exceso de calor atrapado por las emisiones de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Como resultado, el océano está hoy más caliente que nunca desde que se empezó a registrar en 1880.

A medida que los océanos se calientan, muchos peces y mariscos se desplazan hacia el norte en busca de aguas más frías.

Barcos pesqueros necesitan virar más al norte para pescar langostas

Frente a la costa nororiental de Estados Unidos, la langosta americana, la merluza roja y la lubina negra han desplazado su área de distribución una media de 119 millas hacia el norte desde finales de la década de 1960. En Portugal, los pescadores han capturado recientemente 20 nuevas especies, la mayoría de las cuales han migrado desde aguas más cálidas. Y el salmón chinook, que suele encontrarse en los alrededores de California y Oregón, está entrando ahora en los ríos del Ártico. Sin embargo, al trasladarse a un nuevo territorio, estas especies pueden tener que competir con otras por el alimento, lo que puede afectar a sus tasas de supervivencia. Los cambios en el área de distribución también afectan a los pescadores, que deben elegir entre seguir a los peces que están acostumbrados a capturar cuando se desplazan hacia el norte o pescar especies diferentes. A medida que estos ecosistemas cambian, los reglamentos de pesca tienen dificultades para seguir el ritmo, poniendo en peligro el sustento de los pescadores cuyas cuotas para ciertas especies de peces pueden dejar de ser pertinentes.

Unas aguas más cálidas pueden alterar el calendario de migración y reproducción de los peces, y podrían acelerar su metabolismo, lo que haría que sus cuerpos absorbieran más mercurio. (La contaminación por mercurio, procedente de la quema de combustibles fósiles, acaba en el océano y se acumula en las criaturas marinas). Cuando los humanos comen pescado, ingieren el mercurio, que puede tener efectos tóxicos para la salud humana.

Las altas temperaturas del agua aumentan la incidencia de patógenos y de enfermedades marinas en especies como las ostras, el salmón y el abalón. La bacteria Vibrio, que puede contaminar los mariscos y, al ser ingerida por los seres humanos, causar diarrea, fiebre y enfermedades del hígado, también es más frecuente cuando aumenta la temperatura de la superficie del mar.

Además de calentarse, el océano ha absorbido casi un tercio del dióxido de carbono que ha generado el ser humano, lo que ha cambiado su química. El agua del mar es ahora un 30% más ácida que durante la Revolución Industrial.

 

En un experimento, este caparazón de pterápodo se disolvió durante 45 días en agua de mar con la química oceánica prevista para el año 2100

A medida que la acidez del océano aumenta, hay menos iones de carbonato en el océano para las especies marinas que necesitan carbonato de calcio para construir sus conchas y esqueletos. Algunos crustáceos, como los mejillones y los pterápodos (diminutos caracoles marinos situados en la base de la cadena alimentaria) ya están empezando a crear conchas más finas, lo que los hace más vulnerables a los depredadores. La acidificación de los océanos también puede interferir en el desarrollo de las larvas de los peces y alterar el sentido del olfato del que dependen los peces para encontrar comida y hábitats y evitar a los depredadores. Además, perturba los ecosistemas de los que depende la vida marina.

Según una investigación realizada en el Centro para el Clima y la Vida de Columbia, el calentamiento y la acidificación de los océanos pueden acabar reestructurando las comunidades microbianas del océano. Dado que estos sensibles microbios son la base de la cadena alimentaria mundial, lo que les ocurra podría tener repercusiones imprevistas y enormes en nuestro suministro de alimentos.

Aumento del nivel del mar

Algunos expertos predicen que el nivel del mar podría subir un metro en 2100 debido al deshielo de los casquetes polares y los glaciares. En Asia, donde gran parte del arroz se cultiva en zonas costeras y deltas bajos, la subida del mar probablemente perturbará la producción de arroz, y el agua salada que se desplace hacia el interior podría reducir los rendimientos.

La acuicultura de especies de agua dulce también se ve afectada por la subida del nivel del mar, ya que el agua salada puede desplazarse río arriba. Por ejemplo, en el delta del Mekong y en la región del Irawaddy, en Vietnam y Myanmar, la acuicultura del siluro, en pleno auge, podría verse afectada por la intrusión de agua salada. Si esto ocurre, las piscifactorías tendrían que trasladarse río arriba porque el siluro tolera poco las condiciones salinas.

¿Quiénes sentirán los efectos?

El cambio climático no sólo afectará a la producción de alimentos y a los consumidores; a medida que las condiciones óptimas de cultivo cambien con el clima, las comunidades que dependen de la pesca o la agricultura para su subsistencia se verán alteradas.

Agricultura en Etiopía

Algunas zonas de mayor latitud pueden beneficiarse y ser más productivas, pero si las emisiones siguen aumentando, las perspectivas de producción de alimentos entre 2050 y 2100 no son buenas. Las naciones ricas y las regiones templadas probablemente podrán resistir la mayor parte de los impactos, mientras que las regiones tropicales y las poblaciones pobres serán las que más riesgos enfrenten. Los niños, las mujeres embarazadas, los ancianos, las comunidades de bajos ingresos y las personas con sistemas inmunitarios debilitados o con enfermedades crónicas serán los más susceptibles a los cambios en el acceso a los alimentos, la seguridad y la nutrición.

Además, como los alimentos son hoy un producto comercializado a nivel mundial, los fenómenos climáticos en una región podrían elevar los precios y causar escasez en todo el mundo. A partir de 2006, la sequía en los principales países productores de trigo fue un factor clave en el dramático aumento de los precios de los alimentos. En muchos países se produjeron disturbios alimentarios y disturbios políticos.

Cómo la ciencia puede ayudar a prevenir los impactos

«La seguridad alimentaria va a ser uno de los problemas más acuciantes relacionados con el clima, sobre todo porque la mayor parte del mundo es relativamente pobre y los alimentos van a ser cada vez más escasos y caros», dijo de Menocal. «Entonces, ¿qué tipo de soluciones puede aportar la ciencia para ayudar?».

Por supuesto, la mejor manera de reducir estos riesgos para nuestro suministro de alimentos es aplicar políticas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, los investigadores del Instituto de la Tierra están trabajando en algunos proyectos ambiciosos y de gran alcance para reducir los riesgos del sistema alimentario.

El Instituto Internacional de Investigación sobre el Clima y la Sociedad de Columbia lidera un proyecto denominado Adaptación de la agricultura al clima hoy, para el mañana, o ACToday. ACToday, que forma parte de Columbia World Projects, ayudará a maximizar la producción de alimentos y a reducir las pérdidas de cosechas prediciendo y gestionando con mayor precisión el riesgo de inundaciones y sequías, mejorando las prácticas financieras y, cuando se produzca una crisis alimentaria, identificando antes la necesidad de realizar esfuerzos de ayuda. El proyecto introduce herramientas de información y predicción climática de última generación en seis países: Etiopía, Senegal, Colombia, Guatemala, Bangladesh y Vietnam.

En caso de que se produzca un impacto importante en el sistema alimentario mundial, no hay ningún organismo dentro del gobierno de Estados Unidos cuya responsabilidad sea hacerse cargo, dijo Puma. Su atención se ha centrado en tratar de comprender las posibles interrupciones, que podrían estar relacionadas con el clima extremo, la red eléctrica, los conflictos u otros factores. «Queremos entender el sistema alimentario en mayor profundidad para poder identificar las vulnerabilidades y ajustar el sistema para hacer frente a ellas», dijo. En colaboración con sus colegas del Instituto de Investigación del Impacto Climático de Potsdam (Alemania), está construyendo modelos económicos cuantitativos para examinar las vulnerabilidades del sistema alimentario en diferentes escenarios; utilizarán la herramienta para explorar cómo la modificación de determinadas políticas podría reducir las vulnerabilidades del sistema alimentario ante las perturbaciones.

El Centro para el Clima y la Vida está dedicando sus esfuerzos a tender puentes entre la comunidad empresarial y la comunidad científica de Nueva York, para ayudar a aclarar a los inversores los riesgos y oportunidades financieras del cambio climático. Las grandes empresas de inversión con visión a largo plazo tienen trillones de dólares en activos que podrían estar en peligro por el cambio climático. De Menocal cree que se pueden seguir estrategias de inversión más inteligentes con un enfoque basado en la ciencia. «Si se involucra a los mayores despliegues de dinero en el planeta, eso es lo que va a moldear el comportamiento», dijo. «Si podemos educarles sobre cómo el cambio climático afectará a las cosas que importan a la gente, entonces podrán actuar con ese conocimiento antes de que estas cosas sucedan».

 

Luche contra el cambio climático, nosotros le decimos cómo.

 

Este artículo es una traducción del original contenido en https://blogs.ei.columbia.edu/2018/07/25/climate-change-food-agriculture/