La paradoja del nitrógeno: Todo lo dulce tiene su lado amargo

Cuando el filósofo y poeta Ralph Waldo Emerson escribió en 1841 la famosa cita: “Todo lo dulce tiene su lado amargo; todo lo malo tiene su parte buena”, seguramente lo último en lo que estaba pensando era el nitrógeno. Sin embargo, sus palabras resumen perfectamente la paradoja del nitrógeno en el campo del desarrollo (en inglés).

Otrora llamado ázoe —sin vida—, el nitrógeno es todo menos eso. Está incorporado en el ADN y el ARN, en las proteínas y en cada célula viva, y es un nutriente vital para los cultivos. Los fertilizantes nitrogenados fueron alguna vez aclamados como una maravilla capaz de alimentar al mundo y evitar que los bosques sean talados. Pero el milagro ahora se ha vuelto tóxico en algunas regiones debido al mal manejo de los nutrientes, con consecuencias para el suelo, el agua y el aire, y efectos en cascada en la economía en general.

Un sistema mundial desequilibrado

Hace un siglo, el nitrógeno era el factor limitante de la agricultura en el mundo. Eso cambió en 1909 cuando Fritz Haber desarrolló una manera artificial de “fijar” el nitrógeno del aire. Carl Bosch llevó este avance a escala comercial. Ambos ganaron el Premio Nobel por hacer realidad el “pan del aire” [convertir el nitrógeno del aire en fertilizantes], lo que permitió aumentar los rendimientos agrícolas y alimentar a miles de millones de personas.

Desde entonces, el uso de fertilizantes nitrogenados en el mundo se ha disparado, especialmente en Asia. Sin embargo, más nitrógeno no siempre significa mayor rendimiento. Casi la mitad del suministro mundial de alimentos proviene de regiones donde los fertilizantes nitrogenados causan más daño que beneficio (en inglés) a los rendimientos de los cultivos. Los subsidios (en inglés), que favorecen el nitrógeno por sobre otros nutrientes, fomentan el uso excesivo y degradan la salud del suelo, son en parte responsables, particularmente en zonas de Asia meridional y oriental. En algunas partes de África, el uso de fertilizantes es menor, pero los subsidios generales siguen favoreciendo un uso universal en lugar de la precisión. El nitrógeno por sí solo con frecuencia no logra aumentar los rendimientos debido a otras deficiencias de nutrientes y a la acidez del suelo que limitan la respuesta de los cultivos. Ambos extremos afectan la productividad, lo que subraya la necesidad de una fertilización equilibrada.

Fuente: Capítulo 4 (en inglés), informe Reboot Development: The Economics of a Livable Planet (en inglés) (Reiniciar el desarrollo: La economía de un planeta habitable).

Los efectos en cascada del nitrógeno

La agricultura es, por mucho, el principal factor que impulsa las pérdidas de nitrógeno reactivo a nivel mundial, generando un impacto ambiental alarmante. Casi la mitad de los fertilizantes utilizados en los campos agrícolas nunca nutre los cultivos. ¿A dónde va? Una parte se filtra (en inglés) hacia los suministros de agua en forma de nitratos, asociados con el cáncer, los retrasos en el desarrollo y el “síndrome del bebé azul”. La escorrentía de nitrógeno también alimenta las peligrosas floraciones de algas que devastan las costas y agotan las pesquerías (en inglés), con un costo estimado de entre US$12.000 millones y US$18.000 millones solo entre 2003 y 2015. Otra parte se volatiliza en forma de amoníaco u óxidos de nitrógeno, empeorando la contaminación atmosférica y las enfermedades respiratorias. Y otra cantidad se convierte en óxido nitroso, un gas de efecto invernadero 300 veces más potente que el dióxido de carbono y una gran amenaza[MIS1]  para la capa de ozono.

Tampoco es seguro que el aumento de los rendimientos impulsado por el nitrógeno salvará a los bosques: sin políticas de conservación, el “efecto rebote” puede significar que una mayor rentabilidad agrícola acelere, en lugar de detener, la expansión de la agricultura hacia los bosques y los hábitats naturales.

La visión de Emerson se ha cumplido. Hoy en día, el nitrógeno es una bendición y una carga: es esencial para la producción de alimentos, pero su uso desequilibrado —que se ve agravado por subsidios equivocados— está dañando los suelos, el agua y el aire. La evidencia sugiere que hemos transgredido el límite planetario seguro para el nitrógeno reactivo, creando una de las mayores externalidades del mundo, con costos de cientos de miles de millones de dólares —o quizás billones— cada año.

Una mejor manera

La buena noticia es que la gestión inteligente del nitrógeno (en inglés) genera rendimientos extraordinarios. Puede producir beneficios hasta 25 veces superiores a los costos, gracias a mejores rendimientos agrícolas, agua y aire más limpios, y menos enfermedades relacionadas con la contaminación.

Lo primero que hace es que cada unidad de nitrógeno cuente. Utilizar los nutrientes correctos, en la cantidad adecuada, en el momento oportuno y en el lugar indicado puede aumentar la eficiencia. Esto es difícil en la práctica cuando la información es escasa y los fertilizantes baratos fomentan el uso indiscriminado. Por lo tanto, es esencial reorientar los subsidios perjudiciales (en inglés) e invertir en servicios de extensión para mejorar la gestión de los nutrientes. La agricultura de precisión puede ayudar, mediante herramientas como los datos satelitales y avisos móviles[MIS2]  y los gráficos de bajo costo para medir el color de las hojas que permiten a los agricultores adaptar el nitrógeno a las necesidades de los cultivos. Las prácticas regenerativas (en inglés) que retienen la humedad y mantienen la actividad microbiana para fortalecer la salud del suelo hacen que cada unidad de fertilizante rinda más. Las empresas de fertilizantes también pueden innovar, con formulaciones de liberación lenta que suministran nitrógeno cuando las plantas más lo necesitan, similares a los medicamentos de liberación prolongada. Reducir la pérdida y el desperdicio de alimentos también puede aliviar la presión sobre el uso de la tierra y los fertilizantes.

Igualmente fundamental es abordar lo que ya está sobre el terreno. Décadas de exceso han dejado un legado de nitrógeno almacenado (en inglés) en los suelos y acuíferos que continúa filtrándose hacia las vías navegables, lo que explica en parte por qué los objetivos de calidad del agua siguen siendo difíciles de alcanzar. En este sentido, las soluciones basadas en la naturaleza son clave. Los humedales y las zonas de amortiguación ribereñas se encuentran entre los filtros de nitrógeno más eficaces en función de los costos y, sin embargo, más subestimados del planeta. En su calidad de los riñones de la naturaleza, interceptan la escorrentía y filtran los nutrientes antes de que lleguen a los ríos y las costas. También almacenan carbono, apoyan la biodiversidad y amortiguan las inundaciones. Pero, el mundo ha perdido alrededor de 3,4 millones de kilómetros cuadrados (en inglés) de humedales, una superficie similar al tamaño de la India, principalmente debido al drenaje agrícola. Focalizarse (en inglés) en la preservación y restauración de los humedales puede ayudar a alcanzar los objetivos de calidad del agua con un impacto mínimo en la agricultura. El Grupo Banco Mundial está ayudando a los países a generar los conocimientos especializados necesarios para diseñar y ampliar este tipo de soluciones integradas para los paisajes (en inglés).

Por último, es primordial que se implementen políticas coordinadas (en inglés). Dado que el nitrógeno cambia de forma a medida que se desplaza por el suelo, el agua y el aire, resolver un problema puede crear otro de manera involuntaria. Una serie de iniciativas —como la Declaración de Belém sobre Fertilizantes 2025 (en inglés), la estrategia “de la granja a la mesa” de la Unión Europea y el Marco Mundial de Biodiversidad de Kunming-Montreal— abordan el problema de las políticas fragmentadas. Con el apoyo del Grupo Banco Mundial, los países están aprendiendo cada vez más unos de otros, como lo ejemplifica un nuevo programa (en inglés) que ayuda a seis Gobiernos de África a rediseñar su apoyo agrícola para restaurar los suelos, manteniendo al mismo tiempo los rendimientos, así como los esfuerzos que reúnen a siete países de Asia meridional y sudoriental (en inglés) para reducir los insumos en el sector arrocero.

La oportunidad es clara: una mejor gestión del nitrógeno puede disminuir la contaminación sin poner en peligro la productividad (en inglés) y representa un beneficio para la seguridad alimentaria, la salud y el medio ambiente. El desafío ahora es cerrar la brecha entre las aspiraciones y la acción; para conservar lo dulce y deshacerse al fin del lado amargo.