A principios del siglo XX, los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch desarrollaron un método para tomar nitrógeno del aire y fusionarlo con hidrógeno. Sería uno de los grandes avances científicos del siglo.
Combinados, los dos elementos produjeron amoníaco líquido, un ingrediente clave en los fertilizantes sintéticos, que impulsaría una expansión agrícola sin precedentes y ayudaría a alimentar un mundo en rápido crecimiento.
Pero ha habido una desventaja. Durante los últimos 100 años, la cantidad de compuestos nitrogenados artificiales en el agua, el suelo y el aire ha duplicado - un aumento impulsado en gran parte por el uso generalizado de fertilizantes sintéticos.
El nitrógeno es esencial para la vida en la Tierra, pero en exceso es un contaminante peligroso y envenena los cuerpos de agua, las plantas, los animales y los seres humanos, mientras impulsa el cambio climático a través de las emisiones del potente gas de efecto invernadero, el óxido nitroso. Aunque es poco conocido por el público en general, los expertos consideran que la inundación de nitrógeno en exceso es una de las amenazas de contaminación más graves que enfrenta la humanidad en la actualidad.
Desafíos
A principios del siglo XIX, casi no había compuestos nitrogenados artificiales en el medio ambiente. Pero en los años posteriores al avance de Haber-Bosch, sus niveles comenzaron a dispararse, impulsados por la absorción masiva de fertilizantes sintéticos y otras actividades humanas como la fabricación de municiones y la quema de combustibles fósiles, los cuales crean formas de nitrógeno químicamente reactivas. .
La escorrentía de nutrientes de las granjas mezcladas con fertilizantes sintéticos ha afectado negativamente a los ecosistemas terrestres, según la Plataforma Intergubernamental de Política Científica sobre Biodiversidad y Servicios de los Ecosistemas (IPBES) respaldada por las Naciones Unidas. Pero los hábitats de agua dulce y marinos han sido los más afectados, con floraciones recurrentes de algas como en el lago Erie, y "Zonas muertas" desprovisto de vida acuática como en el Golfo de México, dice.
La salud humana también está en riesgo. Las emisiones de amoníaco agrícola pueden combinarse con la contaminación de los escapes de los vehículos para crear partículas peligrosas en el aire y exacerbar las enfermedades respiratorias, incluido el COVID-19. Uno Estudio ha estimado que la contaminación del aire puede aumentar la mortalidad asociada con COVID-19 en un 15 por ciento.
Para detener la marea de contaminación por nitrógeno, un número creciente de gobiernos, empresas y organismos internacionales, incluido el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), han estado trabajando con científicos para comprender mejor los riesgos asociados con el uso humano del nitrógeno y crear conciencia. .
Con ese fin, hace casi exactamente un año los Estados Miembros de las Naciones Unidas respaldaron la Declaración de Colombo sobre la gestión sostenible del nitrógeno, que establece la ambición de reducir a la mitad los desechos de nitrógeno de todas las fuentes para 2030.
El PNUMA también estableció recientemente la campaña mundial “Reducir a la mitad el desperdicio de nitrógeno”, destacando el hecho de que mejorar la eficiencia del uso del nitrógeno no solo respalda los objetivos climáticos, de naturaleza y de salud, sino también ahorra US $ 100 mil millones anualmente a nivel mundial (una estimación basada en la mitad del valor de las ventas mundiales de fertilizantes sintéticos).
Soluciones
A nivel mundial, los fertilizantes sintéticos están detrás de la mayor parte de la producción mundial de alimentos y son especialmente importantes en los países en desarrollo. Eso, dicen los expertos, hará que la transición sea desafiante. Sin embargo, abundan las iniciativas para apostar por una forma más sostenible de cultivar alimentos.
Un estudio reciente de la Soil Association, una organización benéfica con sede en el Reino Unido y defensora de la agricultura orgánica, pide mucha más atención a las emisiones de óxido nitroso en la contabilidad global de gases de efecto invernadero; esfuerzos más integrados para abordar el exceso de nitrógeno como un problema de clima, naturaleza y salud; e incentivos para una mejor gestión del nitrógeno a nivel de explotación.
Pero los métodos de agricultura orgánica no son el único ejemplo de gestión sostenible de nutrientes: enfoques agroecológicos, incluida la agricultura de conservación, de bajos insumos y de labranza mínima, se reconocen como prácticas regenerativas y “positivas para la naturaleza”.
De la granja a la mesa, El 80 por ciento del nitrógeno se desperdicia y se pierde en el medio ambiente., según un estudio del Centro de Ecología e Hidrología del Reino Unido. Un uso más eficiente del estiércol animal y un mayor uso, en rotaciones, de cultivos fijadores de nitrógeno, como las leguminosas que convierten el nitrógeno del aire en una forma biológicamente útil, serán cruciales para reemplazar el nitrógeno sintético como parte del proceso de reconstrucción. fertilidad del suelo.
¿Qué son las plantas fijadoras de nitrógeno?
Las plantas fijadoras de nitrógeno tienen bacterias asociadas en sus raíces capaces de absorber dinitrógeno (N2) fuera de la atmósfera. Convierten la N2 en amoníaco (NH3), que la planta puede utilizar para producir proteínas, aminoácidos y ADN. Solo unas pocas plantas pueden lograr este asombroso truco, como la familia de los guisantes (legumbres) y el helecho flotante Azolla. Cuando la disponibilidad de estiércol es limitada, estas plantas se vuelven muy importantes en los sistemas agrícolas que buscan evitar los fertilizantes nitrogenados sintéticos.
Existe consenso en que todos deberían usar mejor el estiércol y la orina, dice Mark Sutton, autor principal del estudio. “Las acciones simples incluyen poner una tapa en el tanque de estiércol, lo que evita que el amoníaco se pierda en el aire. Si puedes oler tu estiércol, significa que lo estás desperdiciando en la atmósfera ”, dice.
“Se necesitarán incentivos financieros y participación política para superar los muchos obstáculos en el camino de los métodos de cultivo con bajo contenido de nitrógeno”, dice Susan Gardner, jefa de la División de Ecosistemas del PNUMA. "Pero la conclusión sigue siendo: necesitamos reducir drásticamente la cantidad de nitrógeno reactivo que se libera al medio ambiente de todas las fuentes, especialmente de los fertilizantes sintéticos que representan uno de los mayores flujos de nitrógeno".
“El uso sostenible del nitrógeno ofrece una triple ventaja: para la economía, la salud humana y el medio ambiente”, añade.
El Sistema Internacional de Gestión del Nitrógeno (INMS) es un sistema mundial de apoyo científico para el desarrollo de políticas internacionales sobre nitrógeno establecido como una actividad conjunta del PNUMA y la Iniciativa Internacional sobre el Nitrógeno. Cuenta con financiación a través del Fondo para el Medio Ambiente Mundial y alrededor de 80 socios del proyecto a través del proyecto “Hacia el INMS” (2016-2022). INMS proporciona una contribución transversal a múltiples programas y convenciones intergubernamentales relevantes para el desafío del nitrógeno.
www.unenvironment.org desafíos y soluciones de fertilizantes
