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Vernon W. Ruttan
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RESUMEN: La transición al crecimiento sostenible de la producción agrícola durante el siglo 21 tendrá lugar dentro del contexto de la transición a una población estable y una posible transición a un nivel estable de consumo de materiales. Si el mundo falla en navegar con éxito en su transición a un crecimiento sostenible de la producción agrícola, la falla se deberá más al fracaso en el área de innovación institucional que a recursos o a restricciones del medio ambiente.LA TRANSICIÓN A LA SOSTENIBILIDAD AGRÍCOLALas bases culturales e institucionales del mundo moderno comenzaron a emerger en Europa occidental en los siglos diecisiete y dieciocho. Las bases materiales para las revoluciones industrial y agrícola fueron establecidas durante los siglos dieciocho y diecinueve. Estos avances inicialmente estuvieron limitados a unos pocos países en Europa occidental y sus colonias. Para la mayoría de los países del mundo, la transición no comenzó hasta bien entrado el siglo veinte. Estos cambios técnicos e institucionales se combinaron para generar un crecimiento sin precedentes de la población, de uso de recursos y en bienestar de la humanidad. Solo desde mediados del siglo veinte, se ha duplicado la población mundial, la producción de energía se ha más que triplicado, y la producción económica ha aumentado por un factor de cinco. El reto del siglo veintiuno será hacer la transición hacia un crecimiento sostenido tanto en los países actualmente desarrollados como en los de bajos ingresos. Esto implicará la transición a una población global más estable; podría implicar una transición a un nivel más estable de consumo de materiales e implicará una transición a una sociedad esencialmente urbana. Es tema de intenso debate si esa transición estará acompañada de niveles de consumo de energía, en países que actualmente son pobres comparables con los niveles que han sido alcanzados por los países industrializados. Pero es aun más problemático saber cuánta tierra se le dejará a la naturaleza después de satisfacer las demandas de productos agrícolas y la demanda de servicios del medio ambiente que surgen de los crecimientos de población y de ingresos. ESCENARIOS DE SOSTENIBILIDADSería útil discutir la transición a la sostenibilidad agrícola dentro del contexto de una visión más amplia de la sostenibilidad global. Si de una cosa podemos estar seguros es que en el futuro de manera continua estaremos confrontados con sorpresas. Un enfoque de la exploración de futuros plausibles es la construcción de modelos integrados de evaluación. Uno de los primeros ejemplos, y altamente controversial, fue el reporte del Club de Roma sobre los Límites del Crecimiento [6]. El reporte pintaba un mundo que entraba en una “era de límites” en la cual ya no serían sostenibles ni siquiera bajas ratas de crecimiento. Modelos integrados de evaluación más recientes han enfatizado la especificación de estructuras de modelos y valores de los parámetros más realistas. También ha ocurrido un alejamiento de la predicción en favor de la exploración de la sensibilidad de los valores de parámetros alternativos y de los regímenes políticos. Los modelos integrados de evaluación son cada vez más usados por ejemplo para enfocar asuntos como los cambios globales de clima [7]; [8]. Una segunda opción usada para legar más allá de las restricciones analíticas de los modelos integrados formales ha sido desarrollar escenarios de rutas alternas de desarrollo que podrían surgir de las fuerzas que moverían los sistemas globales en el siglo 21. Los escenarios son historias narradas tanto en leguaje de palabras como en el de los números. Usualmente hay cuatro pasos principales para formular un escenario [9]. El estado actual del sistema primero se describe y se lo representa cuantitativamente en suficiente detalle para dejar claros los principales hechos que van a ser enfrentados. Luego, se identifican y se caracterizan las “fuerzas que gobiernan” el sistema y lo mueven hacia delante. Un tercer paso involucra la identificación de las fuerzas que pueden reorientar creencias, comportamiento y políticas desde unas visiones del futuro hacia otras. Finalmente, se puede intentar la imposición de eventos de sorpresa en la trayectoria del escenario. Los ejemplos recientes incluyen: Instituto de Recursos Mundiales – Instituto Santa Fe – el proyecto 2050 de la Institución Brookings y el Instituto Medioambiental de Estocolmo [3]. El grupo de Estocolmo presentó tres escenarios básicos – Mundos Convencionales, Barbarización, y las Grandes Transiciones (Fig. 1). Mundos ConvencionalesEl Escenario de Referencia de los Mundos Convencionales asume que, con pequeñas variaciones, las tendencias económicas continuarán las trayectorias históricas del siglo 20 sin cambios fundamentales en instituciones y valores. “Éstas incluyen mercados, inversión privada, y competencia como motor fundamental del crecimiento económico y la distribución de las riquezas; el libre mercado y los flujos de capitales y financiamientos sin restricciones para promover la globalización de los mercados de productos y de mano de obra, la rápida industrialización y urbanización; individualización progresiva como. . . . base de la 'buena vida'; y el estado nación y la democracia liberal como la forma apropiada de gobierno. . . .”[10] El Escenario de Referencia implica un mundo más bondadoso y más tolerante que el proyectado en Los límites del Crecimiento [Limits to Growth]. Los aumentos de población de unos seis millardos hasta un pico de unos 10 millardos en el año 2050 con casi todo el crecimiento en los países que actualmente son pobres. Las economías de los países en desarrollo crecen más rápido que las de los países desarrollados (OECD) – 3.6 en comparación con el 2.0 por ciento por año. La proporción entre el producto doméstico bruto per capita (PDB) entre los países ricos (OECD) y el resto del mundo se reduce de 20 en 1990 a 15 en 2050 – pero la diferencia absoluta continúa ampliándose. Los cambios estructurales en la actividad económica – de agricultura a industria a servicios – continúan. Las tendencias hacia la desmaterialización y la descarbonización también continúan. Aunque el uso de energía crece mucho más lentamente que el PDB, debido a cambios tecnológicos y estructurales, la mayor escala de las actividades humanas resulta en aumento en la presión sobre el medio ambiente en cuanto a la capacidad de asimilación del aire, el agua y el suelo. El petróleo y el gas cada vez son más escasos pero los aumentos de precios son frenados por el desarrollo de tecnologías alternativas. ¡El mundo descrito por el Escenario de Referencia es más rico, pero más sucio que el mundo en el que vivimos a finales del siglo 21! También hay considerables riesgos asociados con el Escenario de Referencia. “Primero, las cargas acumulables sobre los ecosistemas y los ciclos geoquímicas de la tierra excederían las capacidades de asimilación natural… Segundo, la mayor presión sobre los recursos naturales podría llevar a alteraciones y tal vez a conflictos económicos y sociales”… [9]. La persistencia de la pobreza en países pobres en recursos que están pasando por un rápido crecimiento de la población podría convertirse en una grave fuente de tensión social, económica y política. Estas preocupaciones llevan a la construcción de una variante de la Política de Reforma del Escenario Convencional del Mundo. La variante de la Política de Reforma asume que, dentro del contexto de los valores y estructuras instituciones actuales, los gobiernos actuarían vigorosamente para lograr un rápido crecimiento económico, mayor equidad en la distribución, y una seria protección de la calidad del medio ambiente. La variante de la reforma política requeriría cambios institucionales importantes, incluyendo una substancial transferencia de recursos de los países ricos hacia los pobres, y cambios tecnológicos importantes, incluyendo un cambio más rápido hacia la desmaterialización y la descarbonización de lo que implica el Escenario de Referencia. También requeriría un papel público más activo en el manejo del medio ambiente. Los beneficios, en comparación con el Escenario de Referencia, se obtendrían en términos del mejoramiento de la calidad del medio ambiente, mayor equidad, y una reducción en los conflictos sociopolíticos (Fig. 1). Cambio Fundamental Los estudios del Instituto del Medio Ambiente de Estocolmo presentan dos escenarios alternativos, cada uno con dos variantes, que asumen cambios más fundamentales. En la variante Grandes Transiciones Nueva Sostenibilidad la gobernabilidad y los sistemas económicos reflejan un sentido más fuerte de comunidad global y le dan un mayor valor a la conveniencia medioambiental. El flujo de energía y materiales a través de la economía se reduce drásticamente a pesar de que los ingresos continúen aumentando. En las regiones más pobres del mundo los ingresos convergen más rápidamente hacia los de los países desarrollados. El crecimiento en consumo cultural emerge como substituto del crecimiento en consumo material. Esta nueva cultura post-industrial solo puede surgir de los esfuerzos exitosos para diseñar los cambios institucionales y técnicos que serán necesarios para responder a los retos que serán enfrentados al tratar de suministrar una mejor calidad de vida para la gente que vivirá en un mundo cada vez más urbanizado. Los Escenarios de Barbarización surgen como la falla de llevar a cabo las reformas institucionales necesarias para lograr los escenarios bien se trate de los Mundos Convencionales o de las Grandes Transiciones. "El elemento más significativo de estos escenarios es que el número de gente que vive en la pobreza aumenta mientras que la brecha entre ricos y pobres crece – tanto entre países como dentro de ellos" [9]. Los medios ambientes locales y regionales estarán bajo estreses y habrá conflictos crecientes en relación con el acceso a los recursos naturales. Las variantes de la Descomposición y el Mundo Fortaleza difieren principalmente en el grado en que las estructuras de poder existentes – gobiernos, corporaciones transnacionales, organizaciones internacionales y las fuerzas armadas – logren mantener algún grado de orden. RESTRICCIONES TÉCNICAS Y CIENTÍFICAS.El medio siglo que ha transcurrido desde la Segunda Guerra Mundial ha experimentado ratas sin precedentes de crecimiento de la población, de ingreso per capita, y de producción agrícola. La población mundial aumentó de 2.500 millones en 1950 a unos 6.000 millones a finales de los años 1990. La rata de crecimiento global anual de la población tuvo un pico ligeramente por encima del 2,0 por ciento, de mediados a finales de los años 1960 [11]. La producción de cultivos de cereales aumentó el triple en el mismo período. A pesar del rápido crecimiento de la población, el promedio global de disponibilidad de alimento per capita se elevó de menos de 2400 a más de 2700 calorías. Las proyecciones del crecimiento de la población futura y de los ingresos son notablemente inciertas. El crecimiento de la población posiblemente añada de 3.000 a 5.000 millones de personas a la población mundial para el año 2050. La contribución del crecimiento del ingreso en relación con el crecimiento en la demanda de alimentos dependerá de manera muy importante de si la reducción en la rata de ingresos per capita en los países de ingresos medios y bajos desde 1980 de puede invertir en los primeros años del siglo XXI. Mientras que en los países ricos el crecimiento del ingreso impone muy poca carga sobre el consumo per capita de alimentos, los muy pobres a menudo gastan en alimentos hasta la mitad de cualquier aumento en el ingreso per capita. En las décadas de los años 1950 y 1960, no era difícil anticipar las fuentes de los aumentos en producción agrícola para las siguientes décadas. Los avances en producción de cultivos vendrían del aumento de las áreas con riego, de la aplicación más intensa de fertilizantes y productos químicos de protección de los cultivos, y del desarrollo de variedades de cultivos que respondieran más a los fertilizantes y al manejo. Los avances en producción animal vendrían de mejoramiento genético y avances en nutrición animal. En un nivel más fundamental, los aumentos en rendimientos de granos vendrían de cambios en la arquitectura de las plantas que permitiera mayores poblaciones de plantas por hectárea y el aumento de la proporción entre grano y materia seca total. Los aumentos en producción de animales y de productos animales vendría de la reducción en la proporción de alimento animal destinada al mantenimiento y aumento en la proporción usada para producir productos animales útiles. Encuentro mucho más difícil contar una historia convincente sobre las fuentes de incremento en producción animal y vegetal en el próximo medio siglo de lo que fue hace medio siglo. Hay severas restricciones fisiológicas para incrementar la proporción entre grano y material seca o reducir el porcentaje de alimento animal empleado en el mantenimiento de los animales. Estas restricciones tendrán un efecto más severo en aquellas áreas que ya han logrado los más altos niveles de producción por hectárea o por unidad animal –en Europa occidental, Norteamérica, y el oriente de Asia. Las restricciones son evidentes en términos de una reducción en los aumentos de rendimiento incrementales como resultado de la aplicación de fertilizante y en pequeñas reducciones incrementales en insumos laborales como resultado del uso de equipo mecanizado más grande y más poderoso. También hay indicaciones preliminares de reducciones en la productividad de la investigación agrícola. Mientras que los rendimientos promedio de grano, en condiciones favorables, han aumentado en el rango de 1,0-2,0 a 6,0-8,0 toneladas métricas por hectárea la proporción de presupuesto dedicado a mantener la investigación—la investigación necesaria para mantener los actuales niveles de producción animal y vegetal—no han aumentado en proporción con el presupuesto total de investigación [12]. Como resultado, los años por científico requeridos para lograr aumentos incrementales de rendimiento en trigo y maíz han estado aumentando más rápidamente que los incrementos en rendimiento [13]. Y el costo por científico ha estado subiendo más rápido que el nivel general de precios [14]; [15]. Encuentro difícil escapar de la conclusión de que la investigación agrícola, en los países que han logrado las ganancias más rápidas en tecnología agrícola en el último medio siglo, ha comenzado a experimentar una reducción en los ingresos económicos tanto en la investigación agrícola pública como en la privada. La buena noticia es que aun existe una amplia brecha entre las regiones técnicamente más avanzadas y las regiones que se han quedado atrás, la cual puede reducirse si se dedica suficiente esfuerzo para la investigación adaptativa y la difusión del conocimiento. Es posible que, antes de otra década, los avances en biología molecular e ingeniería genética inviertan la urgencia de las preocupaciones antes expuestas. El uso de ingeniería genética le está permitiendo a los fitomejoradores manipular los materiales genéticos con mayor precisión y acelerar el paso en el fitomejoramiento. Sin embargo, las aplicaciones de la ingeniería genética que actualmente están disponibles en el campo, son principalmente en el área de protección vegetal y salud animal. Esto les permite a los productores empujar los rendimientos animales y vegetales hacia su potencial genético pero aun no han aumentado el tope biológico por encima de los niveles que ya han sido logrados por los investigadores empleando los viejos métodos basados en la biología mendeliana. Los avances que tienen mayor probabilidad de ser introducidos en la próxima década posiblemente sean el resultado de los esfuerzos para obtener un mayor valor añadido – como es el caso de los neutracéuticos y farmocéuticos – en lugar de los esfuerzos para romper las barreras de los topes en los rendimientos. Los derechos de patente excesivamente amplios que están siendo otorgados en el campo de la biotecnología pueden convertirse en un serio freno institucional para la transferencia de productos de biotecnología de protección de plantas y de salud animal a los productores en los países en desarrollo. LOS RECURSOS Y LAS RESTRICCIONES DEL MEDIO AMBIENTE Un segundo grupo de preocupaciones sobre la capacidad del sector agrícola de responder a las demandas que le serán impuestas está enfocado hacia los recursos y las restricciones del medio ambiente. Parte de estas preocupaciones están relacionadas con la retroalimentación del impacto sobre el medio ambiente de la intensificación agrícola en la producción agrícola misma. Estas incluyen la degradación y pérdida de recursos del suelo debido a la erosión, la perforación de pozos profundos y la salinidad asociada con el riego, la coevolución de plagas y patógenos asociados con el uso de controles químicos, el impacto de los cambios globales de clima, y la pérdida de diversidad biológica. Erosión del sueloLa degradación y erosión del suelo han sido consideradas ampliamente como una amenaza importante al crecimiento sostenido de la producción agrícola tanto en países desarrollados como en aquellos en desarrollo [18]; [19]; [20]; [22]. Se ha proyectado que en el futuro se convertirá en una restricción aun más severa [22]. Se ha sugerido, por ejemplo, que para el año 2050 podría se necesario alimentar "el doble de gente con la mitad del suelo agrícola" [23]. Intentos de evaluar las implicaciones de la erosión en la producción agrícola han enfrentado serias dificultades. Los estimados de la erosión por agua o suelo son una medida de la cantidad de suelo movido de un lugar a otro en suelo perdido para producción agrícola. La mayor parte de los estudios no dan la información necesaria para estimar la pérdida de rendimiento por causa de la degradación y pérdida por erosión. Aun en los Estados Unidos medidas nacionales creíbles de erosión del suelo están disponibles solo para tres años (1982, 1987, y 1992). Estos estudios, conducidos por el antiguo Servicio de Conservación del Suelo (SCS) del USDA, ahora llamado Servicio de Conservación de Recursos Naturales (SCRN), indican que la rata de erosión del suelo se ha reducido en 24% entre 1982 y 1992, presumiblemente porque unos 12-14 millones de hectáreas tierras altamente erosivas fueron puestas en la Reserva de Conservación. Solo los estudios de 1982 incluyeron estimados de la pérdida de rendimientos por erosión. Los estimados indicaron que si las ratas de erosión de 1992 continuaban por 100 años, las pérdidas de rendimiento al final del período solo llegarían como a un 2-3 % [24][25]. La extensión de la degradación y pérdida de suelo y su impacto en la producción de cultivos en los países en desarrollo se comprende aun menos bien que en los EE.UU. Los estimados de degradación y erosión del suelo para los países en desarrollo que aparecen en la literatura son típicamente basados en opiniones de expertos en lugar de tratarse de experimentos cuidadosamente diseñados y monitoreados de manera adecuada. Hace 25 años Lal [27] indicó que la información necesaria para evaluar los efectos de erosión en la productividad en los países en desarrollo "no está disponible para los principales suelos y cultivos". Hasta donde he podido determinar, aun falta la información sobre los efectos de la degradación y pérdida de suelos [28]. Estudios realizados por Peter Lindert y sus colegas en China e Indonesia ofrecen la única evidencia a largo plazo que yo haya podido identificar sobre el impacto de la pérdida de suelo en los países en desarrollo. Estos estudios indican, en forma algo sorprendente, que mientras ha habido alguna reducción en el nitrógeno y la material orgánica del suelo, ha habido muy poca o ninguna pérdida de suelo superficial de potencial productivo en el más de medio siglo cubierto por este estudio [29]; [30]; [31]. Una cuidadosa revisión de la literatura internacional hecha por Crosson sugiere que las pérdidas de rendimiento a nivel global podrían ser como el doble de las ratas estimadas para los EE.UU. [24]. El hecho de que los datos sean tan limitados no debe ser interpretado como una sugerencia de que la erosión del suelo no es un problema serio. Pero sí debe inducir a tener el cuidado de no aceptar algunos de los pronunciamientos más dramáticos sobre la inhabilidad de sostener la producción agrícola [32]. El impacto de la pérdida y degradación del suelo inducidas por los humanos no están distribuidos de manera uniforme en las regiones agroclimáticas, bien sea en los países desarrollados o en los que están en desarrollo. En lo que sí me siento confortable para concluir es que los impactos en la base de recursos y en las economías regionales por causa de la degradación y erosión del suelo son locales en lugar de ser globales. Es poco probable que la degradación y erosión del suelo surjan como importantes amenazas para el suministro mundial de alimentos en el futuro visible. Donde la erosión del suelo representa un peligro importante a los recursos y a la base económica de un área, las ganancias provenientes de la implementación de los cambios técnicos e institucionales necesarios para recuperación de los recursos de suelos degradados, o al menos prevenir degradación adicional, pueden ser muy substanciales. AguaDurante el último medio siglo muchos países han estado pasando por una transición en la cual el agua se está convirtiendo en un recurso de valor alto y creciente. En las áreas áridas y semiáridas del mundo, la escasez del agua se está convirtiendo en una seria restricción al crecimiento de la producción agrícola. El cambio en el valor económico del agua es el resultado de aumentos muy grandes en la reducción de disponibilidad de agua para propósitos domésticos e industriales y, lo más importante, para riego. El Instituto Internacional para el Manejo del Agua (IIMA) tiene una lista de 16 países, con una población total de 361 millones, ubicados principalmente en el Medio Oriente y el Norte de África, que en 1990 estaban experimentando una escasez de agua absoluta. El instituto tiene proyecciones de que para el año 2025, habrá 23 países adicionales, ubicados principalmente en África, con una población en 1990 de 345 millones, más el norte de China y el noroeste de la India, donde viven otros 360 millones de personas, donde se experimentará una escasez de agua bien absoluta o severa. El IIMA proyecta una reducción en el uso de agua para riego en casi todas estas áreas entre 1990 y 2025. Durante el último medio siglo el área regada en los países en desarrollo casi se duplicó, de menos de 100 millones a casi 200 millones de hectáreas. Casi la mitad de la producción de cereales en los países en desarrollo se cultiva en tierras bajo riego [36]. El tema de las relaciones entre la escasez del agua y la producción de alimentos ha generado un considerable debate. Se ha sugerido que la inminente escasez de agua en el norte de China será tan severa para el 2025 que China necesitará importar entre 210 y 370 millones de toneladas métricas de granos por año para atender la creciente demanda que resulta del crecimiento de la población y de los ingresos [37]. Los estudios del IIMA indican que el norte de China experimentará una escasez absoluta de agua mientras que el sur de China tendrá un excedente de agua. Mucho de la inversión del sector público para el riego ha sido dedicado al desarrollo (y rehabilitación) de sistemas de riego por gravedad. En la mayoría de las regiones áridas, la topografía más apropiada para el desarrollo de sistemas de riego a gran escala ya ha sido explotada. Los costos de la inversión para añadir capacidad de riego de superficie se han incrementado por un factor múltiple en el último medio siglo. Es poco probable que se hagan nuevas inversiones substanciales en sistemas para riego por gravedad de gran escala en el futuro previsible a menos que haya un aumento substancial a largo plazo en los precios de los alimentos. A pesar de la gran inversión pública en sistemas de riego por gravedad el área regada usando pozos entubados para bombear hacia la superficie aguas profundas se han expandido aun más rápido. Desde muchos puntos de vista el bombeo para regar a partir de los acuíferos es una forma ideal de riego. El agua está almacenada bajo tierra sin que haya pérdida por evaporación. El agua generalmente está disponible durante la estación seca aún en años de sequía cuando los reservorios para riego de superficie pudieran estar secos. El acceso al agua está bajo el control de los productores individuales en lugar de estar en manos de una burocracia a menudo ineficiente y corrupta. Ambos sistemas de riego, a partir de aguas superficiales y de aguas profundas tienen efectos o comportamientos que tienen impacto directo en la producción agrícola. Entre los problemas más comunes de los sistemas de agua superficial están los encharcamientos y la salinidad que resulta del uso excesivo y de sistemas de drenaje mal diseñados. En la depresión del Mar de Aral en Asia Central, los efectos del uso excesivo de agua para producción de algodón y arroz, combinados con estructuras inadecuadas de drenaje, ha resultado en encharcamientos y salinidad en las áreas regadas y contracción del Mar de Aral, lo cual pone en peligro la viabilidad económica de la región. Otro resultado colateral de la extracción de agua de los acuíferos, en exceso de la recuperación de los mismos, es la profundización del nivel del agua y el aumento en los costos de bombeo. En algunos países, estos efectos colaterales son suficientes para contrarrestar la contribución de la expansión del área regada a la producción agrícola. Los arreglos institucionales mediante los cuales los productores tienen acceso al agua contribuyen al uso ineficiente del agua. No solo son una fuente importante de efectos colaterales negativos sino que también fallaron en el logro de inducir al desarrollo y adopción de tecnología que llevara al crecimiento de la productividad del agua en comparación con los incrementos que han tenido lugar en la producción por hectárea o la productividad por trabajador en la agricultura. El diseño de arreglos institucionales efectivos para inducir mejoras en la eficiencia del agua y la productividad no será fácil. Las reformas que típicamente son sugeridas incluyen la eliminación de subsidios, diseño de "mercados construidos" para asignar de manera más eficiente el agua superficial, y un sistema de cuotas, cargos e impuestos para reducir el consumo de agua profunda a niveles sostenibles [40]; [41]. Es posible identificar algunos éxitos de tales esfuerzos pero, en general, ha sido difícil diseñar reformas que sean tanto económica como políticamente viables. El costo de las transacciones en "mercados construidos" a menudo es alto. El uso del agua típicamente implica una amplia variedad de valores públicos que involucran a terceras personas. Sin embargo, parece claro que el creciente valor económico del agua y las restricciones para el consume de agua que pueden ser anticipados se puede esperar que induzcan esfuerzos institucionales de reforma más intensos. Control de PlagasEl control de plagas se ha convertido en una de las restricciones más serias a la producción agrícola a pesar de los dramáticos avances en tecnología de control de plagas en el último medio siglo. Las principales plagas de cultivos y animales incluyen insectos, patógenos y malezas. Las estrategias incluyen control cultural, control biológico, variedades de cultivos resistentes a las plagas, y control químico [42, 43, 44]. Antes de las últimas décadas del siglo XIX, en su esfuerzo para controlar las plagas, los agricultores dependían casi exclusivamente de métodos culturales tales como rotación de cultivos. Los controles químicos comenzaron en la década de 1870 con el desarrollo de los insecticidas a base de arsénico y cobre. El uso de control biológico viene de finales de la década de 1880 con la introducción del escarabajo Vedalia (de Australia) para control de una plaga de los cítricos de California, la escama algodonosa acolchada. También se hicieron esfuerzos para identificar, desarrollar e introducir variedades resistentes de los cultivos y de las razas de animales. Las estrategias de control de plagas cambiaron dramáticamente como resultado del desarrollo y uso del DDT a finales de los años 1930, durante la II Guerra Mundial, para proteger las tropas de los Estados Unidos contra el tifo. Las primeras pruebas encontraron que el DDT era efectivo contra casi todas las especies de insectos y relativamente inocuo para humanos, animales, y plantas. Era efectivo a bajos niveles de aplicación y relativamente barato. El efecto fue dirigir los esfuerzos de investigación de los entomólogos económicos, y la atención de las agencias financiadoras, alejándolos de la investigación fundamental de la biología, fisiología y ecología de los insectos, lo mismo que del desarrollo de métodos alternativos de control de insectos plagas. Las compañías químicas rápidamente expandieron su investigación sobre los insecticidas orgánicos sintéticos y también sobre enfoques químicos de control de patógenos y de malezas. Poco después de la introducción del DDT se encontraron aspectos externos negativos. Cuando el DDT fue introducido a California para control de la escama algodonosa acolchada su predator introducido, el escarabajo Vedalia, resultó ser más susceptible al DDT que la escama. En 1947, solo un año después de su introducción, los productores de cítricos, tuvieron que enfrentarse a la resurgencia de la población de escamas, y fueron forzados a restringir el uso de DDT. En el Perú, el gusano bellotero del algodonero desarrolló una rápida resistencia al DDT y otros pesticidas del grupo de los hidrocarburos clorados. Entonces los productores se inclinaron por los recientemente desarrollados, y mucho más tóxicos, insecticidas organofosforados los cuales de nuevo seleccionaron razas resistentes del gusano bellotero. Mientras tanto, los predatores naturales fueron exterminados casi por completo. La producción de algodón tuvo un colapso y solo revivió después de que se puso en efecto un programa para regular el uso de insecticidas [43]. La preocupación sobre los efectos colaterales de los nuevos pesticidas surgió primero en los EE.UU. y otros países desarrollados. La adopción de las variedades de alto rendimiento de la “revolución verde” en los países en desarrollo estuvo asociada con dramáticos aumentos en el uso de pesticidas. Cuando los rendimientos eran bajos había poco beneficio del uso del control de plagas. A medida que los rendimientos subían, el incentive económico para adoptar también subía el incentivo económico para adoptar las tecnologías de control químico de plagas. Durante los años 1950, una gran cantidad de información sugirió que los beneficios de los pesticidas introducidos en los años 1940 y comienzos de los 1950 eran obtenidos a un costo considerable. Esos costos incluían no solo el aumento en la resistencia de las plagas objetivos al control con productos químicos y la destrucción de insectos benéficos, sino también los efectos directos e indirectos sobre las poblaciones silvestres y la salud humana. A comienzos de los años 1960, la preocupación del público sobre estos efectos fue galvanizada por las dramáticas revelaciones hechas por Rachel Carson sobre los efectos de los nuevos insecticidas [45]. Durante los años 1960 y a comienzos de los 1970 surgió la opinión de que una coalición de fabricantes químicos, intereses agrícolas, y entomólogos económicos en las universidades habían formado una "conspiración de pesticidas" para impedir los cambios técnicos e institucionales necesarios para lograr una estrategia de control de plagas que fuera más económicamente viable y ecológicamente benigna [46]; [47]. La solución a la crisis de los pesticidas ofrecida por la comunidad entomológica fue el Manejo Integrado de Plagas (MIP). El MIP implicaba el uso integrado de algunas o todas las estrategias de control de plagas mencionadas antes. Para los productores es más compleja de implementar que las aspersiones por calendario. Requiere habilidad en el monitoreo de las plagas y comprensión de la ecología de los insectos. Y a menudo, para una implementación efectiva, requiere la cooperación entre productores. Cuando el MIP comenzó a ser promovido como una estrategia de control de plagas a comienzos de la década de 1960 la tecnología de MIP disponible para transferir a los productores era muy poca. El MIP representaba poco más que un artificio retórico para ocultar las diferencias entre los entomólogos económicos y ecológicos. Para la década de 1970, se había realizado suficiente investigación para ofrecer el conjunto de conocimientos suficientes para implementar con éxito cierto número de importantes programas de MIP [48]. Sin embargo, las expectativas exageradas sobre la posibilidad de que, como resultado de la adopción del MIP, era posible lograr dramáticas reducciones en el uso de pesticidas sin reducciones significativas en los rendimientos de los cultivos no se materializó [49], [50], [51]. Los enfoques integrados del manejo de malezas evolucionaron más tarde que los de los insectos plagas, en parte debido a la emergencia creada por la resistencia a los herbicidas químicos que ocurrió mucho más lentamente que la resistencia de los insectos a los insecticidas. Para mediados de los años 1990, Sin embargo, el desarrollo de variedades de cultivos producidas por ingeniería genética, resistentes a herbicidas resultó en una nueva serie de preocupaciones. En algunos casos, los cultivos resistentes a herbicidas podrían tener efectos benéficos sobre el medio ambiente – cuando, por ejemplo, un solo herbicida de amplio espectro que se descompone rápidamente en el medio ambiente substituye varias aplicaciones de herbicidas de pre y post emergencia, o a un herbicida que es más persistente en el medio ambiente. Sin embargo, cuando un solo herbicida es usado repetidamente, presenta el peligro de seleccionar la resistencia a él en las malezas. El impacto de la intensificación agrícola y la coevolución de los patógenos, insectos plagas, y malezas continuará representando un factor principal para dirigir las asignaciones de esfuerzos de investigación en agricultura para mantener esa investigación [12]. Cambios en el Cima A finales de los años 1950, medidas tomadas en Hawai indicaban que el dióxido de carbono (CO2) estaba aumentando en la atmósfera. Comenzando a finales de los años 1960 modelos de simulación por computador indicaron posibles cambios en temperatura y precipitación que podrían ocurrir debido a emisiones de CO2 y otros gases que causan el ‘efecto invernadero’ hacia la atmósfera como resultado de actividades humanas. Para comienzos de los años 1980, había surgido un amplio consenso en la comunidad de investigadores del clima de que la producción de energía a partir combustibles fósiles podría resultar, para el 2050, en que se duplicara la concentración atmosférica de CO2, lo que resultaría en un aumento promedio de la temperatura global de unos 1.5 a 4.5 grados Centígrados (como 2.7 -8.0 grados Fahrenheit) y a un complejo patrón de cambios climáticos a nivel mundial. Desde comienzos de los años 1980, una sucesión de estudios ha tratado de estimar cómo un incremento en las concentraciones atmosféricas de CO2 podría afectar la producción agrícola [52] [53] [54]. Hay tres formas como los aumentos de las concentraciones de CO2 en la atmósfera pueden afectar la producción agrícola. Una es que el aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera pudiera tener un efecto positivo sobre las ratas de crecimiento de las plantas de cultivo (y las malezas) por medio del efecto “fertilizante” del CO2 y por la reducción de la rata de transpiración. La magnitud del efecto fertilizante del CO2 permanece como algo muy incierto. Las extrapolaciones se limitan a estimaciones basadas en modelos que usan datos de invernaderos o experimentos de campo de pequeña escala. Y no ha sido posible separar los efectos del aumento de las concentraciones de CO2 en el último medio siglo de otros factores que han contribuido a los rendimientos más altos. Una segunda forma como la producción agrícola podría ser impactada proviene de asumir que las mayores temperaturas podrían resultar en una subida de los niveles del mar, lo cual resultaría en inundación de áreas costeras y la penetración de agua salada en el agua subterránea de los acuíferos y en las aguas superficiales. Por ejemplo, las áreas agrícolas costeras bajas de Bangladesh, podrían ser impactadas de manera muy severa. Los mayores impactos en la producción agrícola se deberán a los efectos de cambios en la temperatura, la lluvia y la luz solar inducidos por el CO2. Se puede esperar que estos efectos varíen mucho en las diferentes regiones agroclimáticas. Sin embargo, se estima que el calentamiento de origen invernadero sea máximo en regiones de latitud media (por encima de los 45 grados) y altas latitudes (por encima de los 60 grados). Las regiones tropicales y subtropicales experimentarán cambios de temperatura menos extremos. Es posible que las lluvias de los monzones penetren mucho más al norte. Las áreas del norte en las cuales actualmente la producción está limitada por la duración de la estación de crecimiento, tales como los extremos norte de las provincias de las praderas canadienses, podrían esperar tanto mayores rendimientos como una expansión del área dedicada a los cereales y las plantas forrajeras. Ha habido cambios substanciales en los estimados del impacto del cambio global del clima en los rendimientos de los cultivos en producción agrícola. Los estimados hechos a finales de los años 1980s y comienzos de los 1990s generalmente proyectaban impactos substancialmente bastante negativos a nivel global [53]. Estudios más recientes han tenido la tendencia a proyectar impactos que van de ligeramente negativos a ligeramente positivos [55]; [56]. Estos estimados más positivos se han debido principalmente a dos cambios en la modelación de los cambios climáticos. Uno de ellos ha sido la incorporación de suposiciones sobre los efectos positivos del efecto fertilizador del CO2. Como se destacó arriba, estas suposiciones siguen siendo controvertidas porque implican extrapolaciones de datos de invernadero o experimentos de campo en pequeña escala. El segundo cambio se ha debido al reemplazo del enfoque de la función estática de producción o "agricultor tonto" usada en los primeros modelos con estimados de las respuestas racionales de los agricultores a los cambios de clima, incluyendo los cambios en los sistemas de cultivo y la adopción de tecnología. Como una advertencia, varios de los modelos sugieren que aunque cambios modestos en la temperatura superficial global promedio, por ejemplo en el rango de 2.5 grados, podrían tener un efecto neto positivo, incrementos mayores, como en el rango de 5 grados, podrían tener efectos negativos en la producción agrícola. Los esfuerzos de hacer modelos continúan; sin embargo, siguen empleando la suposición del "científico tonto". El comportamiento de quienes en los sectores público y privado suministran el conocimiento y la tecnología no ha sido incorporado aun en los modelos y estimados. Los esfuerzos para incorporar cambios técnicos endógenos o inducidos en los modelos de cambio del clima han sido limitados por la docilidad de los modelos (o de los modeladores). El único esfuerzo empírico exitoso que yo conozca es un estudio hecho por Evenson y Alves en Brasil [57]. El modelo Evenson-Alves no solo incorpora la escogencia de tecnología por los agricultores en respuesta a los cambios de clima sino que también tiene en cuenta la respuesta de los suministradores de tecnología públicos y privados. El estudio indica que en Brasil, el efecto del cambio de clima solo sería reducir la producción en el norte, noreste, y centro occidental. En contraste muchas áreas en el centro-oriente, el sur y las regiones costeras se verían beneficiadas. Cuando se tiene en cuenta el cambio técnico inducido por el cambio de clima, es de esperar que compense el efecto del cambio climático en las regiones más en desventaja, mientras que las regiones más favorecidas se verán beneficiadas tanto por el cambio de clima como por el cambio tecnológico. Ninguno de los modelos da adecuada atención a los efectos indirectos o interactivos del cambio de clima. Las evaluaciones limitadas que se han hecho sugieren que a medida que se intensifica el estrés del medio ambiente como resultado de climas más cálidos (y, en algunas áreas, más húmedos), los cultivos se vuelven más vulnerables a las malezas, insectos y enfermedades de las plantas [54]. La incidencia y severidad de la erosión del suelo, los cambios en lluvias, almacenamiento de agua, recarga del agua profunda, la incidencia de plagas y patógenos, o las frecuencias de eventos extremos tales como sequías o inundaciones, o la variabilidad del clima no han sido incorporados de manera efectiva en los modelos de cambios climáticos. Se ha dado poca atención al hecho de que es posible que acciones tomadas para mitigar los cambios globales de clima tales como enfoques intensivos para secuestrar carbono en tierra, substitución de combustibles basados en materias primas de origen agrícola por combustibles basados en petróleo y esfuerzos para controlar las emisiones de carbono óxido nitroso, y metano podrían tener un mayor efecto negativo en la producción animal y de cultivos que el impacto directo del cambio de clima [59]. En este artículo no he discutido el impacto potencial de las restricciones de la salud sobre la producción agrícola. Las mejoras en nutrición asociadas con el crecimiento en producción agrícola en muchos países han contribuido a bajar la mortalidad infantil y aumentar la expectativa de vida. Pero el aumento en el uso de insecticidas y herbicidas asociado con la intensificación agrícola también ha tenido efectos negativos sobre la salud de los trabajadores agrícolas. También hay importantes efectos sobre la salud, tanto en áreas rurales como en las urbanas, de la intensificación de producción industrial asociada con contaminación atmosférica, del agua y del suelo. También están los efectos sobre la salud asociados con la aparición de nuevas enfermedades tales como el SIDA, y la aparición de resistencia a las drogas en enfermedades infecciosas y parasíticas más viejas. No es difícil visualizar situaciones en poblados particulares en los cuales la coincidencia de varios de estos factores de salud podría resultar en serias amenazas a la producción agrícola. Es más difícil, pero no completamente imposible, visualizar peligros a la salud que se conviertan en una seria restricción para la producción agrícola nacional [60]; [61], [62]. PERSPECTIVA¿Qué infiero de esta revisión de las restricciones en los recursos y el medio ambiente sobre la transición a la sostenibilidad agrícola? Aún después de mediados del siglo XXI continuará presentándose una gran diversidad entre países y regiones en la transición hacia la sostenibilidad agrícola. Parece poco probable que las condiciones proyectadas en el Escenario de Barbarización se puedan eliminar completamente, o que las condiciones proyectadas en el Nuevo Escenario de Sostenibilidad se realicen más que parcialmente (Figura 1). Es poco probable que la degradación y pérdida de suelo represente una seria restricción a la producción agrícola global en el próximo medio siglo. Pero la pérdida o degradación del suelo podría convertirse en una seria restricción a la producción a escala local o regional en algunas áreas de recursos frágiles. Esta posibilidad será máxima si en las áreas robustas en recursos el crecimiento en productividad es lento y lleva a la intensificación o expansión de producción animal y de cultivos en las áreas frágiles en recursos, por ejemplo, bosques lluviosos tropicales, o las áreas áridas, semiáridas y de altas montañas. Sin embargo, en algunas de tales áreas, la posibilidad de producción sostenible se puede mejorar con riego, construcción de terrazas, manejo cuidadoso del suelo y cambios en la mezcla de los cultivos sembrados y de los sistemas de producción. También es poco probable que la falta del recurso agua se convierta en una severa restricción para la producción agrícola global en un futuro previsible. Pero en 50-60 de los países más áridos del mundo, además de regiones grandes en varios otros países, la competencia en las demandas de agua para uso doméstico, industrial y medioambiental resultará en una reubicación del agua quitándosela al riego. En muchos de estos países los aumentos en la eficiencia del uso del agua y los cambios en los sistemas de siembra de los cultivos permitirán aumentos continuados en la producción agrícola. Pero parece razonable esperar que en varios países, la reducción del agua de riego será suficientemente grande para que resulte en importantes reducciones en producción agrícola. Como estos países están entre los más pobres del mundo, algunos pudieran tener grandes dificultades para cumplir con las necesidades de seguridad alimentaria bien sea de producción doméstica o de importación de alimentos. El problema de control de patógenos e insectos plagas puede tener implicaciones más serias para el crecimiento sostenible de la producción agrícola a nivel global que las restricciones por tierra o por agua. Tanto el desarrollo de variedades resistentes de los cultivos como los métodos químicos de control tienden a inducir resistencia en las plagas o patógenos objetivos. Además, el comercio y los viajes internacionales resultarán en la rápida difusión de plagas y patógenos tradicionales y nuevos hacia medios ambientes favorables. Como resultado las nuevas tecnologías de control de plagas deberán ser reemplazadas constantemente por una sucesión de variedades resistentes y agentes químicos (o bioquímicos). Por eso, una proporción creciente de los constantes presupuestos de investigación deberán ser dedicados al mantenimiento de la investigación – la investigación necesaria para sostener los niveles existentes de productividad. Proyecciones recientes del impacto del cambio de clima en la producción agrícola mundial son mucho más optimistas que las proyecciones hechas hace una década. Las bases científicas y empíricas para las proyecciones más optimistas son, sin embargo, demasiado frágiles para servir como fundamentos seguros para las políticas. Hay una gran incertidumbre sobre la rata de cambio climático que se puede esperar en el próximo medio siglo. Todas las proyecciones usan suposiciones que solo se fundamentan débilmente en la experiencia. Ninguno de los modelos da atención adecuada a los efectos sinergísticos entre el cambio de clima, la degradación y pérdida de suelo, almacenamiento de agua superficial y profunda, y la incidencia de las plagas y patógenos. Estos efectos interactivos pudieran sumarse para formar una carga significativamente más grande para el crecimiento sostenible de producción que los efectos relativamente pequeños de cada una de estas restricciones tomadas por separado. Un punto que se enfatiza repetidamente en este artículo es que mientras que las restricciones discutidas no representen una amenaza para la seguridad alimentaria mundial, podrían, de manera individual o colectiva, convertirse en una amenaza para el crecimiento de la producción agrícola a nivel regional y local en varios de los países más pobres del mundo. Esto quiere decir que la transición hacia la agricultura sostenible, dada la incertidumbre del futuro, deberá depender del mantenimiento y mejora de la capacidad para la innovación técnica e institucional. Una defensa primaria contra la incertidumbre sobre las restricciones de los recursos y el medio ambiente es la capacidad de investigación agrícola. La capacidad investigativa representa el "ejército de reserva" para enfrentarse a la incertidumbre. La erosión de la capacidad del sistema de investigación agrícola internacional tiene que ser invertida; la capacidad en los países que actualmente son desarrollados por lo menos tiene que ser mantenida; y la capacidad en los mayores países en desarrollo tendrá que ser fortalecida substancialmente. Los países más pequeños necesitarán, por lo menos, fortalecer su capacidad de tomar prestada, adaptar y difundir tecnología de países en regiones agroclimáticas comparables. También significa que se deben tender más puentes de recursos entre "los imperios aislados" de la agricultura, el medio ambiente y la salud. Si el mundo no tiene éxito al enfrentar el reto de una transición hacia un crecimiento sostenible en la producción agrícola, la falla estará por lo menos en la misma medida en el área de innovación institucional como en el área de las restricciones en recursos y en el medio ambiente. Esta no es una conclusión optimista. El diseño de instituciones capaces de lograr compatibilidad entre el individuo, la organización, y los objetivos sociales sigue siendo más un arte que una ciencia. El problema de incentivar la compatibilidad aun no ha sido resuelto de manera analítica, ni siquiera en el nivel teórico más abstracto [63]; [64]. En nuestro actual estado de conocimientos, el diseño institucional es análogo a manejar por una autopista de cuatro canales mirando solamente el espejo retrovisor. Somos mejores para hacer correcciones durante el camino, cuando nos salimos de la autopista, que para usar la visión necesaria para navegar la transición hacia la sostenibilidad. Referencias 1. National Research Council. (1998) A Common Journey: Toward a Sustainability Transition. Washington, DC: National Academy Press. 2. Hammond, A. (1998). Which World? Scenarios for the 21st Century. (Washington, D.C.: Island Press). 3. Raskin, P., G. Gallopin, P. Gutman, A. Hammond, y R. Swart (1998). 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