Este artículo se publica en colaboración con Techonomy.
En un análisis poco comentado publicado en 2014, el gigante de datos Thomson Reuters anunció que para 2025 la escasez de alimentos y las fluctuaciones de precios serían cosa del pasado, en todas partes. ¿Pero cómo podría ser eso? ¿Y qué hay de la superpoblación, el cambio climático, los cambios radicales en las lluvias, la escasez mundial de agua, los glaciares del Himalaya que desaparecen y secan los campos de los agricultores en la India, y todas las demás predicciones sombrías de escasez y desorden alimentario que hemos escuchado en los últimos años? La firma de datos desestimó todo ello y proyectó que las nuevas tecnologías para cultivar plantas ampliarían la producción de alimentos, “ayudando a alimentar a los ocho mil millones de personas del mundo y superando los cambios ambientales que afectarán a la agricultura tradicional”. El análisis continuaba: “En 2025, los cultivos modificados genéticamente se cultivarán de forma rápida y segura en interiores, con luz las 24 horas del día, utilizando LED de bajo consumo que emiten longitudes de onda específicas para potenciar el crecimiento.”
Thomson Reuters llegó a su conclusión mediante métodos muy técnicos: aplicar la ciencia de datos a su enorme colección de solicitudes de patentes y artículos científicos, y extraer un patrón que antes no se había detectado. Pero un ejército creciente de científicos de alimentos, empresarios y agricultores tecnológicos ya empieza a hacer realidad esa predicción. Eri Hayashi es una investigadora japonesa con los pies en la tierra que ha pasado los últimos tres años visitando y evaluando granjas de interior reales en todo el mundo. Le costó un tiempo convencerse, dice, “pero ahora sí creo de verdad que nos dirigimos hacia una nueva era en la producción de alimentos”. Otro indicador: las empresas que ya exploran este campo incluyen a Amazon, Starbucks, Kellogg, Target y muchas de las mayores corporaciones productoras de alimentos del mundo.
Esta sorprendente nueva forma de agricultura tecnificada recibe distintos nombres según el lugar. En Japón, donde es, con diferencia, la más avanzada, ya funcionan más de 150 las llamadas “fábricas de plantas”, según informa Hayashi. Le sigue Taiwán, con unas 30, según sus cálculos. En Estados Unidos, probablemente hay unas 70 “granjas verticales”, pero solo unas 10 de tamaño considerable, afirma. Sin embargo, incluyen la mayor instalación individual del mundo, Green Sense Farms, que cultiva comercialmente rúcula, cilantro, col rizada, lechuga y guisantes en Portage, Indiana, cerca de Chicago. Dickson Despommier, profesor emérito de salud pública y microbiología de Columbia, impulsó el crecimiento en Estados Unidos, e incluso dio nombre a la industria, con su libro de 2011 The Vertical Farm: Feeding the World in the 21st Century. En Europa, donde la actividad está muy extendida, el fenómeno se conoce como “granjas urbanas”. Mientras tanto, varios expertos dijeron a Techonomy que China dominará pronto. Su gobierno está construyendo en silencio al menos tres “parques agrícolas”, enormes campos de cultivo en interiores. Las sucesivas crisis de calidad alimentaria en China han hecho de la seguridad y la pureza una preocupación primordial para los consumidores, y las granjas de interior ofrecen un control de calidad y una previsibilidad sin precedentes.
El sector está floreciendo, incluso cuando la mayoría de la gente todavía no ha asimilado la idea de que su ensalada pueda provenir de una habitación oscura iluminada como una discoteca. La mayoría de las granjas verticales estadounidenses son bastante nuevas. “Será una industria de un billón de dólares dentro de 20 años”, dice Despommier. “Para entonces, prácticamente todas las ciudades del mundo tendrán granjas verticales.” Singapur avanza tan deprisa, con apoyo gubernamental y cuatro empresas que ya operan, que él prevé que dentro de cinco años la ciudad-Estado, que tiene poco espacio para cultivar de forma convencional, producirá el 30% de su “material vegetal de consumo” en interiores.
Como sea que se le llame, una granja de interior es un lugar incongruente y poco familiar: normalmente, un espacio vasto, similar a un almacén, con pilas de hasta doce camas iluminadas llenas de plantas de crecimiento rápido bajo hileras de luces mayormente rojas y azules. El agua rica en nutrientes circula en bandejas bajo cada hilera. La atmósfera recuerda a una sala limpia de una fábrica de chips. Los “agricultores” son técnicos con bata blanca que ajustan el entorno y mantienen los sistemas eléctricos y digitales que regulan el crecimiento. Algunas granjas incluso tienen transportadores automatizados que trasladan periódicamente las plántulas a camas más grandes, trasplantándolas y reespaciándolas bajo luces ligeramente distintas. Dice Chris Higgins, director general de Hort Americas, proveedor de suministros para la agricultura de interior cerca de Fort Worth y editor del sitio en línea Urban Ag News: “En la agricultura de ambiente controlado [el término que él prefiere] puede ser como Groundhog Day, un entorno donde cada día es el mismo día. El objetivo es tener el mayor control posible sobre las variables.”
AeroFarms está construyendo su granja de interior en la imponente estructura de acero de una antigua fábrica, en un barrio urbano desaliñado de Newark, Nueva Jersey. Cuando esté terminada, será aún más grande que Green Sense. AeroFarms recaudó recientemente decenas de millones de dólares de Goldman Sachs, entre otros inversores. La empresa comenzó a enviar productos en otoño de 2015 desde una instalación más pequeña a ShopRite Supermarkets, tras años de planificación y desarrollo, y pronto empezará a abastecer a Whole Foods y a otros clientes. “Esto es ingeniería combinada con horticultura y ciencia de datos”, dice el consejero delegado David Rosenberg. “Son programadores formados en el MIT que saben cómo tomar datos y optimizar no solo el rendimiento, sino también el sabor, la textura y la densidad nutricional. Tenemos ingenieros mecánicos, ingenieros estructurales, ingenieros de iluminación e ingenieros de procesos.”
Los productos cultivados en estas condiciones suelen madurar más rápido, tener más hojas, ser más crujientes, saber mejor y mantenerse frescos considerablemente más tiempo que las plantas cultivadas en campo abierto. Pueden producirse durante todo el año, y la cantidad de agua utilizada equivale a apenas el 2% de la que sería necesaria al aire libre.
Necesitamos con urgencia nuevas formas de cultivar nuestros alimentos. A medida que crece la clase media mundial, el mundo debe producir un 70% más de calorías y al menos un 100% más de cultivos agrícolas en total para 2050, calcula McKinsey. Mientras tanto, los recientemente anunciados Objetivos de Desarrollo Sostenible respaldados por las Naciones Unidas exigen, de forma desalentadora, el fin completo de la “inseguridad alimentaria mundial” para 2030. El economista Jeffrey Sachs, el mayor apóstol de estos objetivos, afirmó recientemente que la agricultura “sigue siendo el principal impulsor del cambio climático y de la contaminación global”. McKinsey sostiene que la agricultura es hoy una industria de 5 billones de dólares, la mayor del mundo, y representa el 10% del gasto de consumo global, el 40% del empleo y el 30% de las emisiones de gases de efecto invernadero (aunque el metano del ganado supone una parte considerable).
No hay forma de producir la creciente cantidad de alimentos que necesitaremos sin mejoras masivas en la tecnología de cultivo. Afortunadamente, la agricultura convencional ya ha avanzado enormemente al aire libre. Los rendimientos de las hortalizas de hoja cultivadas en California, por ejemplo, se han multiplicado hasta por diez desde comienzos de los años noventa. Una razón es que los agricultores usan datos para comprender la combinación exacta de agua, luz solar y fertilizante que hará prosperar las plantas en sus campos. “Un agricultor que cultiva cilantro puede tener su propio catálogo de 300 variedades diferentes de semillas para su explotación”, dice Higgins, de Urban Ag News. “Una variedad puede dar mejores resultados en la parte delantera de la finca y otra en la trasera.” Pero el siguiente paso es llevar todo este control a otro nivel. El cultivo de plantas en interiores bajo luces existe desde hace décadas, pero hacerlo de forma rentable y a escala ha resultado esquivo.
Sin embargo, ahora la tecnología está mejorando rápidamente. El gran avance llegó con los LED, o diodos emisores de luz, una tecnología más emparentada con los semiconductores que con las luces incandescentes tradicionales, que calientan un filamento. Los LED pueden ajustarse de innumerables maneras para la luz roja y azul, que es la más importante en la fotosíntesis. Philips, con sede en Eindhoven, Países Bajos, se ha convertido en el líder mundial en iluminación agrícola. Cees Bijl supervisa los negocios emergentes, incluidos los que Philips denomina Horticultural LED Solutions. “Lo más importante que hicimos hace siete u ocho años”, explica, “fue decir que no queríamos limitarnos a suministrar una luz al productor, sino la solución completa, incluida la receta de iluminación. Ahora tenemos LED que emiten longitudes de onda para cultivos específicos.” La eficiencia de los LED también ha mejorado drásticamente. Informa Robert Spivock, responsable de ingeniería de la división de iluminación especializada de General Electric: “Allá en 2005, un LED azul generaba alrededor de 30 lúmenes por vatio. Hoy, los disponibles en el mercado pueden generar hasta 130 lúmenes por vatio. Así que la cantidad de luz producida en comparación con lo que se pierde en forma de calor ha aumentado enormemente. Puedes acercar la luz a la planta sin quemarla.”
Los avances en LED encajan con las rápidas mejoras de los sistemas hidropónicos para cultivar plantas en agua (impulsadas en parte por la industria del cannabis, de rápido crecimiento), así como con el software de análisis de datos y control de sistemas. Los agricultores de interior ahora pueden medir, almacenar y controlar toda la gama de variables que afectan a la velocidad de crecimiento, el tamaño y las características de una planta: no solo el color y la intensidad de la luz, sino también los nutrientes, la humedad, la temperatura y las concentraciones de dióxido de carbono, entre otros muchos factores. Pero la realidad es que apenas empezamos a entender cómo afectan todas estas variables a plantas específicas.
Caleb Harper, arquitecto de formación, dirige la iniciativa Open Agriculture del Media Lab del MIT, respaldada por empresas como Target y por la compañía alimentaria con sede en Hong Kong Lee Kum Kee. Harper se ha convertido quizá en el defensor más vocal y visible de un enfoque holístico de la agricultura controlada que podría denominarse “programar plantas”. Ve las plantas como una especie de paleta de artista: un conjunto de capacidades que pueden emplearse de infinitas formas.
Es fácil hacerle hablar de las oportunidades: “Cuando alguien dice «¡El Burdeos de 1965 fue el mejor! Bla, bla, bla», lo que en realidad está diciendo es que el clima de ese año produjo la expresión que nos gusta. Si podemos seleccionar el clima, podemos crear los mejores climas que conocemos, como el que produjo ese Burdeos aquel año. Pero también significa que podemos experimentar con climas que no se dan de forma natural. Podemos usar capacidades que ya están en las semillas. Ni siquiera sabemos cuál es la combinación de variables ambientales que produce una expresión específica en una planta.”
Chris Higgins, de Urban Ag News, está de acuerdo. “Quizá podamos empezar a reconstruir cómo son las plantas sin recurrir a los transgénicos, una palabra que todo el mundo odia.” Dice, por ejemplo, que aunque el trigo es un cultivo que no puede cultivarse fácilmente en interiores, tal vez sí podría serlo si lográramos que el trigo creciera hasta alcanzar 6 pulgadas de altura. Higgins explica que las plantas que comemos hoy han sufrido, invariablemente, modificaciones drásticas mediante la selección y la hibridación durante largos periodos. “Hace 50 años no habría disfrutado de una ensalada de kale”, dice. “Hemos seleccionado continuamente los rasgos que la hacen más atractiva y comestible.”
“No hay comprensión de la biología básica”, continúa Harper, del MIT. “La genómica y la física genética no es lo mío. En cambio, trabajo con el fenoma, que es lo que expresa el gen. Eso solo significa ‘fenómenos’. Estás programando el clima, y eso a su vez programa el alimento. Estás programando el fenoma para crear la expresión basada en cultivos que deseas.”
Lo que sí le importa profundamente a Harper es que los “programas” fenómicos para cultivar nuevas variedades útiles de plantas estén ampliamente disponibles. Le preocupa el secretismo que caracteriza gran parte del mundo de la agricultura de interior, y afirma que socava la cooperación que podría lograr con mayor rapidez los avances que el mundo necesita. Quiere “abrir el código” de la tecnología de agricultura de interior. Por eso llama a la iniciativa “Open” Agriculture. Uno de sus socios más recientes es Mitchell Baker, presidenta de larga data de la Fundación Mozilla, creadora del navegador de código abierto Firefox. Baker trabajará en un marco de propiedad intelectual que podría permitir a los investigadores de alimentos construir con mayor facilidad sobre las innovaciones de otros.
Para promover el sector, educar a los niños y ayudar a desarrollar “programas” para variedades vegetales específicas, Harper ha reclutado a docentes de seis escuelas secundarias y de bachillerato del área de Boston. Cada aula cuenta ahora con lo que Harper llama una “computadora personal de alimentos”, un entorno de cultivo cerrado del tamaño de un televisor, como una versión miniatura de los grandes sistemas de fábrica. “Dentro de las cajas estamos creando climas, y el clima se vuelve digital”, dice Harper. “Una clase de séptimo grado puede arrastrar un clima hasta un escritorio.” Y luego puede compartirse. Está seguro de que pronto estos microcultivos estarán ampliamente disponibles. Muchos de nosotros podríamos convertirnos entonces en experimentadores, desbloqueando nuevos alimentos y funciones a partir de las plantas. ¡Y pensar que creía que la impresión 3D era lo más!
Otro desafío para el movimiento de la agricultura de interior es si sus productos son “naturales” u “orgánicos”, o si esa distinción siquiera importa. Algunas autoridades certificadoras han empezado a aceptar hortalizas de hoja de interior como orgánicas si los nutrientes del agua son orgánicos, pero la mayoría todavía insiste en los campos al aire libre y en la tierra real. El biólogo y defensor de las granjas verticales, Despommier, de Columbia, tiene poca paciencia con ese razonamiento: “Si la gente dice que la única forma de cultivar de manera natural es usar tierra, hay que decirles que la agricultura no es natural, punto. Hay que destruir ecosistemas para cultivar. Y no podemos permitírnoslo, porque ese es nuestro sistema de soporte vital. Así que tenemos que restaurar nuestro soporte vital y tener alimentos. La forma de hacerlo es salir de la tierra. Dejen la naturaleza en paz, y se reparará sola.”
Los persuasivos argumentos ambientales a favor de la agricultura de interior podrían acabar siendo el factor más determinante para que las predicciones de Thomson Reuters se hagan realidad. Despommier calcula que, si cada ciudad del planeta cultivara en interiores el 10% de sus productos, podríamos devolver 340.000 millas cuadradas de tierras agrícolas al bosque. Eso, a su vez, podría absorber suficiente dióxido de carbono para devolver el nivel de la atmósfera terrestre a los niveles de 1980, afirma. El ahorro de agua de la agricultura de interior ofrece otros numerosos beneficios ambientales importantes. Uno es reducir la contaminación del agua causada por la escorrentía agrícola, una de las grandes plagas del mundo.
Luego está la satisfacción de tener alimentos más frescos y sabrosos cultivados cerca, quizá incluso por personas que uno conoce. Artesian Farms, en Detroit, ya está ganando terreno a nivel local con su “Motown Mix” de hojas verdes para ensalada. Corner Stalk Farm cultiva en cinco contenedores marítimos reconvertidos en un aparcamiento de East Boston. Dice Lisa Lillelund, emprendedora en serie con sede en Boston que está poniendo en marcha su propio negocio de agricultura de interior: “Esto permite que la tecnología limpia apoye el movimiento de alimentos locales. Qué maravilloso matrimonio.”
Ahora los emprendedores están sembrando semillas de todo tipo por el panorama. Van desde Grove, que vende entornos de cultivo del tamaño de un frigorífico pensados para instalarse en la cocina del consumidor (y que presentó en Techonomy 2014), hasta empresas como AeroFarms y Green Sense Farms, que no solo cultivan alimentos a gran escala, sino que también buscan licenciar sus tecnologías para que otros puedan hacer lo mismo. (Green Sense ya está ayudando a construir una instalación en Shenzhen, China). La “granja” del aparcamiento de Corner Stalk también fue fabricada en Boston por Freight Farms, una de las varias empresas que venden sistemas autónomos completos en contenedores. Tras unos pocos días de formación, uno solo tiene que enchufarlo, conectar una manguera, introducir las semillas y ponerse manos a la obra.
La publicación de este artículo no implica el respaldo del Foro Económico Mundial a las opiniones expresadas en él.
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Autor: David Kirkpatrick es fundador, presentador y director ejecutivo de Techonomy.
Imagen: Un trabajador recoge productos frescos de una torre en una granja vertical. REUTERS/Edgar Su.
