El ozono es un gas muy conocido e interesante. Se considera un gas «bueno» cuando está presente en la estratosfera, donde forma la capa de ozono a entre 15 y 30 kilómetros sobre la Tierra y protege la vida de la dañina radiación ultravioleta.
Pero, cuando está presente en la capa más baja de la atmósfera, la troposfera, que se extiende entre 8 y 14 kilómetros sobre la Tierra, el ozono preocupa por sus efectos en la salud humana y vegetal. También es el tercer gas de efecto invernadero más importante, después del dióxido de carbono y el metano. Hay pruebas sustanciales de que el ozono es uno de los contaminantes atmosféricos más fitotóxicos (tóxicos para las plantas), que causa daños importantes a los cultivos agrícolas de todo el mundo.
Una combinación de contaminantes
Esto se debe en parte a que el ozono es un contaminante atmosférico secundario: no se emite directamente, sino que se forma cuando otros contaminantes primarios —principalmente óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) y compuestos orgánicos volátiles (COV), emitidos sobre todo por la quema de combustibles fósiles en el transporte, la industria y la generación de energía— experimentan reacciones fotoquímicas en condiciones soleadas.
Estas reacciones fotoquímicas requieren varias horas, por lo que las concentraciones de ozono suelen ser más altas a sotavento de los centros urbanos e industriales.
Algunas regiones agrícolas importantes situadas cerca de centros urbanos e industriales registran concentraciones elevadas de ozono. Entre ellas están el Medio Oeste de EE. UU., gran parte de la Europa continental, las llanuras indogangéticas del sur de Asia y la costa de China.
En estas regiones, las concentraciones de ozono alcanzan con frecuencia niveles suficientes para afectar la fisiología, el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. También puede producirse el transporte hemisférico de ozono y sus precursores, de modo que las emisiones de un continente influyen en las concentraciones de otro. Por ejemplo, las emisiones de América del Norte pueden afectar a las pérdidas de rendimiento causadas por el ozono en Europa.
El ozono entra en las hojas de las plantas a través de los estomas —poros que facilitan el intercambio gaseoso—, donde reacciona con los componentes celulares y desencadena una serie de reacciones químicas que generan un intenso estrés oxidativo. Los daños van desde lesiones visibles en las hojas, como el amarilleamiento (clorosis), el punteado y la muerte localizada de células (necrosis), hasta cambios fisiológicos sutiles, como la reducción de la fotosíntesis y la senescencia prematura. En última instancia, estos efectos reducen el rendimiento de los cultivos.
Una preocupación creciente
Los niveles de ozono se han duplicado desde la época preindustrial debido a las emisiones antropogénicas. Gracias a los estrictos controles de calidad del aire, los niveles máximos de ozono han disminuido en las últimas décadas en Europa y América del Norte. Sin embargo, el «ozono de fondo», es decir, la concentración de ozono en ausencia de fuentes antropogénicas locales, ha aumentado globalmente en los últimos años.
En los países en desarrollo, especialmente en Asia meridional y oriental, los niveles de ozono están aumentando y esta tendencia continuará al menos hasta 2030, a menos que se reduzcan significativamente las emisiones de los precursores del ozono (NOx y COV).
Es importante señalar que las regiones que actualmente registran niveles altos de ozono y que los seguirán registrando en el futuro también ocupan un lugar destacado en la agricultura y la producción de alimentos mundiales, y son vulnerables a la inseguridad alimentaria.
China y la India son ejemplos importantes de países donde la contaminación por ozono ya amenaza la producción agrícola. En la India, se estima que el ozono ha causado pérdidas de hasta un 14 % y 6 % del rendimiento del trigo y el arroz, respectivamente.
Consecuencias socioeconómicas de gran alcance
Así pues, el ozono añade otro factor al entramado ya existente de pobreza, malnutrición y efectos del cambio climático que ponen en peligro la seguridad alimentaria y nutricional en algunas de estas regiones. También es importante tener en cuenta que la inestabilidad de estos sistemas alimentarios tendrá consecuencias socioeconómicas de gran alcance a través de cambios en los precios de los alimentos, los ingresos agrícolas, el comportamiento de los consumidores y el acceso a una nutrición adecuada para distintos grupos de la sociedad, incluidas las mujeres.
Los estudios indican que las pérdidas de cultivos debidas a factores ambientales a menudo perjudican a los agricultores al aumentar sus deudas e intensificar sus cargas de trabajo, además de alterar las relaciones de género.
Al mismo tiempo, cerrar las brechas de rendimiento en las regiones agrícolas actuales y futuras es fundamental para la seguridad alimentaria mundial.
Los agricultores y los responsables de la formulación de políticas a menudo no identifican la contaminación atmosférica como un factor que contribuye a la reducción del rendimiento de los cultivos, y las preocupaciones sobre la calidad del aire siguen centradas en las ciudades y los centros urbanos, donde la contaminación elevada afecta a la salud humana. Por tanto, es importante que los medios de comunicación, los científicos y los activistas ambientales tomen la iniciativa para acercarse a los agricultores, la ciudadanía y los responsables de la formulación de políticas, aportarles pruebas de los riesgos y daños, y colaborar para determinar dónde se necesitan soluciones que reduzcan la contaminación por ozono y sus consecuencias.
Integrar la contaminación por ozono
Ante estos desafíos, los científicos deberían considerar la posibilidad de integrar la contaminación por ozono en las previsiones estacionales del rendimiento de los cultivos. Investigadores del Stockholm Environment Institute están desarrollando herramientas para evaluar los riesgos y daños del ozono en los cultivos. Un informe reciente destaca la importancia de las redes de vigilancia del ozono en las zonas rurales para evaluar las concentraciones de ozono de fondo y la frecuencia de los episodios de niveles altos de ozono.
Esto es especialmente importante porque la vigilancia de la calidad del aire suele centrarse en zonas urbanas y semiurbanas. Este informe sintetizó información de 15 redes de vigilancia del ozono de todo el mundo, incluido el Programa Europeo de Vigilancia y Evaluación, junto con datos recopilados por investigadores individuales o por redes regionales o nacionales más pequeñas.
Estas redes permitirán integrar información sobre la contaminación por ozono y podrían proporcionar alertas tempranas de episodios de ozono (que a menudo pueden durar desde días hasta semanas), lo que ayudaría a los agricultores a minimizar las pérdidas de cultivos mediante prácticas de gestión adecuadas.
Lo ideal sería que la investigación destinada a desarrollar sistemas agrícolas resilientes integrara medidas de adaptación para evitar los peores efectos de la contaminación por ozono y del cambio climático, mediante la mejora del fitomejoramiento y de las prácticas agronómicas. Sin embargo, es absolutamente necesario comprender los vínculos y las interacciones entre la calidad del aire, el cambio climático, la agricultura, el suministro de alimentos y las consecuencias socioeconómicas asociadas a escala local, regional y mundial, a fin de obtener una visión completa del problema y ofrecer así soluciones eficaces.
