Los agricultores deben producir un 70% más de alimentos para alimentar a la población mundial prevista de 9.100 millones de personas en 2050, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
Mientras el mundo afronta el impacto de la crisis climática en las cadenas de suministro agrícola, la IA y otras tecnologías son cada vez más esenciales para satisfacer esta demanda.
Un nuevo informe de análisis del Foro Económico Mundial destaca las tecnologías de la Cuarta Revolución Industrial que impulsarán la próxima ola de transformación del sector agrícola y pide alianzas público-privadas para ampliar su alcance.
Cuando Himanshu Gupta era un niño en el norte de la India, su abuela solía diluir la leche con agua para asegurarse de que alcanzara para alimentar a su familia de clase media baja, compuesta por dieciséis personas. El aumento del precio de la leche significaba que la familia no podía permitirse comprar más.
«En aquel entonces, no teníamos tiempo para entender los matices de por qué ocurría algo ni qué estaba pasando», dice. «Pero muchos de estos problemas, como la inflación alimentaria… el cambio climático es uno de los factores importantes que inciden en ella».»
Unas décadas después, Gupta cofundó ClimateAi desde su habitación en la residencia universitaria de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, una de las universidades más prestigiosas del mundo. Ahora quiere ayudar a más de 500.000 millones de agricultores en todo el mundo en apenas seis años.
Aprovechar los rápidos avances actuales en «agrotecnología» —el uso de herramientas y tecnología digitales en la agricultura— es crucial para ayudar a los agricultores a adaptarse a la crisis climática y reforzar la seguridad alimentaria mundial. También tiene sentido desde el punto de vista empresarial, ya que, según Gupta, la adaptación climática en todos los sectores representa una oportunidad de 1 billón de dólares.
«Este año vemos un punto de inflexión en la adaptación, que pasa de ser una agenda filantrópica a una agenda corporativa», dijo Gupta al Foro Económico Mundial.
ClimateAi trabaja con más de 50 empresas de las cadenas de suministro de alimentos, agricultura y bebidas. Ahora las empresas participan más porque «reconocen que el nivel actual de volatilidad en las cadenas de valor debido al cambio climático no tiene precedentes».
Según un informe reciente sobre «Alimentos y agricultura preparados para el futuro», las empresas también pueden beneficiarse al invertir en reducir nueve gigatoneladas de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) o alrededor de la mitad de todas las emisiones de los sistemas alimentarios mundiales. Actualmente, los sistemas alimentarios representan el 30% de todas las emisiones.
¿Cómo puede ayudar la IA?
La FAO señala que un tercio de los suelos de la Tierra ya está degradado y que cada cinco segundos se erosiona una superficie de suelo equivalente a un campo de fútbol.
Pensemos además que, en medio de la creciente demanda de una población mundial de 8.100 millones de personas, pueden hacer falta hasta 1.000 años para producir apenas entre 2 y 3 cm de suelo.
La inteligencia artificial (IA) puede contribuir a aliviar esta presión al transformar el negocio agrícola mundial de 5 billones de dólares para mejorarlo.
En primer lugar, el momento oportuno es esencial en la agricultura. ¿Cuándo terminará la ola de calor? ¿Cuánto falta para la próxima gran tormenta? ¿Cuándo empezarán las inundaciones? Encontrar respuestas a estas preguntas urgentes determina si los agricultores pueden saber cuándo comprar semillas, qué semillas comprar y cuándo sembrarlas y cosecharlas.
Los agricultores necesitan estas respuestas con varios meses de antelación, a veces incluso con seis meses, para garantizar sus cosechas. Esto es aún más importante hoy, pues la intensidad de los patrones meteorológicos impredecibles va en aumento. Sin embargo, Gupta dice que la mayoría de los pronósticos meteorológicos solo llegan a dos semanas vista.
Los agricultores también necesitan la agrotecnología para comprender qué tan viable será su suelo —la base de su sustento— dentro de décadas, a medida que los patrones climáticos evolucionan más rápido de lo previsto.
En general, los agricultores necesitan mucha más anticipación, tanto para «lo que ocurre ahora» como para «lo que viene después». Las tecnologías basadas en IA pueden aportar esa claridad con pronósticos más precisos, detallados y frecuentes.
En segundo lugar, la IA y otras soluciones de agrotecnología pueden aumentar la oferta de semillas resistentes al clima, cuya necesidad es urgente, y acelerar el proceso desde el laboratorio hasta el suelo. Actualmente, lanzar una nueva semilla lleva entre 10 y 15 años, pero Gupta afirma que los patrones meteorológicos pueden cambiar considerablemente durante ese tiempo. Las semillas pueden volverse menos resistentes y las cosechas pueden fracasar.
Esto genera una tensión considerable en la comunidad agrícola y, en ocasiones, dificulta atraer nuevos talentos. Mientras trabajaba con el Gobierno de la India, Gupta «vio casos de muchos agricultores algodoneros que se suicidaron, abandonaron por completo el cultivo de algodón o se fueron a trabajar como peones a grandes ciudades». No es un problema aislado: el 95% de los jóvenes agricultores afirma que la mala salud mental es el mayor peligro oculto de la agricultura actual.
Crear bancos de datos para los agricultores
La eficacia de la IA —tanto para pronosticar el tiempo como para desarrollar semillas resistentes al clima— depende en gran medida de los datos que se «alimentan» al sistema. La calidad, el volumen y el uso de datos procedentes de las explotaciones agrícolas y de otras partes de la cadena de suministro agrícola deben mejorar en todo el mundo, aunque ya existen diferencias claras entre los países desarrollados y los países en desarrollo.
En los países desarrollados, se puede recopilar, compartir y utilizar mejor gran parte de los datos disponibles para aumentar la precisión de los pronósticos meteorológicos. Por ejemplo, en vez de decirles a los agricultores de España que se preparen para una ola de calor, la IA puede determinar que los productores de tomate de una zona concreta de España deberían comprar más adelante un tipo particular de semilla para proteger ese cultivo. Gupta dice que este tipo de detalle «impulsa la acción» y protege las cosechas, a los agricultores y a las empresas de semillas.
Sin embargo, hay pocos datos en los países en desarrollo, lo que puede aumentar aún más el riesgo para las comunidades más vulnerables a la inestabilidad alimentaria. Por ejemplo, el jefe de una aldea de la India solía anotar en un cuaderno la precipitación estimada en la zona, algo que, advierte Gupta, puede introducir sesgos involuntarios. A su vez, esto aporta datos de menor calidad a los sistemas de IA de esa zona. Su equipo investiga ahora formas de crear pronósticos meteorológicos de mayor resolución con pocos datos.
La agrotecnología: una visión más amplia
La agrotecnología está transformando la resiliencia, la agilidad, la eficiencia y la transparencia en todo el ecosistema, según el informe Agrotecnología: cómo está transformando la agricultura en las economías emergentes, hoy y mañana del Foro Económico Mundial.
El informe es el segundo documento de la iniciativa del Foro IA para la Innovación Agrícola (AI4AI), cuyo objetivo es ampliar los servicios de agrotecnología mediante alianzas público-privadas. Explica el papel de la agrotecnología en la configuración del ecosistema agrícola en cuatro grandes categorías: planificación inteligente de cultivos, agricultura inteligente, del campo al tenedor y los datos como factor habilitador.
El proyecto piloto Saagu Baagu, que el Foro llevó a cabo con el Gobierno de Telangana, en el sur de la India, ilustra el potencial de aplicar servicios de agrotecnología a la agricultura. Se introdujeron cuatro servicios de agrotecnología para 7.000 productores de chile, cuyos beneficios absolutos aumentaron un 18%. El proyecto se está ampliando ahora para apoyar a 500.000 agricultores que siembran 5 cultivos en 10 distritos.
Veamos con más detalle cada una de las cuatro categorías:
Categoría uno: planificación inteligente de cultivos
La magnitud y la complejidad de la planificación de cultivos son difíciles de imaginar. Pensemos que el año pasado se cosecharon 695 millones de toneladas de grano en China y que la superficie sembrada de arroz en Estados Unidos fue de casi 1,2 millones de hectáreas en 2023, un aumento interanual del 30%.
En este contexto, la IA ayuda a crear un «plan de cultivo» que tiene en cuenta los pronósticos sobre el cambio climático y las necesidades nutricionales de los clientes. También puede corregir errores menores en tiempo real e impedir que se conviertan en un problema mayor meses después, durante la cosecha.
El informe señala que también es fundamental analizar el suelo en las primeras etapas de la planificación de cultivos. Los modelos basados en IA permiten realizar en tiempo real análisis que antes tardaban unas semanas. Así, los agricultores pueden actuar de inmediato si lo desean. También pueden beneficiarse de la edición genética de semillas mediante herramientas de IA predictiva, que permite obtener mayores rendimientos con recursos similares: el objetivo último de la agricultura del futuro.
Categoría dos: agricultura inteligente
Los agricultores deben gestionar cada semana múltiples incógnitas, desde el tiempo y la fauna hasta la volatilidad de los precios. La agricultura inteligente utiliza tecnologías centradas en la precisión para reducir parte de la incertidumbre de las tareas semanales de los agricultores. El informe explica que el estrés del suelo, la eficiencia de las operaciones y la detección y prevención tempranas de riesgos forman parte de este nuevo enfoque de la gestión agrícola.
El informe detalla que la IA y la realidad aumentada (RA) para gestionar cultivos, así como el asesoramiento sobre cultivos, plagas, enfermedades vegetales y nutrientes, son algunos de los métodos clave de la agricultura inteligente que ya están teniendo un impacto sobre el terreno. Agerpoint, que crea modelos 3D de cultivos y árboles, utiliza miles de rayos láser dirigidos simultáneamente a una planta para crear un gemelo digital de esta, de modo que los agricultores puedan extraer información de los sensores en lugar de la planta viva.
La robótica es otro factor transformador de la agricultura inteligente. Poder programar un robot para sembrar y eliminar malas hierbas automáticamente en muchos acres de terreno —algunas herramientas pueden eliminar 300.000 malas hierbas por hora— ahorra a los agricultores mucho tiempo, estrés y esfuerzo físico, por ejemplo.
Categoría tres: del campo al tenedor
El periodo entre el momento en que los cultivos salen del suelo en el campo de un agricultor y llegan a tu carrito en el supermercado es de alto riesgo; actualmente se pierde el 14% de los alimentos producidos en todo el mundo entre la cosecha y la venta al por menor. Esto puede traducirse en grandes pérdidas financieras, fluctuaciones de precios y frustración para los agricultores.
Poder seguir cada segundo los movimientos de las existencias en los almacenes gracias al Internet de las cosas (IdC) es una forma eficaz de reducir este riesgo. Esa transparencia es especialmente pertinente en nuestro mundo hiperconectado, donde una cuarta parte de todos los alimentos producidos para el consumo humano se comercializa internacionalmente. El IdC también permite realizar el mantenimiento antes de que se produzca cualquier fallo y mantener en marcha las cadenas de suministro nacionales y mundiales.
El informe señala que los envases inteligentes ayudan a prevenir las enfermedades transmitidas por los alimentos y a controlar su calidad y entorno mediante sensores químicos o biológicos. Estos sensores controlan la temperatura, los patógenos, la frescura y las fugas en cientos de millones de productos que los agricultores llevan al mercado cada día en todo el mundo. Estas salvaguardas permiten a los agricultores obtener ganancias rápidas y precios competitivos, mientras los clientes reciben los alimentos de alta calidad que necesitan.
Categoría cuatro: los datos como factor habilitador
Los datos son un ingrediente clave para que la IA sea eficaz. Por ejemplo, conocer cómo han afectado al terreno durante años la calidad del suelo, la temperatura y las precipitaciones ofrece de inmediato a las herramientas basadas en IA un punto de partida para elaborar pronósticos precisos y semillas resistentes al clima para los agricultores.
Los agricultores también pueden utilizar los datos para forjar una identidad propia, señala el informe. Mejorar la infraestructura pública digital (IPD) puede ser especialmente crucial para habilitar servicios de agrotecnología en las economías emergentes. Permite entender «quién soy» (identidad), «dónde estoy» (ubicación georreferenciada de la explotación) y «qué cultivo» (cultivos sembrados y superficie cultivada). En conjunto, estos tres elementos permiten que un agricultor se posicione como una empresa diferenciada, construya su reputación, mejore las operaciones agrícolas y refuerce la rentabilidad.
Usar datos para crear una agricultura climáticamente inteligente —por ejemplo, información sobre el efecto de los patrones meteorológicos en lugares concretos— también ayuda a los agricultores a adaptarse a escenarios a largo plazo y a respaldar los cultivos actuales. Reducir la vulnerabilidad de los agricultores a las perturbaciones de la oferta o de los precios aporta una seguridad similar. El informe señala tres conjuntos de datos clave que pueden ayudar: datos sobre la superficie cultivada, la época de siembra y el posible momento de la cosecha, y la cantidad cosechada.
Crear explotaciones agrícolas inclusivas con la IA
La implantación de nuevas tecnologías desde la década de 1970 ha generado más desigualdad, afirma Gupta; destaca, en particular, la brecha digital, pues al menos un tercio de la población mundial sigue sin tener acceso a Internet. La IA «no es algo de lo que debamos hablar únicamente quienes nos dedicamos a ella. Es algo de lo que debería hablar toda la sociedad, incluso las grandes empresas», afirma Gupta.
Actualmente, solo una cuarta parte de los agricultores de Estados Unidos, uno de los principales exportadores agrícolas del mundo, utiliza un dispositivo conectado a Internet para acceder a datos relacionados con la agricultura, señala el informe. Además, el 30% de los agricultores citó la falta de claridad sobre el retorno de la inversión (RoI) como uno de los tres principales motivos para no adoptar la agrotecnología.
Esto sugiere que debe mejorar la formación sobre el valor de la agrotecnología, especialmente en las economías emergentes. El 62% de los agricultores europeos que adopta tecnología contrasta marcadamente con el 9% de los agricultores de Asia, sobre todo si se tiene en cuenta que la población de Asia triplica la de cualquier otro continente del mundo, con 4.700 millones de personas.
El informe concluye que la discriminación de género también está muy extendida. Las mujeres representan el 43% de la fuerza laboral agrícola mundial, pero tienen poca influencia en la toma de decisiones. El acceso limitado de las mujeres a los teléfonos inteligentes forma parte del problema, ya que la mayoría de los servicios de agrotecnología se prestan mediante teléfonos móviles. Actualmente, las mujeres tienen un 7% menos de probabilidades que los hombres de poseer un teléfono móvil, lo que se traduce en 130 millones menos de mujeres con teléfono que hombres: el equivalente al doble de toda la población del Reino Unido.
El informe del Foro subraya que las agricultoras no deben quedarse «rezagadas en el proceso de transformación del sector». Este llamamiento a la acción está en consonancia con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU, que incluyen la igualdad de género en todo el mundo para 2030.
Agrotecnología: el futuro de la agricultura
Como una de las prácticas más antiguas del mundo, la agricultura ha experimentado muchos cambios. Pero el actual cambio de paradigma digital —que abarca desde los campos de los agricultores hasta las cocinas de todo el mundo— es una de las mayores transformaciones de sus 12.000 años de historia.
No ocurrirá de manera automática, señala el nuevo informe del Foro: las partes interesadas del sector agrícola necesitan un amplio apoyo, sobre todo a medida que se agravan los efectos de la crisis climática. Los responsables políticos, el sector privado, los expertos digitales, los fabricantes, el mundo académico y muchos otros deben unirse para que la agrotecnología se convierta en algo natural en todo el ámbito agrícola. Las tecnologías pueden hacer que las operaciones agrícolas sean más seguras, rápidas y rentables, y proporcionar a los clientes alimentos de calidad, precio y suministro más fiables, incluidos los que necesitan las 900 millones de personas que padecen inseguridad alimentaria crónica.
Gupta transformó su historia personal en torno a la seguridad alimentaria: pasó de recibir leche racionada de niño a utilizar la IA en su empeño por mejorar la vida de millones de comunidades agrícolas y miles de millones de personas para 2030. Ahora, señala el Foro, es hora de que las organizaciones agrícolas —públicas y privadas, pequeñas y grandes— se unan, adopten la agrotecnología y refuercen la seguridad alimentaria siguiendo una senda igual de ambiciosa.
