LA AMENAZA CLIMÁTICA PARA LOS CULTIVOS

El aumento de las temperaturas es una fuerza destructiva para la agricultura en todo el mundo. El cambio climático y los nuevos fenómenos atmosféricos provocan el marchitamiento y la maduración prematura en plantas, lo cual tiene un efecto devastador en la producción. Estos cambios pueden provocar que agricultores tomen la decisión de cambiar cultivos o, peor aún, expandir sus fincas hacia áreas de alta biodiversidad para compensar sus pérdidas agrícolas. Esto, a su vez, puede provocar la deforestación u otra pérdida de hábitat en áreas fronterizas donde la agricultura limita.

El problema es particularmente frecuente en los trópicos, y especialmente en la producción del café. Las estimaciones actuales ponen que hasta el 50% de las tierras cultivadas de café están en riesgo de eliminación por el cambio climático para 2050. Como el café tiende a crecer mejor en elevaciones altas, la migración resultante del café a las áreas montañosas restantes provocará la pérdida de hábitat. No está claro si actualmente existe un plan viable para hacer frente a este desafío. Esto es tan cierto para el café como para muchos otros cultivos fronterizos tropicales.

ENTREGA DE SOLUCIONES A TRAVÉS DE CREACIÓN DE COMPAÑÍAS

Creamos compañías enfocadas en un resultado específico dentro de áreas de necesidad lo cual llamamos, áreas de oportunidad. Esta área de oportunidad se enfoca en desarrollar intervenciones contra el estrés térmico que provocará la migración de cultivos fronterizos hacia áreas con alta biodiversidad, con un enfoque inicial en el café en los trópicos. El mercado del café es atractivo con $102.020 millones y la preponderancia de pequeños agricultores (25 millones de los cuales producen entre el 70 y el 80 por ciento del café mundialmente) significa que involucrarlos como agentes de conservación de la biodiversidad tiene una ventaja significativa.

Esta área de oportunidad forma parte de nuestro programa Iniciativa de Bioeconomía y Agricultura Tropical (TABI, con siglas en inglés) con sede en Costa Rica. Costa Rica tiene un 10% de su tierra dedicada a la agricultura, siendo uno de los cultivos claves el café. Hemos hecho alianzas con líderes en la investigación de agricultura tropical, lo cual hace que Costa Rica sirva no solo como base de investigación para cualquier empresa relevante en este espacio, sino también como mercado comercial. Los candidatos que trabajen en esta oportunidad podrán trabajar con científicos del CATIE, que es socio de nuestro programa en Costa Rica y sede de la Colección Internacional de Café, compuesta por cerca de 2000 accesiones de especies de café principalmente comerciales y la colección más diversa de Arábica en el mundo.

En última instancia, aspiramos a mirar más allá de Costa Rica: nuestro objetivo es identificar y ampliar los enfoques técnicos que pueden mantener las fincas cafetaleras existentes en el negocio, con el objetivo de mejorar sus rendimientos y ganancias, al mismo tiempo que previenen la expansión agrícola y reducen su huella ambiental. También esperamos poder aplicar la innovación en los sistemas de producción de café a muchos otros cultivos que enfrentan el desafío de la resiliencia térmica, que es especialmente problemático en el trópico y desiertos.

Las brechas de conocimiento en el café son representativas de las brechas en los cultivos tropicales, incluida la partición de asimilados nutricionales, las relaciones hormonales, el metabolismo del carbono y el nitrógeno, los mecanismos de defensa contra el estrés oxidativo, etc. Hay una gran variedad de enfoques que estamos considerando, pero para mantenerlo simple, ofreceremos un vistazo a algunas áreas claves:

LUCHA CONTRA EL ESTRÉS OXIDATIVO

El factor clave del daño térmico a nivel molecular es el estrés oxidativo. Aunque se ha llevado a cabo una cantidad considerable de investigación sobre la fisiología del café, se ha dedicado mucha menos investigación a identificar respuestas y mecanismos de tolerancia a temperaturas desfavorables, y traducir esto en tratamientos útiles que puedan estimular o simular esas respuestas en las plantas en el campo.

Las intervenciones de estrés oxidativo podrían centrarse en reducir la absorción de energía fomentando los movimientos de las hojas, aplicando superficies reflectantes, moviendo los cloroplastos dentro de la planta o disminuyendo el contenido de clorofila en general. Se podría lograr un mejor uso fotoquímico de la energía mediante el refuerzo de los componentes de transporte de electrones de los tilacoides. La aplicación del conocimiento de las especies depuradoras de oxígeno reactivo en otros campos de la biología podría explorarse más en el contexto del café u otras plantas. Una aclimatación consolidada también podría implicar cambios estructurales a largo plazo a nivel de membrana, concretamente en los componentes de lípidos y proteínas, y la arquitectura de estos en la célula. Idealmente, todas estas intervenciones podrían aplicarse de manera económica y confiable, en los momentos adecuados, ya sea a través de tratamientos foliares o del suelo.

REPENSAR LOS AMBIENTES CONTROLADOS

El control del viento, el agua y la temperatura son puntos de intervención importantes, y ya existe un amplio uso de ambientes controlados o pseudo controlados para permitir esto. Actualmente, se utilizan varias estrategias simples como maximizar la sombra y la retención de agua y reducir el estrés térmico y del viento. Los invernaderos se utilizan de forma experimental o, a menudo, para plantas más jóvenes. Las fincas más grandes pueden usar riego de pivote central sin sombra en los sistemas de producción extensivos, mientras que las fincas de pequeños agricultores pueden implementar grifos de agua o mallas artificiales para sombra, y rara vez usan invernaderos debido a los costos más altos. Además, pueden tener dificultades para acceder al agua para riego debido a la falta de infraestructura en las zonas montañosas, los cambios de precipitación o la falta de almacenamiento de agua.

Si bien los ambientes controlados son un espacio abarrotado en las regiones templadas, su implementación efectiva en el contexto de los pequeños agricultores tropicales requiere la reducción de los costos de los materiales y la innovación del modelo comercial para respaldar la recuperación a largo plazo del proveedor. Las ventajas de tales sistemas se extienden más allá del control del agua, el viento y la temperatura, y existe la oportunidad de crear invernaderos inteligentes conectados que mejoran la toma de decisiones por parte del agricultor. Esto podría habilitar invernaderos para la agricultura inteligente que eviten que múltiples problemas interfieran con los rendimientos a largo plazo y reducir los costos al alentar el reciclaje de enmiendas apropiado dentro de un sistema de circuito más cerrado. Sin embargo, un problema a tener en cuenta con cualquier tipo de intervención con un ciclo cerrado o semicerrado es el espectro de la enfermedad fúngica, que ha sido un obstáculo clave para implementar tales sistemas en el pasado. Teniendo esto en cuenta, los ambientes controlados accesibles y de bajo costo podrían detener fácilmente el estrés térmico en primer lugar y, con un control de aire adecuado, también podrían reducir la incidencia de enfermedades fúngicas que prevalecen en los trópicos.

CREA COMPAÑÍAS CON NOSOTROS

Si bien estamos explorando una variedad de enfoques, junto con el descrito anteriormente, nuestro pensamiento general gira en torno a algunas prioridades y consideraciones claves. Estos incluyen: garantizar que la tecnología o los productos sean accesibles para clientes remotos; ser consciente de los costos y asegurarse de que la intervención sea rentable y financieramente sostenible; que involucre financiamiento combinado con tecnología para dar acceso a los pequeños productores (que dominan la industria), y al mismo tiempo, ser consciente del hecho de que no todos los sistemas de café son iguales en todos los ámbitos.

Si esta es un área de su interés y tiene experiencia con bioquímica vegetal o con sistemas de producción de pequeños agricultores, ¡queremos saber de usted! Se pueden encontrar más detalles sobre los detalles de este rol en esta descripción del trabajo.

Puede encontrar más detalles sobre el programa de la Iniciativa de Bioeconomía y Agricultura Tropical aquí.