Desde invernaderos solares hasta granjas verticales e hidroponía, investigadores de Virginia Tech analizan cómo la agricultura en ambiente controlado puede mejorar la seguridad alimentaria y reducir la vulnerabilidad frente al cambio climático.
La agricultura está entrando en una nueva etapa. Frente al avance del cambio climático, la urbanización, la presión sobre el agua y la necesidad de asegurar alimentos frescos durante todo el año, la producción en ambientes controlados comienza a posicionarse como una alternativa tecnológica para complementar los sistemas agrícolas tradicionales.
¿Qué es la agricultura en ambientes controlados?
La agricultura en ambientes controlados es un modelo de producción que utiliza invernaderos, granjas verticales, hidroponía, iluminación LED y gestión precisa de variables como temperatura, luz, humedad y nutrientes. Su objetivo es producir alimentos durante todo el año, con menos dependencia del clima, menor uso de tierra y mayor eficiencia en recursos como agua y energía.
Así lo plantea una investigación desarrollada por Virginia Tech, universidad pública de investigación de Estados Unidos, que analizó el avance de la agricultura en ambiente controlado, un modelo que combina invernaderos, hidroponía, granjas verticales, iluminación LED y nuevas tecnologías solares para producir alimentos con menor dependencia del clima.
En un invernadero de investigación ubicado en el sur de Virginia, científicos de la universidad están probando cómo responden distintos cultivos a sistemas de iluminación LED, tecnologías hidropónicas y paneles de invernadero capaces de permitir la fotosíntesis y, al mismo tiempo, capturar energía solar.
Michael Evans, profesor de la Facultad de Ciencias Vegetales y Ambientales de esa casa de estudios y codirector del Centro de Innovación en Agricultura en Ambiente Controlado, explicó que este tipo de agricultura no surge desde cero, sino que retoma una larga historia de intentos por cultivar fuera de las condiciones naturales de cada temporada.
Uno de los principales cambios que plantea la agricultura en ambiente controlado es que el suelo y las estaciones dejan de ser los únicos factores determinantes. En estos sistemas, la luz se transforma en una variable central para definir el crecimiento de las plantas.
Según Evans, no solo importa cuánta luz recibe una planta, sino también su duración y calidad. Las longitudes de onda rojas, azules y rojas lejanas pueden modificar de manera significativa la forma en que crecen los cultivos.
El desarrollo de luces LED más eficientes ha permitido llevar este modelo a una escala mayor. Hoy existen granjas verticales donde las plantas se cultivan en interiores y en distintos niveles, mientras que nuevos materiales, como paneles de policarbonato, permiten mejorar el aislamiento de los invernaderos sin bloquear el paso de la luz.
A esto se suman avances en agrovoltaica, un modelo que combina producción agrícola con generación de energía solar. En el caso de los invernaderos, los investigadores están experimentando con cubiertas capaces de transmitir la luz necesaria para la fotosíntesis y capturar el exceso de radiación para generar electricidad.
El estudio muestra que estos sistemas están creciendo con fuerza. Según el informe, las operaciones de agricultura en ambiente controlado se duplicaron entre 2009 y 2019, alcanzando cerca de 3.000 operaciones.
Además, la producción de cultivos bajo este modelo aumentó 56%, pasando de 502 millones de libras a 786 millones de libras en ese mismo periodo. El documento también destaca que el 60% de los tomates, pepinos y lechugas producidos en 2019 bajo estos sistemas se cultivaron mediante métodos hidropónicos. La investigación identifica además cerca de 300 instalaciones agrovoltaicas en funcionamiento en Estados Unidos.
Para John Bovay, profesor asistente del Departamento de Economía Agrícola y Aplicada de Virginia Tech, el avance de estas tecnologías podría cambiar tanto la experiencia del consumidor como la realidad económica de ciertos agricultores tradicionales.
«Si la agricultura en ambientes controlados y la agricultura de interior se popularizaran en la próxima década, esto podría transformar la experiencia del consumidor y posiblemente cambiar la realidad económica de los agricultores tradicionales que cultivan en tierra«, señaló.
Aunque los investigadores advierten que estos sistemas no reemplazarán en el corto plazo a la agricultura convencional, sí destacan ventajas relevantes en un contexto de mayor incertidumbre climática.
Entre sus beneficios potenciales se encuentran la posibilidad de producir alimentos durante todo el año, reducir la exposición a eventos meteorológicos extremos, utilizar menos tierra y, en algunos casos, disminuir el consumo de agua. También permiten acercar la producción a los centros urbanos, lo que podría mejorar el acceso a productos frescos y reducir ciertos costos logísticos.
«La agricultura de proximidad nos permite cultivar durante todo el año, independientemente del clima, con menos tierra y, a menudo, con menos agua», afirmó Evans en la publicación de Virginia Tech. «La cuestión es cómo podemos ampliar estos sistemas para alimentar a más personas, de forma más fiable, con menos recursos. Esto tiene implicaciones globales».
Este enfoque ya está siendo impulsado en países con restricciones de tierra cultivable, como Singapur, Emiratos Árabes Unidos y Japón, donde la agricultura vertical y los invernaderos hidropónicos han comenzado a recibir fuertes inversiones.
Pese a su potencial, la tecnología no elimina los desafíos del negocio agrícola. Evans advierte que los altos costos de capital y energía siguen siendo una barrera relevante para la expansión de estos sistemas.
Por eso, el éxito de la agricultura en ambiente controlado no dependerá solo de la innovación tecnológica, sino también de su capacidad para ser rentable, responder a la demanda de los consumidores y adaptarse a distintas realidades económicas.
La próxima etapa podría incluir cultivos que hasta ahora no se han producido a gran escala en interiores, como plantas medicinales, hierbas, fresas y frutas especiales.
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