Aumentare l'efficienza agricola può aiutarci a creare un mondo di cibo più abbondante
Le Nazioni Unite recentemente confermato che la popolazione mondiale ha ufficialmente raggiunto gli 8 miliardi. Tuttavia, quella che dovrebbe essere una celebrazione della capacità dell'umanità di innovare e popolare ha molti analisti preoccupati per il futuro: come dovrebbe il pianeta ospitare, alimentare e nutrire questo gran numero di persone? Secondo a recente titolo di Politico, per esempio, il cambiamento climatico pone "8 miliardi di motivi per preoccuparsi".
Ma mentre sfamare 8 miliardi di anime e il conteggio avrebbe potuto essere una sfida insormontabile per l'umanità un secolo fa, siamo a un punto in cui non solo possiamo farlo, ma possiamo anche ottenerlo utilizzando meno risorse. È una testimonianza del fatto che quando sfruttiamo l'innovazione, possiamo godere di una maggiore abbondanza, sia nella quantità che nella qualità di ciò che abbiamo.
Arrivare al picco di utilizzo dei terreni agricoli
Anche se gli inizi dell'agricoltura moderna risalgono al 1850 e alla Rivoluzione industriale, con l'avvento dei macchinari, è stata la metà del XX secolo a dare il vero impulso alla maggiore produttività. Mio nonno, nato nel 1925, coltivava con cavalli e aratri in una fattoria (che da allora è stata sostituita da un piccolo aeroporto che gestisce circa 100 voli al giorno). Con i soldi ricavati dalla vendita della superficie coltivata (una decisione deplorevole dati i prezzi degli immobili di oggi), la mia famiglia ha investito in macchine agricole che hanno accelerato il lavoro durante la stagione del raccolto.
Se mio nonno fosse vivo oggi, farebbe fatica a credere ai suoi occhi al livello high-tech a cui ci siamo evoluti. I trattori erano semplici sostituti dei cavalli nella loro concezione iniziale. Oggi sono dotati di computer che regolano e misurano qualsiasi cosa, dalla salute del suolo al dosaggio della protezione delle colture. L'agricoltore moderno guarda gli schermi dei computer quasi quanto me come un impiegato.
Il progresso tecnologico degli ultimi decenni è culminato in un'incredibile efficienza agricola. Il nostro mondo nei dati visualizza tre analisi principali che utilizzano diverse metodologie basate sui dati dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura dal 1961 in poi, e mentre c'è una divergenza tra i ricercatori su esattamente quanta terra viene utilizzata a livello globale per l'agricoltura, tutti concordano sul fatto che l'umanità ha superato il picco di utilizzo del suolo agricolo tra 1990 e l'anno 2000. Ciò significa che da allora, anche se il fabbisogno alimentare del pianeta ha continuato ad aumentare, gli agricoltori sono stati in grado di sfamare più persone con meno risorse.
Gli effetti del superamento del picco di utilizzo dei terreni agricoli sono significativi. L'agricoltura influisce sul nostro ambiente per due fattori. In primo luogo, le emissioni di gas serra sono causate da disgregazioni del suolo. E in secondo luogo, l'agricoltura contribuisce alla perdita di biodiversità. Uno dei principali fattori che hanno contribuito alla riduzione delle foreste non è stato l'aumento delle aree abitate (l'umanità vive molto densamente date le sue dimensioni), ma piuttosto il nostro bisogno di terreni agricoli. Il ripristino delle terre selvagge e della fauna selvatica del pianeta può essere ottenuto attraverso una maggiore efficienza agricola: quando abbiamo bisogno di meno terra per coltivare la stessa quantità di cibo di una volta, quella terra in eccesso può essere recuperata dalla natura.
La promessa e i rischi dell'efficienza agricola
In che modo esattamente gli agricoltori sono stati in grado di ottenere questo miglioramento dell'efficienza? Un fattore è la protezione delle colture. Fino alla disponibilità generale di fungicidi chimici, insetticidi ed erbicidi (che conosciamo tutti come pesticidi), gli agricoltori erano praticamente impotenti contro la vasta gamma di parassiti che distruggevano i loro raccolti. Per riferimento, ci sono 30.000 specie di erbe infestanti, 3.000 specie di nematodi e 10.000 specie di insetti erbivori che gli agricoltori devono combattere. Prima che avessimo prodotti chimici per proteggere i raccolti, il nostro sistema agricolo dipendeva principalmente dalla fortuna per prevenire perdite significative, il che spiega perché storicamente le religioni di tutto il mondo hanno a lungo concentrato le preghiere sui buoni raccolti e perché le feste del raccolto sono così comuni.
La carestia irlandese del 1845 uccise 1 milione di persone, che all'epoca rappresentavano 15% della popolazione totale. Circa un secolo prima dell'introduzione tradizionale dei fungicidi, la popolazione agricola non aveva la capacità di combattere la peronospora della patata, portando a carestie in tutta Europa che causarono disordini civili, persino rovesciando la monarchia francese di luglio nella rivoluzione del 1848.
I pesticidi hanno offerto una soluzione agli agricoltori sin dagli anni '60, migliorando significativamente le possibilità di un buon raccolto, anche se il loro uso non completamente garantire che i raccolti non andranno perduti. Tuttavia, con l'uso dei pesticidi sono arrivati i rischi ad essi associati. Il dosaggio impreciso e l'uso eccessivo non solo comportavano rischi ambientali, ma erano anche costosi per le aziende agricole.
Mentre gli agricoltori si istruivano sull'appropriato dispiegamento di sostanze chimiche, uso per acro rifiutato da 40% negli ultimi 60 anni. Una migliore guida da parte dei produttori per quanto riguarda il dosaggio, nonché una comprensione più approfondita da parte degli agricoltori di quanto esattamente il principio attivo fosse necessario dimezzare la persistenza dei pesticidi (il grado in cui una sostanza chimica non viene scomposta e rimane nel terreno).. La quantità di principi attivi applicati alle colture è diminuita di 95% nello stesso periodo di tempo. Nuove tecnologie come gli irroratori intelligenti riducono anche l'uso di pesticidi analizzando con precisione la quantità di una sostanza chimica necessaria per colture specifiche.
L'anno scorso, lo Sri Lanka ci ha inavvertitamente fornito un caso di studio sulla necessità di una moderna protezione delle colture. Nell'aprile 2021, l'ex presidente Gotabaya Rajapaksa ha vietato tutti i fertilizzanti chimici e i pesticidi nel tentativo di far passare il paese a un modello alimentare completamente biologico. La mossa ha portato il paese in una crisi alimentare: La produzione alimentare domestica è diminuita di 50% e decimato il settore vitale del tè da cui dipende il paese.
Mentre il governo si affrettava ad abrogare la misura pochi mesi dopo che era stata emanata, gli abitanti dello Sri Lanka sono diventati dipendenti dagli aiuti alimentari dall'India e hanno rovesciato il governo dopo settimane di proteste. Anche con la legge abrogata da un governo ad interim, 30% del paese affronta una grave insicurezza alimentare.
I numerosi vantaggi dell'innovazione
Non esistono soluzioni valide per tutte le sfide dell'agricoltura mondiale, dalla riduzione delle emissioni di gas serra all'alimentazione efficiente di più persone. Eppure l'esperienza dello Sri Lanka dimostra che non possiamo rinunciare alle innovazioni dell'agricoltura moderna. Dovremmo anche resistere alla conclusione che l'agricoltura biologica sia palesemente nemica del progresso: anch'essa può sfruttare i moderni miracoli scientifici.
Ad oggi, l'agricoltura biologica ha dimostrato di essere meno efficiente rispetto all'agricoltura convenzionale e ha a maggiore impronta di carbonio- ed è per questo che non tutti nel settore biologico predicano un approccio di ritorno alle origini al loro credo. Alcuni discutono che l'agricoltura biologica trarrebbe vantaggio dalle nuove tecniche di allevamento (NBT), che utilizzano tecnologie come l'editing genetico CRISPR Cas-9 per il miglioramento genetico delle piante. CRISPR è una tecnologia che ci consente di escludere i geni indesiderati nel DNA, modificando potenzialmente anche gli errori di battitura genetici per migliorare sia la resilienza che i benefici per la salute delle piante e per curare le malattie.
Mentre la resistenza della comunità biologica alle colture geneticamente modificate può spesso essere ideologica, i vantaggi della modificazione genetica sono diventati evidenti in quelle giurisdizioni in cui può essere legalmente impiegata nella produzione alimentare. L'editing genetico consente alle colture di assorbire 30% più anidride carbonica senza effetti negativi su di loro, rende sicuro il grano per le persone affette da celiachia, crea arachidi anallergiche, e produce riso resistente alla siccità in India. Nel complesso, le colture geneticamente modificate crescono in modo più efficiente con un minore utilizzo delle risorse (come l'acqua), accelerando così la velocità con cui avanza l'efficienza agricola.
E la capacità di modificare in modo selettivo la struttura genomica delle colture ha una gamma di applicazioni che supera di gran lunga ciò che ritenevamo fattibile in precedenza. In Giappone, ad esempio, un pomodoro derivato da CRISPR che allevia l'ipertensione è stato approvato per l'uso sul mercato. Il frutto produce livelli più elevati di acido gamma-aminobutirrico (GABA), che ha dimostrato di ridurre l'ipertensione, un fattore di rischio per malattie cardiache e ictus. Le opportunità offerte dall'editing genetico includono vite più lunghe e più sane e la possibilità di facilitare l'accesso all'assistenza sanitaria. Se il nostro cibo diventa allo stesso tempo la nostra medicina, i prezzi dei prodotti farmaceutici potrebbero persino diventare meno preoccupanti in futuro.
Il motivo per cui alcuni paesi, come il Giappone, Israele, gli Stati Uniti e il Canada, hanno adottato un approccio più leggero alla regolamentazione delle colture geneticamente modificate è semplice: la maggior parte delle colture che usiamo oggi hanno i loro genomi alterati in modo numero di modi, attraverso incroci selettivi o attraverso mutazioni genetiche causate dalla natura o dall'uomo. Gli esseri umani hanno a lungo utilizzato le radiazioni ionizzanti per creare mutazioni casuali nelle colture, una tecnica meno precisa dell'editing genetico ed è legale per l'uso nell'agricoltura biologica, anche in giurisdizioni come l'Unione Europea, dove gli NBT non sono attualmente consentiti. Le radiazioni ionizzanti sono impiegate nell'allevamento delle piante per avviare cambiamenti genetici ereditabili, utilizzando tecniche come la radiazione del raggio di ferro, i raggi X o le luci UV. Nonostante la sua utilità per creare varietà genetiche, questa tecnica è meno affidabile della moderna modifica genetica.
Alcune giurisdizioni, in particolare l'Unione Europea, vietano l'uso dell'editing genetico su regole precauzionali ingiustificate ed esprimono scetticismo sull'importazione di prodotti alimentari derivati da NBT. Quelle giurisdizioni che vietano ancora l'editing genetico dovrebbero adottare norme e regolamenti simili a quelli di Stati Uniti, Canada e Giappone. Nuove varietà di colture possono ancora essere approvate dalle agenzie di regolamentazione, senza limitare l'intera tecnologia. Inoltre, le autorità di regolamentazione dovrebbero consentire il libero commercio alimentare su un mercato aperto, per garantire ai consumatori la massima scelta.
La storia dell'agricoltura moderna è impressionante. Mostra fino a che punto l'umanità è in grado di superare i presunti limiti alla propria crescita e al proprio sviluppo. L'efficienza agricola continuerà a migliorare nella misura in cui consentiamo a scienziati, selezionatori di piante e agricoltori di utilizzare appieno le proprie conoscenze e competenze in un modo che avvantaggia sia i consumatori che l'ambiente.
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