Evaluación y estrategias para sistemas alimentarios sostenibles dentro de los límites planetarios.


Desde la Revolución Verde de los años 1960, las prácticas de producción agrícola intensiva han sentado las bases para la seguridad alimentaria. Sin embargo, estas medidas también van acompañadas de importantes aportaciones de recursos e impactos ambientales. Satisfacer la creciente demanda de alimentos de manera sostenible se convierte en un desafío global.


por Science China Press


Evaluación y estrategias para un sistema alimentario sostenible dentro de los límites planetarios.
En la figura se puede ver el proceso de uso de recursos y los impactos ambientales en la etapa de producción del sistema alimentario. Específicamente, la recuperación de tierras plantea una seria amenaza a los límites del uso de la tierra; El proceso de riego consume grandes cantidades de agua superficial y subterránea, lo que potencialmente amenaza la frontera del agua dulce. El proceso de producción, transporte y aplicación de fertilizantes consume grandes cantidades de recursos de N y P y contribuye a las emisiones de GEI. La aplicación excesiva de fertilizantes también puede alterar los ciclos globales de N y P. Los alimentos de origen animal provienen principalmente de la ganadería y la acuicultura, las cuales requieren ocupación de la tierra y consumo de agua dulce, lo que afecta el uso de la tierra y los límites del agua dulce. Además, la volatilización, lixiviación o escorrentía de excrementos animales, así como la fermentación entérica por parte de los animales, también pueden representar amenazas a los límites del cambio climático global, los ciclos de N y P. Crédito: Science China Press

Definir umbrales sostenibles para el uso de recursos y los impactos ambientales es crucial para lograr el desarrollo sostenible del sistema alimentario. El marco conceptual de límites planetarios (BP), introducido en 2009, se ha convertido en una referencia crucial en el estudio de los sistemas alimentarios sostenibles.

El Dr. Wenjiao Shi (Instituto de Ciencias Geográficas e Investigación de Recursos Naturales, Academia de Ciencias de China) y los coautores realizaron una revisión sistemática de la aplicación de los PB en los sistemas alimentarios. Su investigación se publica en la revista Science China Earth Sciences .

El sistema alimentario contribuye significativamente a superar los PP globales o regionales, lo que plantea amenazas significativas a dimensiones como el uso de la tierra, el uso de agua dulce, los ciclos de N y P y el cambio climático dentro del marco de los PP. Desde la introducción del marco global de PP, académicos de todo el mundo han realizado investigaciones exhaustivas en diversas dimensiones.

Los resultados indicaron que en la evaluación integrada de los BP relacionados con el sistema alimentario, el límite de las tierras de cultivo era 1260×10 4 km 2 ; la frontera de agua dulce era de 1980 km 3 /año, lo que representa aproximadamente el 70,71% de la frontera total de agua dulce mundial; los límites de los fertilizantes de nitrógeno y fósforo fueron 69 TgN/año y 16 TgP/año, respectivamente; y los límites de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) procedentes de la producción agrícola y de las emisiones de GEI distintos del CO 2 fueron 6,5 GtCO 2 eq/año y 4,3–5,3 GtCO 2 eq/año, respectivamente.

El propósito original de los PB era ofrecer una perspectiva global y no estaba pensado inicialmente para aplicaciones a escala regional. Sin embargo, dado que las estrategias de gestión sostenible relacionadas con los recursos y el medio ambiente se formulan a escala regional, se necesitan aplicaciones de PP a menor escala.

Los métodos actuales de reducción de escala pueden clasificarse en términos generales en enfoques de “asignación de arriba hacia abajo” e “integración de abajo hacia arriba”. Con base en los dos métodos, se determinó que el límite de las tierras de cultivo en el sistema alimentario de China era 80×10 4 km 2 , el límite del agua dulce era 53 km 3 /año, el límite de las emisiones de nitrógeno y fósforo de los cuerpos de agua era 0,58 TgN/año y 0,32 TgP/año, y el límite de las emisiones de GEI procedentes de la agricultura fue 0,97 GtCO 2 eq/año, a la luz de la disponibilidad regional de agua dulce y la proporción demográfica de China.

Evaluación y estrategias para un sistema alimentario sostenible dentro de los límites planetarios.
El valor actual se derivó de datos estadísticos de la FAO. Los PP del mundo y de China se remitieron a los resultados de la investigación de Springmann et al. (2018) y Hu et al. (2020). Crédito: Science China Press

Toda la cadena de suministro del sistema alimentario, incluida la producción, la manipulación y el almacenamiento poscosecha, el procesamiento, la distribución, la venta minorista y el consumo, ejerce presión sobre los recursos y el medio ambiente. Este estudio exploró las tendencias cambiantes de diferentes indicadores relacionados con el uso de recursos y los impactos ambientales en los sistemas alimentarios global y chino desde 1981 y comparó sistemáticamente estas brechas entre ellos y los PP asociados con el sistema alimentario.

Los resultados indicaron que la superficie mundial de tierras de cultivo ya ha superado el límite superior de 120×10 4 km 2 . Además, el uso agrícola del agua ha aumentado un 124,35% en los últimos 40 años, casi alcanzando el límite superior.

De 1961 a 2020, las aplicaciones globales totales de N y P aumentaron 5,7 veces y 3,0 veces, respectivamente, y han excedido el límite medio. Las pérdidas actuales de N y P en el sistema alimentario fueron 2,5 veces y 0,85 veces el límite medio correspondiente. Las emisiones totales todavía representan aproximadamente un tercio del total de las emisiones antropogénicas de GEI y ya han excedido el límite inferior de emisiones de GEI.

En China, la superficie total de tierras de cultivo ha superado el límite superior de 35×10 4 km 2 y el uso de agua dulce en el sistema alimentario ha superado el límite superior del uso nacional de agua dulce del 64,8%.

En 2021, la cantidad total de fertilizantes N y P aplicados fue 1,86 veces y 3,48 veces los niveles de 1981, respectivamente, ambos superando con creces el límite superior. Además, el sistema alimentario de China contribuye significativamente a las emisiones totales de GEI, acercándose al límite inferior de emisiones de GEI.

La implementación de estrategias de gestión sostenible a nivel mundial o nacional es vital para alcanzar los objetivos de sostenibilidad ambiental y de recursos dentro del sistema alimentario. Las estrategias de gestión existentes incluyen principalmente cambios en la dieta, mejoras en las tecnologías y la gestión, reducciones en la pérdida y el desperdicio de alimentos, optimización en la distribución de la producción agrícola y estrategias combinadas.

Finalmente, se proponen varias sugerencias para mejorar la investigación futura sobre sistemas alimentarios sostenibles dentro del marco de los BP en los siguientes aspectos: (1) mejorar la investigación sobre los mecanismos de interacción entre los BP en el sistema alimentario; (2) fortalecer la investigación sobre la reducción de escala de los PP dentro del sistema alimentario; y (3) mejorar la racionalidad de la formulación de políticas para el sistema alimentario sostenible en China.

Más información: Minglei Wang et al, Progreso de la investigación en evaluación y estrategias para un sistema alimentario sostenible dentro de los límites planetarios, Science China Earth Sciences (2024). DOI: 10.1007/s11430-023-1232-y

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