Dos informes recientes definen la magnitud del reto al que se enfrenta la industria agrícola en este siglo. En 2019, el estudio Perspectivas de la Población Mundial de la ONU apuntaba a un aumento de nuevos habitantes en las próximas tres décadas: de los 7.500 millones de habitantes actuales a los 9.700 millones en 2050. Este excedente equivale a dos poblaciones de China, que necesitarán ser alojadas, vestidas y, sobre todo, alimentadas. Para ello, la producción de alimentos debe aumentar un 56% por encima de los niveles de 2010, según un estudio del Instituto de Recursos Mundiales.
El segundo documento fue publicado el año pasado por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). En él se alerta claramente de la necesidad urgente de contener el calentamiento global, con un objetivo de 1,5ºC para 2100, para evitar el agravamiento de problemas como la escasez de alimentos, la reducción de las áreas cultivables del planeta, el empobrecimiento de los suelos, el acceso comprometido a insumos naturales como el agua y el agravamiento de la inestabilidad climática, con grandes sequías e inundaciones que afectan fuertemente a la producción en el campo.
Así, en este complejo escenario que explican ambos estudios, la agricultura mundial ha seguido un amplio camino de transformación, acelerado principalmente por las tecnologías digitales. En un mundo en el que la población crece más rápido, los recursos naturales se restringen y las variaciones climáticas someten a los cultivos y al ganado a condiciones extremadamente adversas, el uso de herramientas tecnológicas mejoradas al servicio del campo -las agtechs, tecnologías agrícolas- es la estrategia obligada. Pero, ¿cómo superarán las «granjas del futuro» este inmenso reto?
Los avances tecnológicos como el IoT, la computación de borde, la analítica de datos, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático se han empleado no solo para aumentar la producción, sino también para garantizar la calidad en toda la cadena de valor. El uso de la automatización en los cultivos y los drones de seguimiento no sólo mejora el rendimiento de la producción, sino que también optimiza el uso de los recursos, reduce los residuos y garantiza la transparencia y la trazabilidad de los productos en su trayectoria de farm to consumer.
Agricultura de precisión
La excesiva ocupación de la tierra relacionada con las actividades agrícolas y ganaderas es una de las cuestiones más relevantes en esta ecuación entre productividad y sostenibilidad. Muchos países han desarrollado modelos de producción agrícola en áreas confinadas, donde cada paso del proceso está controlado y asesorado por la ciencia de datos. Es el caso de Holanda, que durante décadas ha invertido en granjas de invernadero. Ahora son más inteligentes, con sistemas electrónicos que lo controlan todo: la temperatura, la ventilación, el riego, la protección contra amenazas biológicas como las plagas, la siembra y la cosecha. El resultado: incluso con unos modestos 10.000 km2 de tierra cultivable, el país es el segundo mayor exportador de alimentos del mundo, sólo por detrás de Estados Unidos.
Em propriedades tradicionais, com a produção ao ar livre, a transição para o formato suportado por agtechs acontece também de forma acelerada, incluindo drones, robôs, sensores de IoT, edge computing, data centers e blockchain, cada qual com papel definido dentro de um ecossistema integrado.
En las explotaciones tradicionales, con producción al aire libre, la transición al formato apoyado por las agtechs también se está produciendo a un ritmo acelerado, incluyendo drones, robots, sensores IoT, edge computing, centros de datos y blockchain, cada uno con un papel definido dentro de un ecosistema integrado.
Los vehículos aéreos teledirigidos (drones) han evolucionado mucho en cuestiones como la navegación y el reconocimiento de imágenes, lo que ha contribuido en gran medida a la realización de tareas como la supervisión de cultivos y la detección de zonas listas para la cosecha. Este recurso ha sido adoptado incluso por pequeñas propiedades, que han accedido a empresas de externalización de servicios (DaaS, drone as a service). Según datos de Agribusiness Bulletin, elaborados por Deloitte, el coste de utilizar un dron es muy bajo -5 dólares/acre- y el beneficio resultante de los datos e imágenes obtenidos por el mismo y utilizados en acciones predictivas puede llegar a aumentar un 20% la producción.
La automatización/robotización del proceso productivo en el campo ha sido frecuente, por ejemplo, en la recolección de frutas y en tareas relativamente complejas como la siembra y la aplicación de fertilizantes y pesticidas de forma quirúrgica. Esto es lo que hace el pulverizador See&Spray TM, desarrollado por Blue River Technology para la multinacional de maquinaria agrícola John Deere. El dispositivo utiliza lentes con reconocimiento de imágenes mejorado con aprendizaje automático para identificar las malas hierbas y otros cultivos no deseados y rociar herbicida exclusivamente en este corte del campo, reduciendo la aplicación en un 77%, maximizando el rendimiento de los cultivos y reduciendo el riesgo de posibles daños al medio ambiente.
Los ecosistemas de sensores de IoT asociados a la informática de vanguardia están cada vez más extendidos en el campo. Esta arquitectura inteligente y conectada actúa para registrar y medir información rutinaria como la incidencia de la luz, la velocidad del viento, los niveles de nutrientes en el suelo y los niveles de mezcla de los insumos.
Para dar seguridad y transparencia a toda la cadena de producción, las grandes empresas del sector han utilizado la cadena de bloques, que permite un registro completo de toda la trayectoria del producto, desde la plantación hasta el consumidor final. Esto aumenta el nivel de fiabilidad de las empresas y sus cadenas de suministro con los clientes e inversores.
Además, las imágenes de satélite contribuyen a la planificación de los cultivos, indicando dónde y cuándo. Este es el caso del programa Copernicus en Europa, que utiliza estos recursos visuales registrados desde la órbita terrestre para proporcionar servicios como el Servicio de Vigilancia Terrestre Copernicus (CLMS). Se trata de imágenes y datos sobre la cubierta vegetal del continente, el uso del suelo, la degradación de los entornos naturales, el ciclo del agua y las variaciones térmicas y energéticas de la superficie terrestre que se ponen a disposición semanalmente. Todos estos conocimientos, integrados con otras tecnologías de seguimiento digital, contribuyen significativamente a la elaboración de planes de gestión de los cultivos.
Este aparato tecnológico que se está desplegando en la Agricultura 4.0 también requiere infraestructuras informáticas altamente disponibles, resistentes e híbridas para soportar esta demanda de procesamiento de datos. Una combinación de centro de datos en la nube y en las instalaciones que permite una analítica de datos precisa y esencial en la planificación operativa de las explotaciones, desde la siembra hasta el flujo de producción, controlando también las fluctuaciones del valor de las cosechas en los mercados e identificando oportunidades de negocio.
Repercusiones directas
Además del aumento de la productividad, el uso de la inteligencia de datos y las tecnologías digitales contribuye en otros dos frentes importantes. La primera está relacionada con los residuos. Se calcula que un tercio de la producción mundial de alimentos se pierde debido a factores como el mal almacenamiento, el transporte inadecuado y los problemas en la cadena de suministro. Los mayores derrochadores son los países en desarrollo de África, Asia y América Latina. En general, la pérdida se produce en el periodo posterior a la cosecha, cuando las frutas, las verduras, las hortalizas y, sobre todo, los cereales quedan expuestos a las inclemencias del tiempo y al ataque de insectos y pequeños animales, quedando inservibles y no aptos para el consumo humano.
Para remediar esta pérdida innecesaria, las empresas han invertido en herramientas digitales como el IoT. Los sensores conectados a la red vigilan los silos, almacenes y espacios para el secado de granos, advirtiendo del exceso de humedad, calor, insectos y otras plagas. Mitigar estos residuos genera múltiples beneficios. Además de la cuestión del suministro en sí, su reducción también conlleva una disminución de la ocupación de nuevas áreas para la plantación. Según un artículo de McKinsey, sólo con evitar esta pérdida relacionada con la producción de cereales, sería posible conservar cada año una superficie del tamaño de Francia.
Otra demanda que se satisface con la adopción de agtechs es la alineación ESG de las empresas del sector agrícola. Y es que toda esta aplicación tecnológica en el campo es capaz de reducir el impacto ambiental de los cultivos y el ganado, además de estimular la implantación de modelos de producción de alimentos más modernos, como es el caso de los invernaderos holandeses. La transparencia de la información relacionada con lo que va de los cultivos a la mesa de la gente es también un punto muy positivo. Las métricas producidas por las tecnologías digitales también contribuyen a la adopción de programas de neutralización del carbono. La consecuencia de todo esto para quienes producen es una ganancia de rendimiento exponencial en el negocio, siendo sus marcas más recordadas y deseadas por los clientes. Según la encuesta Global Sustainability 2021, de la consultora Simon-Kucher & Partners, el 60% de 10 mil entrevistados de 17 países consideraron la sostenibilidad asociada al producto como un factor importante en la decisión de compra. Para Unilever, el 33% de los consumidores ya buscaban marcas ecológicas en 2017.
Las «granjas del futuro», por tanto, pueden apoyarse en las tecnologías digitales a lo largo de toda la cadena de producción -desde la siembra hasta la cosecha, desde la distribución hasta la venta, desde el consumo hasta la reutilización y el reciclaje- siempre con resultados ampliamente positivos. Para ello, las partes implicadas en el sector de la producción de alimentos deben asumir su papel: gobiernos, empresas, agricultores, instituciones civiles, inversores, minoristas, proveedores de servicios y, por supuesto, los actores tecnológicos. Es necesario crear rápidamente un nuevo sistema global e integrado de producción de alimentos y esto sólo parece posible con la participación de todos.
