Duplicar la producción de alimentos, ahorrar agua y aumentar la capacidad de almacenamiento de carbono sería teóricamente con una reorganización espacial radical del uso del suelo a escala global.

Esta es la conclusión de investigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) y del Instituto de Tecnología de Geoinformación de Heidelberg (HeiGIT) de la Universidad de Heidelberg. Sus hallazgos se publican en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

El uso de la superficie de la Tierra por parte del ser humano para la producción de alimentos, por ejemplo, ha cambiado considerablemente en los últimos siglos. La población mundial está aumentando. Se necesitan más alimentos y estos pueden transportarse por todo el mundo en el menor tiempo posible. Sin embargo, los sistemas de producción de alimentos desarrollados históricamente no reflejan el potencial biofísico de nuestros ecosistemas.

El estudio muestra que los alimentos no se producen en lugares donde serían más eficientes en términos de uso de superficie, consumo de agua y emisiones de CO2. En cambio, se continúa deforestando para obtener tierras de cultivo y pastos y se riegan campos áridos. Estas actividades tienen un enorme impacto negativo en la disponibilidad de agua y el almacenamiento de carbono.

Pero ¿qué pasaría si los campos, los pastos y la vegetación natural se trasladaran a donde serían más eficientes? ¿Qué pasaría si las tierras de cultivo se limitaran a áreas que no requieren riego extensivo? Para responder a estas preguntas, los investigadores de KIT y HeiGIT combinaron un modelo de vegetación dinámico con un algoritmo de optimización para estudiar escenarios alternativos de uso de la tierra global y sus impactos.

Los investigadores modelaron el uso optimizado de la tierra para las condiciones climáticas de un escenario optimista y un escenario de cambio climático actualmente más realista para el futuro cercano y lejano (2033 a 2042 y 2090 a 2099). Descubrieron que la reorganización espacial por sí sola aumentaría la producción de alimentos en un promedio del 83%, la disponibilidad de agua en un 8% y la capacidad de almacenamiento de CO2 en un 3%. Estos aumentos serían aún mayores si se diera prioridad a uno de los tres parámetros sobre los dos restantes.

"Nuestro estudio abordó exclusivamente el potencial biofísico como base para un uso de la tierra que consideraría mucho mejor los conflictos objetivo", dice en un comunicado la primera autora, la Dra. Anita Bayer, del Campus Alpine del KIT en Garmisch-Partenkirchen. "Descubrimos que, de hecho, hay regiones en las que ciertos usos de la tierra serían ventajosos u óptimos".

Según el estudio, los bosques tropicales y boreales deberían preservarse o reforestarse debido a su excelente capacidad de almacenamiento de CO2 en lugar de utilizarse como tierras de cultivo o pastos. Las latitudes templadas tendrían que servir como tierras de cultivo en lugar de pastos. Esto compensaría la pérdida de superficie debido a la reforestación de bosques tropicales y boreales. Las amplias y abiertas sabanas y pastizales tropicales y subtropicales tendrían que utilizarse como pastos y para la producción de alimentos. "En nuestro estudio, este esquema óptimo de uso del suelo resultó ser muy estable", afirma Bayer.

El estudio muestra que la práctica regional difiere mucho del óptimo teóricamente alcanzable. Serían necesarios cambios masivos en el uso de la tierra para aprovechar mejor el potencial biofísico y, al mismo tiempo, aumentar la producción de alimentos, la disponibilidad de agua y la capacidad de almacenamiento de carbono.

"Aunque cambios tan importantes en el uso de la tierra parecen poco realistas, debemos ser conscientes de que el cambio climático estará asociado de todos modos a grandes cambios en las superficies de cultivo", afirma el profesor Sven Lautenbach, investigador de HeiGIT y del Instituto Geográfico de la Universidad de Heidelberg. "No debemos permitir que se produzcan estos cambios, sino tratar de gestionarlos teniendo en cuenta el potencial biofísico".