Así fue como los fertilizantes salvaron la comida, pero dañaron el planeta

Digamos que la historia podría empezar con el alemán Fritz Haber, aunque habrá quienes la rastreen de mucho antes. En 1905, unos cuantos años después de recibir su doctorado en química orgánica, Haber logró un objetivo con el que se saboreaban los científicos del momento: fijar el nitrógeno que está en el aire. (Le sugerimos: El hombre que salvó al mundo y luego lo envenenó (Parte I))

Digamos que la historia podría empezar con el alemán Fritz Haber, aunque habrá quienes la rastreen de mucho antes. En 1905, unos cuantos años después de recibir su doctorado en química orgánica, Haber logró un objetivo con el que se saboreaban los científicos del momento: fijar el nitrógeno que está en el aire. (Le sugerimos: El hombre que salvó al mundo y luego lo envenenó (Parte I))

Entre los distintos elementos que necesitan las plantas para sobrevivir y, por ende, también los cultivos de comida, el nitrógeno es uno de los principales. El problema- si se piensa desde la producción de alimentos - es que, en su mayoría, el nitrógeno se encuentra en forma gaseosa (N2), y hace falta que sean ciertas bacterias las que lo conviertan en formas reactivas de nitrógeno para que puedan ser utilizadas por las plantas. Lo que hizo Haber, si queremos ser simples, fue quitarles esta labor exclusiva a las bacterias para ser él, a través de un catalizador y altas presiones, quien fuera capaz de convertir el nitrógeno del aire en amoniaco. Ese, podría decirse, fue un momento “eureka” para la historia de los fertilizantes.

El segundo momento se dio gracias al también químico e ingeniero Carl Bosch, quién tomó las ideas y procesos de Haber y fue capaz de implementarlo a escalas mayores. Ambas ideas, juntas, hoy se conocen como el proceso Haber-Bosch y, según un estudio publicado en Nature permitió que, para el año 2000, el 44% de la población pudiera tener comida, aumentando al 48% para el 2008. En otras palabras, los fertilizantes de nitrógeno han permitido la alimentación de al menos entre 3 y 3.5 mil millones de personas actualmente.

(Lea también: Todo sobre cambio climático, contaminación y otras noticias en Ambiente)

Junto con otros fertilizantes, incluidos los que tienen base de potasa -minerales que tienen potasio (K) - y fósforo (P), la humanidad llegó a depender altamente de los fertilizantes para subsistir. Y para el 2018, el uso de fertilizantes a nivel mundial se veía como en el siguiente mapa. (Le sugerimos: Así se salvó el mundo y se mató el mar)

No suena nada mal, ¿no? Los fertilizantes nos han permitido crecer como especie humana – esto sin entrar en ninguna reflexión sobre los problemas de la sobrepoblación- e impulsaron un sector de la economía mundial. Como se ve en la siguiente gráfica, el famoso fertilizante de nitrógeno se convirtió en el más atractivo, llegando a representar 113.31 millones de toneladas para el año 2014. Un escenario del que, según la FAO, no escapó Colombia, ya que para el mismo año el país habría producido 244.246 toneladas de fertilizante de nitrógeno.

Se trató de un fenómeno a nivel mundial. Sin embargo, como se ve a continuación, fue Asia la que más empezó a consumir estos fertilizantes. ¿Por qué? Son varias las hipótesis. Un análisis publicado en Nutrient Cycling in Agroecosystems, aunque del 2000, da luces sobre la cadena de eventos que se dio en este continentes. A niveles bajos de ingreso per cápita, la tasa de crecimiento de la población es alta. Además, con una economía en crecimiento, la tasa de consumo de cereales también aumenta. En Asia se juntaron ambos factores, pero, anta la limitante de no tener más tierra a donde expandir los cultivos, optaron por acudir a la estrategia de Haber-Bosch, y alimentar a gran parte de su creciente de su población a punta de fertilizantes.

Hasta ahora todo va por buen camino. Los fertilizantes nos han salvado – o a muchos – de la hambruna. Pero también generamos una dependencia a ellos, una que se cruza con temas económicos. Recientemente, un informe publicado por Bloomberg alertó sobre el aumento de costos de los fertilizantes. No están en su mejor momento: la variabilidad climática extrema, el cierre de algunas plantas con la pandemia y algunas restricciones de ciertos gobiernos golpearon este mercado. “Los precios de la urea, un popular fertilizante a base de nitrógeno, se dispararon a principios de este mes al nivel más alto desde 2012 en Nueva Orleans, el principal centro comercial de fertilizantes de Estados Unidos. Desde 2008, un fertilizante de fosfato común conocido como DAP es el más costoso en ese mercado”, señalaba el artículo de Bloomberg replicado por El Espectador. Abajo podemos ver, por ejemplo, los cambios de precio de la urea y su proyección, según el Banco Mundial, para el 2030.

Ahora, vayamos a la segunda parte de esta nota – anunciada desde el título. ¿Cómo así que los fertilizantes primero, nos salvaron y, después, contaminaron el planeta Tierra? Sí, es algo así. En la esperanza y emoción por encontrarle una supuesta solución a la escasez de comida, nos hemos excedido en el uso de los fertilizantes. Aplicamos incluso más del que las plantas y cultivos pueden absorber. De hecho, los datos de Our World in Data, arrojan que casi dos tercios de los fertilizantes de nitrógeno que se aplican no son usados por los cultivos a nivel global. Es decir que, anualmente, 75 millones de toneladas de nitrógeno va a parar a ríos, lagos y ecosistemas de agua. Esto es grave porque el resultado es un fenómeno conocido como eutrofización. Por ser un nutriente, el nitrógeno estimula el crecimiento de las algas, creando una capa por la que no traspasa al sol y generando un ambiente con bajo oxígeno en zonas más profundas. Aunque suene paradójico, el pasto marino, los peces y los moluscos de zonas de aguas más profundas mueren ahogados.

Como se puede ver en el mapa, China es el país que más genera polución por nitrógeno (con 33%), seguido de India (18%) y Estados Unidos (11%).

Pero el cuento no para ahí. El exceso de fertilizantes de fósforo también implica contaminación y, de nuevo, aplicamos más del que se necesita. A nivel global, según cifras de Our World in Data, los campesinos y productores aplican casi 25 millones de toneladas de estos fertilizantes cada año, pero 14 millones no son usados por los cultivos y se convierten en contaminantes. Esto es más de la mitad de lo que se aplica. Los países que más contamina son China, de nuevo, seguido de India, Brasil, Estados Unidos y Pakistán.

De forma parecida al nitrógeno, el exceso de fósforo también altera los cuerpos de agua. Aunque tanto el fósforo como el nitrógeno existen de manera natural en ecosistemas acuáticos, estos suelen mantenerse saludables cuando están en un perfecto balance: hay más nitrógeno que fósforo. Pero los fertilizantes han cambiado este panorama. “Con el vertido continuo de detergentes, pesticidas, fertilizantes y aguas residuales urbanas e industriales en muchas cuencas fluviales del mundo estamos añadiendo cantidades desorbitadas de fósforo, que se está acumulando mucho más rápidamente que el nitrógeno (y que otros elementos, como el potasio). Así, el fósforo ha pasado de ser un nutriente deseable a ser un contaminante en las regiones urbanas más densamente pobladas y en las áreas con agricultura intensiva”, señalaba una nota publicada en el medio español de ciencia agencia SINC y basado en un estudio de Ecology Letters.

La historia de Fritz Haber, con quién empezó esta nota, no terminó tan bien. En palabras del Science History Insitute, para la Primera Guerra Mundial, Haber desarrolló armas químicas, como el gas venenoso, que él mismo supervisó en el frente occidental en Ypres, Bélgica, en 1915. Se dice, también, que su esposa se suicidó por no poder cargar con el rol que Harber había asumido y, ya para la Segunda Guerra Mundial, por ser judío, se retiró del panorama científico como un “hombre caído”.

La ciencia actual también nos hace una alerta: si no se limitan los fertilizantes, la historia de fracasó podría seguir el mismo camino de uno de sus creadores.