INo me sentí como si estuviera escalando una montaña durante una inversión de temperatura. Luchas a través de una niebla tan densa que apenas puedes ver hacia dónde vas. De repente atraviesas la cima de la nube y el mundo se abre ante ti. Fue algo raro y extraordinario: un momento eureka.
Durante los últimos tres años, he estado luchando con un problema importante y frustrante. Durante la investigación para mi libro Regenesis, trabajé estrechamente con Iain Tolhurst (Tolly), un granjero pionero que había logrado algo extraordinario. En casi todas partes, la agricultura de alto rendimiento causa importantes daños ambientales, debido a la cantidad de fertilizantes, pesticidas y (a veces) agua de riego y arado profundo que se requiere. La mayoría de las explotaciones con un impacto ambiental aparentemente bajo producen bajos rendimientos. En realidad, esto significa impactos significativos, porque se necesita más tierra para producir una determinada cantidad de alimentos. Pero Tolly ha encontrado el santo grial de la agricultura: rendimientos altos y crecientes con un daño ambiental mínimo.
No utiliza fertilizantes, ni estiércol animal ni pesticidas. Sus técnicas, resultado de décadas de experimentación y observación, parecen enriquecer las relaciones cruciales entre los cultivos y los microbios del suelo, a través de los cuales deben pasar los nutrientes del suelo. Parece que Tolly, en efecto, ha “entrenado” a las bacterias del suelo para que liberen nutrientes cuando sus cultivos los necesiten (un proceso llamado mineralización) y para encerrarlos cuando sus cultivos no estén creciendo (inmovilización), asegurando que no escapen del suelo.
Entonces, ¿a qué se debe esta frustración? Bueno, Tolly ha inspirado a muchos otros productores a probar las mismas técnicas. Algunos lo han logrado, con excelentes resultados. Otros no lo hicieron. Y nadie puede entender por qué. Probablemente esto tenga algo que ver con las propiedades del suelo. ¿Pero qué?
Esta no fue la primera vez que me encontré con una brecha de conocimiento tan grande que la humanidad podría superarla. El suelo es una estructura biológica increíblemente compleja, como un arrecife de coral, construida y mantenida por las criaturas que lo habitan. proporciona 99% de nuestras calorías. Sin embargo, sabemos menos sobre él que sobre cualquier otro ecosistema identificado. Es casi una caja negra.
Muchos científicos brillantes han dedicado su vida a su estudio. Pero existen obstáculos importantes. La mayoría de las propiedades del suelo no se pueden observar sin cavar, y si cavas un hoyo, dañas las estructuras que estás tratando de estudiar. Como resultado, el estudio incluso de las propiedades fundamentales es tedioso, requiere mucho tiempo y es muy costoso o simplemente imposible a gran escala. Para medir el volumen de suelo en un campo, por ejemplo, se deben tomar cientos de testigos. Pero debido a que la profundidad del suelo puede variar significativamente de un metro a otro, su cifra se basa en una extrapolación. Esto hace que sea muy difícil saber si se están perdiendo o ganando tierras. Medir la densidad aparente (la cantidad de suelo en un volumen determinado, que muestra cuán compactado puede estar), o la porosidad conectada (las pequeñas catacumbas creadas por formas de vida, una medida crucial de la salud del suelo), o el carbono del suelo –a gran escala– es aún más difícil.
Entonces los agricultores tienen que adivinar. En parte porque no pueden ver exactamente lo que necesita el suelo, muchos de sus insumos (fertilizantes, riego, labranza profunda) se desperdician. Aproximadamente dos tercios de fertilizante nitrogenado que aplicanY entre 50% Y 80% de su fósforo, se pierde. Estos minerales perdidos provocan la proliferación de algas en los ríos, zonas muertas en el marlos costos para usuarios de agua Y calentamiento global. También se desperdician enormes cantidades de agua de riego. Los agricultores a veces “subsuelo” sus campos (arado profundo y dañino) porque sospechan que están compactados. Las sospechas suelen ser erróneas.
Nuestra falta de conocimiento también obstaculiza el desarrollo de una nueva agricultura que podría, como hizo Tolly, permitir a los agricultores reemplazar el aumento químico con el mejoramiento biológico.
Entonces, cuando decidí escribir el libro, hice una declaración tan vaga que parecía una admisión de derrota: necesitábamos gastar mucho en “ciencia avanzada del suelo” y utilizarlo para liderar una “revolución más verde”. Si bien no sabemos casi nada sobre la superficie de nuestro propio planeta, se están gastando miles de millones en el programa Mars Rover, cuyo objetivo es explorar el regolito árido. Argumenté que lo que necesitábamos era un programa Earth Rover que mapeara el suelos agrícolas a una resolución mucho más fina.
Bien podría haber escrito “¡hay que hacer algo!” Las tecnologías necesarias simplemente no existían. Me estaba hundiendo en una oscuridad estigia.
AAl mismo tiempo, Tarje Nissen-Meyer, entonces profesora de geofísica en la Universidad de Oxford, se enfrentaba a un desafío diferente. La sismología es el estudio de las ondas que atraviesan un medio sólido. Gracias a los miles de millones provenientes de la industria del petróleo y el gas, se ha vuelto muy sofisticada. Tarje quería utilizar esta poderosa herramienta para el propósito opuesto: la mejora ecológica. Ya había utilizado, junto con sus colegas, la sismología para estudiar el comportamiento de los elefantes en Kenia. No sólo fue muy eficaz, sino que su equipo también descubrió que podía identificar especies animales caminando por la sabana con sus característicos pasos.
Quiso la suerte que ambos estuviéramos vinculados, de diferentes maneras, al Wolfson College de Oxford, donde nos conocimos en febrero de 2022. Inmediatamente vi que era un hombre reflexivo, un visionario. Sugerí una pinta en Magdalen Arms.
Le expliqué mi problema y hablamos sobre las limitaciones de las tecnologías existentes. ¿Se utilizaba la sismología para estudiar el suelo?, pregunté. Nunca había oído hablar de eso. “¿Entonces supongo que no es tecnología apropiada?” No, me dijo, “el suelo debería ser un buen medio para la sismología. De hecho, necesitamos filtrar el ruido del suelo cuando miramos las rocas”. “Entonces, si es ruido, ¿podría ser una señal?” “Ciertamente.”
Nos miramos el uno al otro. El tiempo parecía haberse detenido. ¿Podría ser esto realmente cierto?
Durante los tres días siguientes, Tarje realizó una investigación documental. No pasó nada. Le escribí al profesor Simon Jeffery, un eminente científico del suelo en la Universidad Harper Adams, cuyos consejos encontré invaluables mientras investigaba para el libro. Configuré una llamada de Zoom. Seguramente me explicaría que estábamos ladrando al árbol equivocado.
Simon es generalmente un hombre reservado. Pero cuando terminó de interrogar a Tarje, se animó mucho. “Toda mi vida he querido ‘ver’ la tierra”, dijo. “Quizás ahora podamos hacerlo”. Me presentaron a una brillante especialista en operaciones, Katie Bradford, quien nos ayudó a construir una organización. Creamos una asociación sin fines de lucro llamada Programa Earth Roverdesarrollar lo que llamamos “solsmología”; construir hardware y software de código abierto lo suficientemente baratos como para ser útiles para los agricultores de todo el mundo; y crear, con los agricultores, una base de datos global que pueda mejorarse a sí misma. Esperamos que algún día esto pueda integrar todos los ecosistemas del suelo: una especie de proyecto de genoma humano para el suelo.
Más tarde descubrimos que algunos científicos de hecho había tratado de Aplicar la sismología al suelo.pero no se convirtió en un programa, en parte porque los enfoques utilizados no eran fácilmente escalables.
Mi función era principalmente reparar, encontrar dinero y otras ayudas. Recibimos 4 millones de dólares (3 millones de libras esterlinas) en capital inicial del Bezos Earth Fund. Esto puede causar cierta incomodidad, pero nuestra experiencia fue totalmente positiva: el fondo nos ayudó a hacer exactamente lo que queríamos. También nos beneficiamos de la asistencia pro bono del despacho de abogados Hogan Lovells.
tarje, ahora en la Universidad de ExeterY Simón empezó a formar sus equipos. Se necesitaría desarrollar una variante de la sismología de frecuencia ultraalta. Un obstáculo importante fue el costo. En 2022, los sensores adecuados costarán 10.000 dólares cada uno. Consiguieron reutilizar otro kit: Tarje descubrió que un geófono desarrollado por un eslovaco equipo de música experimental Funcionó igual de bien y solo costó $100. Ahora uno de nuestros científicos, Jia Yao MengDesarrolla un sensor por unos 10 dólares. Con el tiempo, deberíamos poder utilizar acelerómetros de teléfonos móviles, reduciendo el coste a cero. En cuanto a generar ondas sísmicas, obtenemos toda la señal que necesitamos golpeando una pequeña placa de metal con un martillo de soldador.
Durante su primer despliegue, nuestro equipo midió el volumen de una turbera estudiada por los científicos durante 50 años. Después de 45 minutos en el campo, produjeron una estimación preliminar que sugería que las mediciones anteriores estaban equivocadas en un 20%. En lugar de extrapolar la profundidad de la turba a partir de muestras aleatorias, podrían ver la línea ondulada donde la turba se une al subsuelo. Las implicaciones para la estimación de las reservas de carbono son enormes.
También pudimos medir la densidad aparente en una escala muy fina; tiene rastrear la humedad del suelo (como parte de un equipo más grande); comenzar a construir las herramientas de inteligencia artificial y aprendizaje automático que necesitamos; y ver los diferentes impactos de diferentes cultivos y tratamientos agrícolas. Luego trabajaremos en medir la porosidad, textura y carbono del suelo; una extensión al nivel de la hectárea y más allá; y sobre probar el uso de teléfonos como sismómetros. Ahora contamos con financiación adicional de la Fundación UBS Optimus, centros en tres continentes y un gran equipo internacional.
Esperamos que, en última instancia, cualquier agricultor, ya sea rico o pobre, pueda obtener lectura casi instantánea de su suelo. A medida que más personas utilicen estas herramientas y creen una base de datos global, esperamos que estas lecturas se traduzcan en consejos útiles inmediatos. Estas herramientas también deberían revolucionar la protección del suelo: la UE emitido una ley sobre vigilancia del suelo, pero ¿cómo implementarla? A los agricultores se les paga por sus contribuciones “para mejorar la salud y la resiliencia del suelo”, pero en la práctica esto significa simplemente marcar una casilla en un formulario de subvención: no existe una forma sensata de comprobarlo.
No estamos reemplazando el excelente trabajo de otros científicos del suelo, pero, al desarrollar nuestros métodos junto con los de ellos, creemos que podemos llenar parte del considerable vacío de conocimiento. Como agricultor con el que trabajamos, Habitación RoddyComo señala, el programa Earth Rover podría “eliminar la incertidumbre en la agricultura”. Algún día, podría ayudar a todos a alcanzar ese punto feliz: altos rendimientos con bajos impactos. La sismología promete hacer que sucedan cosas.
