Desde los albores de agricultura Hace unos 10.000 años, la salud de la agricultura estaba indisolublemente ligada a la salud del planeta. Ahora el crisis climática está perturbando la agricultura en todo el mundo.
Sin embargo, a medida que los patrones climáticos y los cambios de temperatura cada vez más impredecibles amenazan los cultivos, una startup tiene la esperanza de que la inteligencia artificial (IA) pueda ayudar a los agricultores a adaptarse a un entorno que cambia rápidamente.
Avalo, una empresa de desarrollo de cultivos con sede en Carolina del Norte, está utilizando modelos de aprendizaje automático para acelerar la creación de variedades de cultivos nuevas y resilientes.
La forma tradicional de seleccionar rasgos favorables en los cultivos es identificar plantas individuales que exhiban el rasgo (como resistencia a la sequía) y utilizar esas plantas para polinizar otras, antes de plantar esas semillas en los campos para ver cómo se desempeñan. Pero ese proceso requiere hacer crecer una planta durante todo su ciclo de vida para ver el resultado, lo que puede llevar muchos años..
Avalo utiliza un algoritmo para identificar la base genética de rasgos complejos como la sequía o la resistencia a plagas en cientos de variedades de cultivos. Las plantas se polinizan de forma cruzada de forma convencional, pero el algoritmo puede predecir el rendimiento de una semilla sin necesidad de cultivarla, lo que acelera el proceso hasta en un 70%, según Mariano Álvarez, director de tecnología de Avalo.
«Lo que estamos haciendo, en última instancia, es el mismo proceso que ha ocurrido durante miles de años», explicó Álvarez a CNN.
“Casi todos los días hay alguien en nuestros invernaderos que toma dos flores y las frota para producir semillas… La diferencia en nuestro proceso es que una computadora le dice a la persona qué flores necesita arrancar para juntarlas.
«En realidad, simplemente estamos haciendo un cruce tradicional y acelerándolo con información, en lugar de intentar cambiar el método mediante el cual la gente lo hace».
El antiguo método de cruzamiento consiste en frotar dos flores. -CNN
Reducir el desperdicio de alimentos
En Avalo se están trabajando dientes de león que se pueden cultivar para producir caucho, tomates resistentes al calor y algodón resistente a la sequía, al igual que un brócoli totalmente comestible, creado para reducir el desperdicio de alimentos.
Según el director ejecutivo de Avalo, Brendan Collins, normalmente sólo se consume el 20% de la biomasa total de una cosecha entera de brócoli. El brócoli de tallo tierno, también conocido como brócoli, es completamente comestible, pero es una verdura diferente: un híbrido de brócoli y col rizada china (gai lan).
Avalo obtuvo cientos de variedades de brócoli para permitir que la IA identifique los rasgos deseados, produciendo un brócoli que se puede comer con ramitas, hojas y todo. Se espera que sea el primer producto disponible comercialmente de la compañía en 2026, y tardará tres años en llegar al mercado, la mitad del tiempo que tarda una nueva variedad típica de brócoli, según Avalo.
«Las hojas son como la col rizada o algo que tradicionalmente se ve en una ensalada», dijo Collins. «Entonces la ramita en sí es como una deliciosa y muy tierna ramita de brócoli con la que estarías familiarizado».
Añadió que el brócoli se puede cultivar utilizando menos energía y fertilizantes que cualquier otra variedad disponible.
Avalo dice que su algoritmo de aprendizaje automático acelera el proceso tradicional. -CNN
La Dra. Shruti Nath es una científica climática de la Universidad de Oxford que no está involucrada con Avalo. «El desempeño de la IA para el descubrimiento y la minería de genes ha resultado muy prometedor», dijo a CNN en un correo electrónico. «Establecer el vínculo final para luego proporcionar información sobre la reproducción futura que ayudaría a hacer frente al cambio climático es una idea excelente».
«Este tipo de tecnología, si se hace correctamente, es un cambio radical y permitiría una mejor planificación antes de las temporadas de crecimiento», dijo Nath.
Sin embargo, el uso de técnicas de inteligencia artificial para informar las decisiones de reproducción tiene posibles inconvenientes, advirtió Nath.
“Por ejemplo, algunos rasgos que se consideran útiles para la sequía, digamos, pueden haber sido detectados erróneamente debido a las numerosas propiedades genéticas que impulsan la resiliencia a la sequía. Obviamente, poder probar esto es muy difícil ya que no se puede crear un candidato de ‘control’ para verificarlo”, dijo.
«Además, los modelos de IA para estos enfoques deben limitarse para garantizar que no se ‘adapten’ en propiedades que no existen, especialmente dada la complejidad de este problema de modelado», añadió Nath. «Dado que las consecuencias de una predicción errónea en este caso pueden tener efectos desproporcionados, asegurarse de ello es vital».
Esfuerzos globales
A medida que la crisis climática empeora, se están realizando esfuerzos en todo el mundo para encontrar variedades de cultivos más resilientes. La empresa de tecnología agrícola Silal, con sede en los Emiratos Árabes Unidos (EAU), se ha asociado con socios internacionales como la empresa de biotecnología Bayer y analiza una variedad de semillas para evaluar su resistencia a la sequía, el calor y la salinidad, probándolas en sus granjas en Abu Dhabi.
Silal ha pasado los últimos dos años desarrollando dos nuevas variedades de quinua, adecuadas para crecer en el árido ambiente desértico de los Emiratos Árabes Unidos, que espera puedan convertirse en un cultivo alternativo en la región.
«Hasta ahora, la prueba ha sido muy exitosa», dijo a CNN el director de tecnología agrícola de Silal, Shamal Muhammad.
«Vamos a ver cómo podemos desarrollar una cadena de suministro de quinua en los Emiratos Árabes Unidos y luego ofrecer este alimento saludable a la nación».
Instalaciones en la sede de Avalo en Carolina del Norte. -CNN
Avalo espera que tales innovaciones puedan ayudar a proteger los medios de vida de los agricultores frente a condiciones climáticas cada vez más erráticas y al mismo tiempo restaurar una mayor diversidad natural para el desarrollo de los cultivos.
“Si sólo podemos lanzar una nueva variedad cada 10 años, siempre estaremos 10 años atrasados en cuanto a las condiciones climáticas, cuál será la enfermedad más nueva o la presión de plaga más reciente”, dijo Álvarez.
“Pero si podemos lanzar nuevas variedades cada cuatro o cinco años, estaremos mucho más cerca de mantener el ritmo del cambio ambiental que los agricultores realmente ven en sus campos.
«Me da mucha esperanza porque creo que vamos a necesitar algunos resultados interesantes y potencialmente sorprendentes si queremos mantener estable nuestro sistema agrícola durante los próximos 30 a 50 años».
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