BIODIVERSIDAD. ¿Cuánta es la producción mundial de alimentos que depende de los polinizadores?

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Los insectos polinizadores juegan un papel importante en la agricultura, pero la mayoría de los cultivos no dependen completamente de ellos. Imagen: Unsplash/Michele Bergami

Las poblaciones de muchos insectos polinizadores (abejas, avispas y mariposas) están en declive. Muchos cultivos dependen de los polinizadores, lo que genera preocupaciones sobre el futuro de nuestros alimentos.

Las tres cuartas partes de nuestros cultivos dependen en cierta medida de los polinizadores, pero solo un tercio de la producción mundial de cultivos lo hace. Esto se debe a que muchos de nuestros cultivos de mayor producción (básicos como los cereales) no dependen en absoluto de ellos.

Muy pocos cultivos son completamente dependientes. La mayoría vería una disminución en los rendimientos si los insectos polinizadores desaparecieran, pero no colapsarían por completo. Teniendo todo esto en cuenta, los estudios sugieren que la producción de cultivos disminuiría alrededor de un 5% en los países de ingresos más altos y un 8% en los países de ingresos bajos a medios si los insectos polinizadores desaparecieran. 

08 enero 2023.- Es desafortunado que la vida silvestre que menos nos importa nos proporcione el valor más funcional. Preferimos a los osos sobre los insectos y las bacterias, a pesar de depender mucho más de estas últimas. 

No hay ningún lugar donde esto sea más obvio que la producción de alimentos. Los insectos polinizadores (abejas, avispas, escarabajos, moscas, hormigas y mariposas) juegan un papel importante en la agricultura. Podríamos asociar la polinización de cultivos con las abejas melíferas, pero una serie de estudios han demostrado que los polinizadores que no son abejas (como mariposas, escarabajos y sírfidos) también desempeñan un papel importante en la polinización de frutas, verduras y cultivos oleaginosos. Muchas personas se preocupan por la estabilidad de nuestros sistemas alimentarios a medida que más estudios sugieren que los insectos polinizadores del mundo están desapareciendo.

Muchos estudios recientes informan una disminución en las poblaciones de insectos en diferentes regiones. Este no es el caso en todas partes: algunas especies son estables y otras han aumentado, pero la mayoría muestra una disminución general. Un estudio en los Países Bajos informó que la población promedio de mariposas se había reducido casi a la mitad desde 1991. La Agencia Europea de Medio Ambiente midió los cambios en las poblaciones de mariposas de pastizales en 17 especies y 17 países. Desde 1991, la población promedio ha disminuido alrededor de un 25%. Lo mismo ocurre con los abejorros: numerosos estudios en Europa y América del Norte muestran que, mientras algunas poblaciones se mantienen estables o incluso están creciendo, muchas poblaciones de abejas han experimentado un fuerte declive. Eso es solo para los países más ricos, donde los sistemas agrícolas han estado relativamente estancados durante décadas. Donde los ecosistemas están cambiando más rápidamente, en los trópicos, tenemos muy pocos datos sobre cómo están cambiando los insectos polinizadores. Podrían estar haciéndolo incluso peor.

Los insectos polinizadores se enfrentan a múltiples amenazas. Una es simplemente la pérdida de hábitat: el área en la que pueden vivir se reduce a medida que se expande el uso humano de la tierra para la agricultura y la infraestructura. Otro son los cambios climáticos: pueden ser particularmente vulnerables a sequías intensas. Un solo año de intensa sequía en el Reino Unido en 1976 resultó en una disminución dramática en las poblaciones de mariposas. Las poblaciones de algunas especies de mariposas cayeron un 76%. También existen amenazas en las tierras agrícolas cuando usamos pesticidas y fertilizantes para aumentar el rendimiento de los cultivos. Esto nos presenta un dilema: algunas de las formas en que podemos aumentar la producción de alimentos también podrían ponerla en riesgo.

Eso plantea una pregunta importante: ¿qué tan dependientes somos de los polinizadores? ¿Qué pasaría si los polinizadores disminuyeran drásticamente o, peor aún, si desaparecieran?

Dependencia alimentaria respecto de los insectos polinizadores

¿Qué cultivos dependen de los polinizadores?

Hay dos cosas que es importante aclarar. Primero, no todos los cultivos dependen de los polinizadores. Muchos de nuestros productos básicos no se ven afectados por ellos. En segundo lugar, si un cultivo se define como dependiente de los polinizadores, esto no significa necesariamente que fracasaría sin ellos. De hecho, solo hay un par de cultivos donde los insectos polinizadores son esencialesPara todos los demás, una disminución de los polinizadores daría como resultado una disminución de los rendimientos.

Los investigadores diferencian los cultivos en categorías utilizando una escala de dependencia de los polinizadores. Esto va desde no tener dependencia, hasta que los polinizadores sean esenciales. Entre estos extremos está la 'dependencia parcial': los polinizadores aumentan sus rendimientos. La tabla nos muestra qué cultivos caen en cada categoría.

La mayoría de nuestros cultivos básicos: cereales como el maíz, el trigo y el arroz; raíces y tubérculos como la yuca; y legumbres como guisantes y lentejas, no dependen en absoluto de las abejas y las mariposas. 

Muchas de nuestras frutas y verduras, cultivos oleaginosos, café, nueces y aguacates son parcialmente dependientes.

Solo unos pocos cultivos son totalmente dependientes: nueces de Brasil, frutas como kiwi y melones, y granos de cacao. Un mundo sin polinizadores sería un mundo sin chocolate.

¿Cuánto de la producción mundial de alimentos depende de los polinizadores?

Proporción de la producción mundial de alimentos que es dependiente de los polinizadores

Con estos antecedentes podemos comprender mejor el papel que juegan estos insectos en nuestra producción de alimentos. También podemos navegar por los números que a menudo aparecen en los titulares sobre este tema. Los números que necesitamos entender se muestran en el cuadro previo.

Muchos informes, incluidos los de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), citan la cifra de que "el 75% de nuestros cultivos" dependen de los polinizadores. Es cierto: alrededor de las tres cuartas partes (75%) de los diferentes cultivos que cultivamos para la alimentación dependen en cierta medida de los polinizadores. Esto se basa en el número de cultivos diferentes. Esta es la barra superior del gráfico.

Pero, cultivamos cantidades muy diferentes de estos cultivos. Cosechamos mucho más trigo y arroz que fresas y manzanas. Cuando calculamos cuánto de nuestra producción de alimentos (en toneladas  ) proviene de cultivos dependientes de polinizadores, es mucho más bajo: alrededor de un tercio de nuestra producción de alimentos (35 %) depende de los polinizadores.  

Finalmente, como acabamos de discutir, la mayoría de estos cultivos dependen solo parcialmente de los polinizadores. Sus rendimientos disminuirían, pero no dejarían de crecer. Cuando tomamos en cuenta esto, los investigadores estiman que la producción de cultivos en los países de altos ingresos caería alrededor del 5%; en países de ingresos bajos a medios, esto sería del 8% en ausencia de polinizadores. Estas cifras provienen de un estudio de hace una década [el último estudio disponible] ; hoy en día, podrían ser un poco más altas. Yo creo que podría ser el 10% por ahora. Esto se debe a que el mundo se ha vuelto un poco más dependiente de los polinizadores con el tiempo.

Los cultivos dependientes de polinizadores tienden a ser cultivos comerciales importantes para los agricultores

Esta cifra del 10% puede parecer baja. Pero hay algunas cosas que debemos tener en cuenta.

Nuestra dependencia de los polinizadores probablemente aumentará con el tiempo a medida que se diversifiquen las dietas mundiales. A medida que los países se vuelven más ricos, tienden a cambiar los cultivos básicos por frutas, verduras, nueces y otros alimentos ricos en nutrientes.

También es importante considerar no solo la cantidad de comida que se perdería, sino también la cantidad de ingresos que se perdería. Esto es especialmente cierto para los agricultores de bajos ingresos. Muchos de los cultivos que dependen de los polinizadores (cacao, café, soja, aceite de palma, aguacates) son cultivos comerciales de los que dependen muchos países de bajos ingresos para el comercio. Una fuerte disminución de los polinizadores podría no generar un cambio dramático en la producción mundial de calorías, pero podría afectar económicamente a algunos de los más pobres del mundo.

Esto nos deja con un delicado equilibrio para navegar. Queremos lograr altos rendimientos en los cultivos. Esto no solo es importante para la seguridad alimentaria y los ingresos de los agricultores, sino que también trae importantes beneficios ecológicos: significa que necesitamos menos tierras de cultivo y podemos preservar el hábitat para la vida silvestre El problema es que lograr altos rendimientos de los cultivos a menudo requiere algunos insumos agrícolas, como fertilizantes o pesticidasinsumos que potencialmente podrían reducir las poblaciones de polinizadores. A su vez, una disminución en los polinizadores reduciría los rendimientos.

En el futuro, por lo tanto, debemos centrarnos en prácticas agrícolas que puedan hacer ambas cosas: maximizar los rendimientos y preservar la biodiversidad de los polinizadores al mismo tiempo. Esto requiere una mejor comprensión de qué insumos agrícolas afectan a las poblaciones de polinizadores y si existen prácticas de gestión particulares, como tiempos específicos o tasas de aplicación, que puedan limitar el daño a las poblaciones de insectos. Equilibrar ambos es clave para la biodiversidad dentro y fuera de la granja: maximizar los rendimientos con la presencia de polinizadores evitaría que el hábitat circundante se convierta en tierra de cultivo, lo que permitiría que la vida silvestre florezca.

Un mundo sin insectos: la tecnología no nos salvará

Fuente: Heinrich Böll Stiftung

A principios de 2019, The Guardian, un periódico británico, escribió con ansiedad que los insectos del mundo podrían desaparecer dentro de un siglo si sus poblaciones continúan reduciéndose al ritmo actual. Pero aunque los estudios científicos confirman la disminución de los insectos, estos no desaparecerán por completo. Por otro lado, los hábitats, la diversidad y el número están cambiando drásticamente. Si los insectos dejaran de realizar muchos de los servicios que actualmente brindan a la naturaleza y a los humanos, ¿cómo sería el mundo?

La mayoría de las plantas dependen de los insectos porque sus flores no se autopolinizan y el viento no transporta su polen. Sin insectos, la nutrición global sería menos variada. Los insectos transfieren el polen de una flor a otra y aseguran el intercambio de material genético entre plantas de la misma especie. Esto permite que las plantas produzcan semillas y frutos, y durante generaciones se adapten a un entorno cambiante

Si el polen se transfiere entre menos flores, las plantas que dependen de la polinización por insectos desarrollan menos semillas y frutos. Las cosechas de maíz, arroz y trigo, los cultivos básicos más importantes, no están en riesgo porque su polinización no depende de los insectos. Pero los rendimientos de muchas frutas y verduras sufrirían. Estos cultivos son una importante fuente de vitaminas y nutrientes. La producción de cerezas podría caer un 40 por ciento y la de almendras un 90 por ciento.

Algunos tipos de verduras, como los pepinos y las calabazas, casi podrían desaparecer. Se perdería alrededor del 6 por ciento del volumen total de plantas cultivadas, según algunas estimaciones. Solo los productores de Alemania perderían alrededor de 1.300 millones de euros al año. Un desarrollo de este tipo exacerbaría aún más el problema de garantizar una dieta adecuada y equilibrada para la humanidad en todo el mundo.

La polinización cruzada (por insectos o el viento) estimula a muchas plantas a producir mayores cantidades de ciertas vitaminas y minerales. Sin la polinización por insectos, la composición de nutrientes en los alimentos cambiaría. Esto es especialmente preocupante en los países en desarrollo, donde las personas no pueden simplemente tomar complementos alimenticios para obtener los nutrientes que les faltan como en los países industrializados.

Para contrarrestar esta situación, las plantaciones podrían polinizarse a mano y las abejas robot podrían usarse en politúneles. Ciertos cultivos, como manzanas, calabazas, cerezas y kiwis, ya se están polinizando a mano en más de 20 países, incluidos China, Corea, Pakistán y Japón, además de Argentina, Chile, Nueva Zelanda e Italia. Algunas variedades de manzanas, peras y calabazas fructifican sin necesidad de ser polinizadas por insectos. Esta característica podría expandirse a través de la reproducción y usarse ampliamente para mantener las cosechas.

Una flor de pera no polinizada que se convierte en una fruta no tiene semillas, un fenómeno llamado partenocarpia. Esto ocurre comúnmente a través de la estimulación mecánica del carpelo (la parte reproductiva femenina de la flor). Este y otros procesos similares tienen desventajas: una manzana sin pepitas contiene menos calcio y se pudre más rápido que una con pepitas. También en las fresas, la polinización por insectos tiene una influencia decisiva en los procesos hormonales de la fruta en desarrollo, lo que da como resultado una fruta de mejor sabor y más duradera.

Los invernaderos o túneles de polietileno eliminan el viento, por lo que los tomates que crecen en ellos deben ser "polinizados por zumbido". Debido a que son polinizadores efectivos, las abejas a menudo se introducen en estas estructuras. Las abejas hacen vibrar sus alas a una frecuencia particular, lo que hace que las flores de tomate liberen su polen. Los humanos pueden usar un cepillo de dientes eléctrico para imitar este efecto. En un mundo libre de insectos, uno donde los abejorros también se han quedado en el camino, las abejas robot podrían hacerse cargo de la polinización por zumbido.

Eso aún no es posible, pero los ingenieros ya están trabajando en soluciones técnicas. La ecología de la polinización difiere notablemente de una especie de planta a otra, y no será posible construir abejas robot adecuadas para todas ellas. Las plantas silvestres adoptan una amplia gama de formas y se encuentran en rodales de diferentes especies mixtas. Los robots tendrían que aprender a reconocer cada especie y adaptar su mecanismo de polinización a cada una.

Notas finales

  1. Rader, R., Bartomeus, I., Garibaldi, LA, Garratt, MP, Howlett, BG, Winfree, R., … & Woyciechowski, M. (2016). Los insectos que no son abejas son importantes contribuyentes a la polinización de cultivos a nivel mundial. Actas de la Academia Nacional de Ciencias , 113 (1), 146-151.

  2. Rader, R., Bartomeus, I., Garibaldi, LA, Garratt, MP, Howlett, BG, Winfree, R., … & Woyciechowski, M. (2016). Los insectos que no son abejas son importantes contribuyentes a la polinización de cultivos a nivel mundial. Actas de la Academia Nacional de Ciencias , 113 (1), 146-151.

    Rader, R., Howlett, BG, Cunningham, SA, Westcott, DA, Newstrom‐Lloyd, LE, Walker, MK, … y Edwards, W. (2009). Los taxones de polinizadores alternativos son igualmente eficientes pero no tan efectivos como la abeja melífera en un cultivo de floración masiva. Diario de Ecología Aplicada , 46 (5), 1080-1087.

    Jauker, F. y Wolters, V. (2008). Las moscas voladoras son polinizadores eficientes de la colza. Ecología , 156 (4), 819-823.

    Blanche, R. y Cunningham, SA (2005). La selva tropical proporciona escarabajos polinizadores para los cultivos de atemoya. Revista de Entomología Económica , 98 (4), 1193-1201.

    Jarlan, A., De Oliveiha, D. y Gingras, J. (1997). Efectos de la polinización de Eristalis tenax (Diptera: Syrphidae) sobre las características de frutos de pimiento dulce en invernadero. Revista de entomología económica , 90 (6), 1650-1654.

    Jarlan, A., De Oliveira, D. y Gingras, J. (1997). Polinización por Eristalis tenax (Diptera: Syrphidae) y cuajado de semillas de pimiento dulce de invernadero. Revista de Entomología Económica , 90 (6), 1646-1649.

    Kendall, DA y Solomon, ME (1973). Cantidades de polen en los cuerpos de los insectos que visitan la flor del manzano. Diario de Ecología Aplicada , 627-634.

    Larson, BMH, Kevan, PG e Inouye, DW (2001). Moscas y flores: diversidad taxonómica de antófilos y polinizadores. El entomólogo canadiense , 133 (4), 439-465.

  3. van Strien, AJ, van Swaay, CA, van Strien-van Liempt, WT, Poot, MJ y WallisDeVries, MF (2019). Más de un siglo de datos revelan una disminución de más del 80 % en las mariposas en los Países Bajos. Conservación biológica , 234 , 116-122.

  4. Esto se basa en datos recopilados en Austria, Bélgica, Chequia, Estonia, Finlandia, Francia, Alemania, Hungría, Irlanda, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Países Bajos, Rumania, España, Eslovenia, Suecia.
    https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/daviz/european-grassland-butterfly-indicator-4.

  5. Cameron, SA y Sadd, BM (2020). Tendencias mundiales en la salud de los abejorros. Revisión anual de entomología , 65 , 209-232.

  6. Wagner, DL, Grames, EM, Forister, ML, Berenbaum, MR y Stopak, D. (2021). Declive de los insectos en el Antropoceno: Muerte por mil cortes. Actas de la Academia Nacional de Ciencias , 118 (2).

  7. https://www.gov.uk/government/statistics/butterflies-in-the-wider-countryside-uk

  8. Wagner, DL, Grames, EM, Forister, ML, Berenbaum, MR y Stopak, D. (2021). Declive de los insectos en el Antropoceno: Muerte por mil cortes. Actas de la Academia Nacional de Ciencias , 118 (2).

  9. Klein, AM, Vaissiere, BE, Cane, JH, Steffan-Dewenter, I., Cunningham, SA, Kremen, C. y Tscharntke, T. (2007). Importancia de los polinizadores en los paisajes cambiantes para los cultivos mundiales. Actas de la sociedad real B: ciencias biológicas ,  274 (1608), 303-313.

    Aizen, MA, Garibaldi, LA, Cunningham, SA y Klein, AM (2009). ¿Cuánto depende la agricultura de los polinizadores? Lecciones de las tendencias a largo plazo en la producción de cultivos. Anales de botánica , 103 (9), 1579-1588.

    Aizen, MA, Aguiar, S., Biesmeijer, JC, Garibaldi, LA, Inouye, DW, Jung, C., … & Seymour, CL (2019). La productividad agrícola mundial se ve amenazada por la creciente dependencia de los polinizadores sin un aumento paralelo en la diversificación de cultivos. Biología del cambio global , 25 (10), 3516-3527.

  10. Esto podría expresarse mejor en términos de kilocalorías que en toneladas. Pero en este caso también hay inconvenientes en expresarlo en kilocalorías. La mayor amenaza de perder polinizadores es que reduce nuestra producción de diversos tipos de cultivos de los que normalmente no dependemos únicamente para obtener calorías: frutas, verduras y otros cultivos que nos brindan una importante diversidad dietética y micronutrientes, incluso si no lo hacemos. obtener mucha energía de ellos. Las toneladas tampoco son necesariamente la métrica perfecta para capturar esto: podríamos preferir la vitamina A, la vitamina C u otro nutriente. En resumen, en realidad no existe una métrica perfecta para capturar esto, por lo que me he ceñido a las cifras utilizadas en el estudio original: toneladas.

  11. Aizen, MA, Garibaldi, LA, Cunningham, SA y Klein, AM (2009). ¿Cuánto depende la agricultura de los polinizadores? Lecciones de las tendencias a largo plazo en la producción de cultivos. Anales de botánica , 103 (9), 1579-1588.

  12. Aizen, MA, Garibaldi, LA, Cunningham, SA y Klein, AM (2009). ¿Cuánto depende la agricultura de los polinizadores? Lecciones de las tendencias a largo plazo en la producción de cultivos. Anales de botánica , 103 (9), 1579-1588.

  13. Aizen, MA, Aguiar, S., Biesmeijer, JC, Garibaldi, LA, Inouye, DW, Jung, C., … & Seymour, CL (2019). La productividad agrícola mundial se ve amenazada por la creciente dependencia de los polinizadores sin un aumento paralelo en la diversificación de cultivos. Biología del cambio global , 25 (10), 3516-3527.

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