LA TECNOLOGÍA AGRÍCOLA ES INEVITABLE, DIRECCIONAL, COMBINATORIA, DISRUPTIVA, IMPREDECIBLE, TIENE CONSECUENCIAS NO DESEADAS [1] 

[1] Traducción de Ezequiel Krieger Marin del artículo Sadras, V.O. 2020. Agricultural technology is unavoidable, directional, combinatory, disruptive, unpredictable and has unintended consequences. Outlook on Agriculture:003072702096049.

Resumen

Nunca antes tanta gente había entendido tan poco sobre tanto. James Burke

James Burke defiende vívidamente la inevitabilidad de la tecnología en su serie de la BBC Connections - Alternative View of Change; también muestra aspectos de direccionalidad y la naturaleza combinatoria y disruptiva de la innovación. Comienza con el apagón eléctrico de la ciudad de Nueva York en 1965 y pregunta: ¿y si esta interrupción no es transitoria? Si pudieras apoderarte de un pedazo de tierra y semillas, argumenta, es posible que tengas la oportunidad de sobrevivir. Luego, rastrea la tecnología agrícola hasta sus orígenes y vuelve a configurar la tecnología para el arado de animales ahogados a medida que nos quedamos sin piezas y gasolina para nuestro tractor. Empezaremos de nuevo, la trayectoria será diferente, pero estamos destinados a crear nuevas tecnologías.

En Los propios dioses, Asimov (1972) representa la tensión entre la inevitabilidad y la direccionalidad de la innovación, por un lado, y la sostenibilidad, por otro; su visión de la sostenibilidad concierne a todo el universo (!) y su conocimiento de la naturaleza humana es excepcionalmente actual. Si bien la trayectoria de la innovación tecnológica no es lineal, se podría argumentar que existe algún tipo de direccionalidad y cierto grado de irreversibilidad. Un sistema agrícola es sostenible si es rentable, protege la integridad de los recursos naturales, mejora la calidad de vida de las personas y las comunidades y garantiza el valor nutricional y la seguridad de los alimentos (Figura 1a). Las consecuencias ambientales del uso excesivo de fertilizantes nitrogenados y nitrógeno reactivo en los agroecosistemas (Noll et al., 2020) y de la subfertilización crónica extrayendo materia orgánica en los suelos del Sahel (Rockstro¨m y deRouw, 1997) y Australia (Angus y Grace, 2017) son importantes. Los herbicidas representan aproximadamente el 40% de todos los pesticidas aplicados para el manejo de plagas a nivel mundial, son esenciales para la protección de cultivos en los sistemas agrícolas actuales, pueden desempeñar un papel en el manejo de la vegetación en áreas no agrícolas, incluidas las reservas naturales, pero tienen el potencial de efectos negativos, consecuencias no buscadas en el suelo, el agua, la fauna y la flora (Prosser et al., 2016). Se necesitan mejoras en el uso de insumos agrícolas, pero no se justifica la reversión a formas tempranas de agricultura. Debido al principio de conservación de la materia y otras limitaciones, los cultivos sin fertilizantes inorgánicos y herbicidas fracasan en varias dimensiones de la sostenibilidad (Connor, 2008a, 2018b, 2018c; Sadras et al., 2020), incluido un consenso social poco probable para reducir sustancialmente la capacidad de carga de la agricultura mundial (Figura 1b).  

Kauffman (Hanel et al., 2005; Kauffman, 2008, 2016, 2019) utiliza la noción de redes autocatalíticas para comprender la diversidad en la evolución de los sistemas biológicos, sociales y económicos. "Los productos químicos actúan sobre los productos químicos para producir nuevos productos químicos, los bienes actúan sobre los bienes para producir nuevos bienes y las ideas actúan sobre las ideas para producir nuevas ideas" (Hanel et al., 2005). La innovación tecnológica es combinatoria; se trata principalmente de encontrar nuevas formas de combinar cosas preexistentes (Figura 1c). El número final de elementos (bienes, ideas ...) depende tanto del número inicial de elementos como de la diversidad gramatical, es decir, las formas en que se pueden combinar los elementos o la densidad de las reglas de producción catalíticas (Figura 1c2). Para una densidad fija de reglas, hay una transición de fase de un régimen subcrítico prácticamente despoblado a uno supercrítico, diverso y completamente poblado (Figura 1c2). La economía de la mayoría de los países europeos es subcrítica, pero es supercrítica en la Unión Europea agregada. La tecnología global es supracrítica.

Cualquier tecnología significativa es disruptiva. La línea de montaje de Henry Ford indica el colapso de la industria de la avena (Figura 1d). Siguiendo a Kauffman (2008, 2016), la red de bienes y servicios en la economía actual puede visualizarse como elementos conectados sinérgicamente, como el vino y el queso, o de manera antagónica como el vino y la cerveza (Figura 1e); una economía avanzada contiene en el orden de 10 mil millones de estos elementos. Estas conexiones explican las interrupciones, como se ilustra para la avena (Figura 1d). Lo posible adyacente es el límite entre lo real y un espacio muestral inconcebible. En contraste con el espacio muestral del lanzamiento de una moneda, que es conocido (cara, cruz) y puede tratarse probabilísticamente, los espacios muestrales de innovación tecnológica y economía son inconcebibles. La observación de Kauffman es radical: no es que no podamos predecir lo que sucederá, no podemos predecir lo que puede suceder. Las razones de la naturaleza inconcebible de este espacio de muestreo son las preadaptaciones o exaptaciones darwinianas (Gould y Lloyd, 1999). Un destornillador tiene una función principal, pero también se puede usar para abrir latas de pintura y cascar nueces (Figura 1f); las funciones del destornillador son infinitas. Los innovadores encuentran nuevas funciones para bienes y servicios existentes y las combinan en nuevas formas. Kauffman llama a estas preadaptaciones tecnológicas "darwinianas" por analogía con la naturaleza. En la evolución biológica, la naturaleza encuentra nuevas funciones para los rasgos existentes; por ejemplo, los huesos del oído en los mamíferos evolucionaron a partir de los huesos de la mandíbula de los peces (Figura 1g). Debido a las preadaptaciones darwinianas, las trayectorias de la innovación tecnológica, la economía y la biosfera son impredecibles. Lo mismo se aplica a otras construcciones humanas como los sistemas legales y las artes.

Las consecuencias no deseadas de la innovación tecnológica son muchas y pueden surgir de diversas causas. Algunas consecuencias imprevistas son predecibles, muchas no lo son. Se espera que las prácticas dirigidas a la aptitud de los cultivos frente a plagas favorezcan las variantes resistentes; esto se aplica no solo a los tratamientos químicos, sino a enfoques supuestamente más sostenibles, como lo ilustra Levine et al. para la rotación de cultivos. (2002). El gusano de la raíz del maíz occidental (Diabrotica virgifera virgifera), una plaga grave del cultivo continuo de maíz en el cinturón de maíz de los EE. UU. y Canadá, se controló primero con rotaciones de maíz y soja que interrumpieron el ciclo de vida del gusano de la raíz porque los huevos normalmente no se ponían fuera de los campos de maíz y las larvas no sobrevivían con raíces de soja. Finalmente, la rotación maíz-soja favoreció a las hembras con menor fidelidad a los campos de maíz para la oviposición y alimentación. En las poblaciones de un insecto relacionado, el gusano de la raíz del maíz del norte (D. Barberi), la rotación maíz-soja favoreció una diapausa prolongada del huevo (dos o más inviernos) en comparación con el rasgo típico de un solo invierno.

Las consecuencias no deseadas son típicas de sistemas adaptativos complejos como las cadenas de valor agrícolas (Orr et al., 2017). La decisión de la UE de establecer una contaminación máxima por aflatoxinas de dos partes por mil millones amenazó con reducir los flujos comerciales de maní de África a Europa en un 60% (Otsuki, 2001). Las compensaciones pasadas por alto son otra causa de consecuencias no deseadas, como lo describen Balwinder et al. (2019) para los sistemas de calentamiento de arroz en el noroeste de India. Históricamente, la mayor parte del arroz se trasplantaba antes del inicio del monzón y la dependencia del sistema del riego agotaba significativamente el agua subterránea. Dos leyes gubernamentales sobre aguas subterráneas buscaron cambiar la temporada de siembra a cosecha para reducir la dependencia del riego, con estudios de modelos que respaldan la efectividad de estas políticas. Antes de las leyes, la quema de rastrojo de arroz antes de la siembra de trigo alcanzó un máximo de 490 incendios por día el 24 de octubre. Después de la implementación de las leyes, esto aumentó a 681 incendios por día, alcanzando su punto máximo alrededor del 4 de noviembre. Resolver el problema del agotamiento de las aguas subterráneas contribuyó a la contaminación del aire y los problemas relacionados con la salud en Nueva Delhi: se necesitaba una nueva tecnología. Como alternativa a la quema, la "Sembradora feliz (Happy Seeder)" corta paja de arroz y siembra trigo en una sola operación y, lo que es más importante, se escala a las granjas objetivo. El cultivo basado en 'Happy Seeder' reduce la contaminación del aire y es en promedio un 10% más rentable que la opción de quema más rentable (con sembradoras de labranza cero) y un 20% más rentable que el sistema de quema más común con sembradoras convencionales (Shyamsundar et al. , 2019). Aún se desconocen las consecuencias no deseadas de esta innovación.

Observamos que la tecnología es ineludible, direccional, combinatoria, disruptiva e impredecible. Las consecuencias no deseadas de las tecnologías agrícolas son comunes y contribuyen a la dinámica de la innovación continua. Concluimos con dos implicaciones de estas características de la tecnología.

Los desafíos de la agricultura mundial son urgentes y sin precedentes, incluida una creciente demanda de alimentos saludables, nutritivos y asequibles; ingresos y bienestar adecuados de los agricultores, y protección del medio ambiente en un contexto de escasez de tierra y agua, y cambio climático (Fischer y Connor, 2018). A pesar de un caso convincente para una mayor inversión, la inversión pública en I + D agrícola se ha estancado o está disminuyendo en términos reales en muchos países (Heisey y Fuglie, 2018; Pardey et al., 2013). Los innovadores científicos y tecnológicos y sus administradores deben resolver los desafíos de la agricultura con menos financiamiento, destacando la necesidad de mejorar la asignación de recursos a la investigación y el desarrollo (Sadras et al., 2020). Pero el espacio muestral de la innovación tecnológica es inmejorable; en los francos términos de Osmond (1995):

. . . los directores de investigación todavía se concentran en planes estratégicos e hitos. Parecen incapaces de comprender que no se puede gestionar el descubrimiento de lo desconocido. . .

El punto de Osmond es correcto pero incompleto; los desafíos globales y locales de la agricultura significan que no podemos permitirnos distracciones costosas, como los cereales fijadores de nitrógeno (Sadras et al., 2020). Alston y col. (1995) resumen esta tensión:

. . . Existe una necesidad demostrada de una evaluación económica formal de inversiones alternativas y procedimientos de establecimiento de prioridades, pero. . . Los procedimientos formales de evaluación y establecimiento de prioridades no deben utilizarse como base para reemplazar el ingenio, la serendipia y el espíritu empresarial científico por procedimientos burocráticos. . . 

En lugar de considerar la investigación impulsada por la curiosidad y la utilidad como antagónicas, explotar las sinergias entre ellas es fundamental para la gestión eficaz de los recursos de I + D (Osmond, 1995; Sadras et al., 2020).

La naturaleza supracrítica de la tecnología global contemporánea remite a la cita inicial de Burke: "Nunca antes tanta gente había entendido tan poco sobre tanto". Un inexperto puede captar intuitivamente el significado de la energía hidráulica poniendo su mano en un arroyo. Un inexperto encontrará mucho más difícil de entender la energía nuclear. La legitimidad científica y la credibilidad son cada vez más importantes para conectar las políticas públicas y el cambio tecnológico en nuestra sociedad donde las fake news, la desinformación y la desinformación prevalecen en la esfera pública (Iyengar y Massey, 2019).

Referencias

• Alston JM, Norton GW and Pardey PG (1995) Science under Scarcity: Principles and Practice for Agricultural Research Evaluation and Priority Setting. Ithaca, NY: Cornell University Press.
• Angus JF and Grace PR (2017) Nitrogen balance in Australia and nitrogen use efficiency on Australian farms. Soil Research 55(5-6): 435-450.
• Asimov I (1972) The God Themselves. London: Victor Gollancz. Balwinder S, McDonald AJ, Srivastava AK, et al. (2019) Trade-offs between groundwater conservation and air pollution from agricultural fires in northwest India. Nature Sustainability 2(7): 580-583.
• Connor DJ (2008a) Organic agriculture cannot feed the world. Field Crops Research 106: 187-190.
• Connor DJ (2018b) Land required for legumes restricts the contribution of organic agriculture to global food security. Outlook in Agriculture 47: 277-282.
• Connor DJ (2018c) Organic agriculture and food security: a decade of unreason finally implodes. Field Crops Research 225: 128-129.
• Fischer RA and Connor DJ (2018) Issues for cropping and agricultural science in the next 20 years. Field Crops Research 222: 121-142.
• Gould SJ and Lloyd EA (1999) Individuality and adaptation across levels of selection: How shall we name and generalize the unit of Darwinism? Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96(21): 11904-11909.
• Hanel R, Kauffman SA and Thurner S (2005) Phase transition in random catalytic networks. Physical Review E 72(3 Pt 2): 036117.
• Heisey PW and Fuglie KO (2018) Agricultural research investment and policy reform in high-income countries, ERR-249, U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service, May 2018.
• Iyengar S and Massey DS (2019) Scientific communication in a post-truth society. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 116(16): 7656-7661.
• Kauffman SA (2008) Reinventing the Sacred: A New View of Science, Reason, and Religion. Philadelphia: Basic Books.
• Kauffman SA (2016) Humanity in a Creative Universe. New York, NY: Oxford University Press.
• Kauffman SA (2019) A World Beyond Physics: The Emergence and Evolution of Life. New York, NY: Oxford University Press.
• Levine E, Spencer JL, Isard SA, et al. (2002) Adaptation of the western corn rootworm to crop rotation: evolution of a new strain in response to a management practice. American Entomologist 48(2): 94-107.
• Noll LC, Leach AM, Seufert V, et al. (2020) The nitrogen foot-print of organic food in the United States. Environmental Research Letters 15(4): 11.
• Orr A, Donovan J and Stoian D (2017) Smallholder value chains as complex adaptive systems: a conceptual framework. Journal of Agribusiness in Developing and Emerging Economies 8: 14-33.
• Osmond Otsuki T (2001) What price precaution? European harmonization of aflatoxin regulations and African groundnut exports. European Review of Agricultural Economics 28(3): 263-284.) Quintessential inefficiencies of plant bioenergetics: tales of two cultures. Australian Journal of Plant Physiology 22: 123-129.
• Pardey PG, Alston JM and Chan-Kang C (2013) Public food and agricultural research in the United States: The rise and decline of public investments, and policies for renewal. AGree Policy Report, April 2013, Washington DC. Available at: https://www.foodandagpolicy.org/sites/default/files/AGree-Public%20Food%20and%20Ag%20Research%20in%20US-Apr%202013.pdf.
• Prosser RS, Anderson JC, Hanson ML, et al. (2016) Indirect effects of herbicides on biota in terrestrial edge-of-field habitats: a critical review of the literature. Agriculture Ecosystems & Environment 232: 59-72.
• Rockstro¨m J and deRouw A (1997) Water, nutrients and slope position in on-farm pearl millet cultivation in the Sahel. Plant and Soil 195(2): 311-327.
• Sadras VO, Calderini DF and Connor DJ (2009) Sustainable agriculture and crop physiology. In: Sadras VO and Calderini DF (eds) Crop Physiology: Applications for Genetic Improvement and Agronomy. San Diego: Academic Press, pp. 1-20.
• Sadras VO, Alston JM, Aphalo PJ,etal. (2020)Makingscience more effective for agriculture. Advances in Agronomy 163: 153-177.
• Shyamsundar P, Springer NP, Tallis H, et al. (2019) Fields on fire: alternatives to crop residue burning in India. Science 365(6453): 536-538.

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