Aunque los fertilizantes son de importancia crítica para el suministro mundial de alimentos, su producción consume mucha energía y genera emisiones. Las investigaciones muestran que colocar microbios beneficiosos alrededor de las raíces de las plantas puede proporcionarles el nitrógeno necesario para crecer. Este método podría reducir la necesidad de fertilizantes químicos, cuya producción es responsable de aproximadamente el 2% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, así como los costos de los agricultores. La guerra de Irán también ha elevado los precios de la energía y los fertilizantes en los últimos meses.
Los seres humanos llevan miles de años utilizando el estiércol como fertilizante biológico; por su parte, las empresas están desarrollando fertilizantes microbianos, incluidos algunos basados en la ingeniería genética. Sin embargo, es difícil que los microbios proporcionen nitrógeno a las plantas de forma fiable y, al mismo tiempo, mantengan sus propias funciones vitales. Aunque el nitrógeno representa aproximadamente el 80% del aire, las plantas no pueden utilizarlo directamente; los microbios convierten el nitrógeno en compuestos como el amoníaco. En los fertilizantes sintéticos, este proceso se lleva a cabo industrialmente mediante el proceso Haber-Bosch, que utiliza gas natural.
Switch Bioworks está trabajando en un interruptor genético que permita a los microbios multiplicarse primero alrededor de las raíces y producir nitrógeno después. En el enfoque principal de la empresa, los microbios comenzarán a producir amoníaco cuando el nivel de nitrógeno del suelo descienda por debajo de cierto umbral.
El producto de Switch se está probando actualmente en seis estados de Estados Unidos. La empresa se centra inicialmente en el maíz, que en Estados Unidos se sembrará en 2026 en más de 90 millones de acres, y calcula que faltan dos o tres años para disponer de un producto comercial. Aún se desconoce cuál será su eficacia en el campo.
Por qué es importante
Este enfoque pone en cuestión la dependencia de procesos industriales intensivos en energía y de insumos químicos aplicados desde el exterior para satisfacer las necesidades de nitrógeno de la planta. Por ello, este avance es objeto de seguimiento tanto por parte de los agricultores, cuyos costes de fertilizantes están aumentando, como de las políticas ambientales que buscan reducir las emisiones de la producción agrícola. Sin embargo, aún no está claro hasta qué punto el fertilizante microbiano funcionará de manera estable más allá del laboratorio o de condiciones controladas. En particular, sigue siendo una cuestión abierta si podrá mantenerse el equilibrio entre la supervivencia de los microbios alrededor de las raíces y la producción de nitrógeno en diferentes condiciones de suelo y clima. Los ensayos en seis estados tienen como objetivo demostrar si esta incertidumbre puede resolverse antes de que la tecnología se aproxime a su uso comercial.