La 'agricultura de precisión', en la que los agricultores responden en tiempo real a los cambios en el crecimiento de los cultivos utilizando nanotecnología e inteligencia artificial IA podría ofrecer una solución práctica a los desafíos que amenazan la seguridad alimentaria mundial, revela un nuevo estudio.
El cambio climático, el aumento de la población, las demandas competitivas de la tierra para la producción de biocombustibles y la disminución de la calidad del suelo significan que cada vez es más difícil alimentar a las poblaciones del mundo.
Las Naciones Unidas ONU estiman que 840 millones de personas se verán afectadas por el hambre para 2030, pero los investigadores han desarrollado una hoja de ruta que combina la agricultura inteligente y nano habilitada con inteligencia artificial y capacidades de aprendizaje automático que podrían ayudar a reducir este número.
Publicando sus hallazgos hoy en Plantas naturales , un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Birmingham establece los siguientes pasos necesarios para utilizar la IA para aprovechar el poder de los nanomateriales de forma segura, sostenible y responsable :
El coautor del estudio, Iseult Lynch, profesor de nanociencias ambientales en la Universidad de Birmingham, comentó: "Las estimaciones actuales muestran que casi 690 millones de personas padecen hambre, casi el nueve por ciento de la población del planeta. Encontrar soluciones agrícolas sostenibles a este problema requierepara que adoptemos nuevos enfoques audaces e integremos conocimientos de diversos campos, como la ciencia de los materiales y la informática.
"La agricultura de precisión, que utiliza la nanotecnología y la inteligencia artificial, ofrece oportunidades interesantes para la producción de alimentos sostenible. Podemos vincular los modelos existentes para el ciclo de nutrientes y la productividad de los cultivos con enfoques de nanoinformática para ayudar a que los cultivos y el suelo funcionen mejor de forma segura, sostenible y responsable."
El principal impulsor de la innovación en agricultura es la necesidad de alimentar a la creciente población mundial con una superficie agrícola en disminución, al tiempo que se conserva la salud del suelo y se protege la calidad del medio ambiente.
La intensificación de la agricultura ha dado como resultado una EUN global extremadamente pobre, lo que representa una seria amenaza para la calidad ambiental, ya que se pierden grandes cantidades de nutrientes en el agua y el aire, lo que calienta el planeta y casi el 11% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero provienen de la agricultura..
Es especialmente preocupante la emisión del óxido nitroso 'gas de la risa' como resultado de la fertilización excesiva con nitrógeno de la tierra, que es 300 veces más potente que el dióxido de carbono para inducir el calentamiento global. Aproximadamente el 70% de las emisiones de óxido nitroso de origen antropogénicoal aire son aportados por el sector agrícola.
Los nano fertilizantes ofrecen el potencial de enfocarse en la fertilidad de los cultivos, mejorar la EUN y reducir la emisión de óxido nitroso, lo que puede ayudar a respaldar la emisión neta de gases de efecto invernadero cero para los objetivos de 2050 bajo la Ley de Cambio Climático del Reino Unido.
El equipo de investigación, que incluye expertos de la Academia Militar Helénica, en Vari, Grecia y Novamechanics Ltd, en Nicosia, Chipre, señala que la nanotecnología ofrece un gran potencial para mejorar la agricultura de cuatro formas clave :
El coautor, el Dr. Peng Zhang, becario de investigación Marie Skodowska-Curie de la Universidad de Birmingham, comentó: "Los enfoques computacionales, incluida la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, tendrán un papel fundamental para impulsar el progreso de la agricultura nano-habilitada. Estos enfoques sonya está comenzando a obtener aceptación regulatoria para la evaluación de la seguridad de los nanomateriales, lo que permite el desarrollo de nanomateriales seguros por diseño para productos de consumo y medicamentos
"La integración de la inteligencia artificial y la nanotecnología en la agricultura de precisión desempeñará un papel vital en el sondeo de los parámetros de diseño de los nanomateriales para su uso en la entrega de fertilizantes y pesticidas para garantizar un impacto mínimo en la salud del suelo junto con un mínimo de residuos de nanomateriales que quedan en las porciones de tejido comestible, lo que ayudapara garantizar una agricultura segura y sostenible ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Birmingham . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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