“9.700 millones de personas para 2050”:sí, ya hemos escuchado suficiente sobre esto. Sin embargo, este sigue siendo el factor impulsor detrás de innumerables descubrimientos e inventos destinados a hacer que el futuro sea sostenible para todos. En el sector agroalimentario, los innovadores están redefiniendo el cultivo y la distribución de productos agrícolas para garantizar una mayor seguridad alimentaria y una mejor seguridad alimentaria en todo el mundo. En la actualidad, una de las innovaciones pioneras en la producción de cultivos es la "agricultura cibernética", un método identificado por investigadores de la Iniciativa de Agricultura Abierta (OpenAg) del Laboratorio de Medios del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
También conocida como "agricultura ambiental controlada", la agricultura cibernética explora el estudio científico del crecimiento de los cultivos bajo varios conjuntos de condiciones de crecimiento para producir plantas con los rasgos deseados. Este enfoque implica una combinación de botánica, química y, en particular, algoritmos de aprendizaje automático. El equipo de investigadores probó su enfoque en plantas de albahaca mantenidas en contenedores hidropónicos en el almacén del MIT-Bates Laboratory. Los contenedores de plantas desarrollados por el MIT, llamados "Computadora de alimentos", se configuraron de tal manera que la temperatura, la luz, la humedad y otras condiciones ambientales se pueden regular con cuidado. Los sistemas robóticos ayudan a controlar el entorno mientras el equipo monitorea de cerca la respuesta de la planta a un estímulo específico. Esta configuración facilitó un entorno más controlado y predecible para administrar y monitorear las plantas.
“En su mayor parte, la tecnología Food Computer nos permite preprogramar el algoritmo para que el crecimiento de las plantas sea bastante autosuficiente. Todas las computadoras de alimentos tienen condiciones de iluminación preprogramadas, así como cámaras que monitorean y recopilan imágenes de forma individual de cada planta dentro del sistema. Sin embargo, el nivel de autosuficiencia realmente depende del sistema específico y, por lo tanto, normalmente tenemos un investigador que supervisa el crecimiento”.
— John de la Parra, líder de investigación de la Iniciativa de Agricultura Abierta.
Para el experimento, el equipo varió la duración de la exposición a la luz y los rayos UV. Una vez que la albahaca creció por completo, los investigadores midieron la concentración de los compuestos químicos volátiles en las hojas utilizando métodos de análisis químico como la espectrometría de masas y la cromatografía de gases. Luego, los datos recopilados del análisis se incorporaron a algoritmos avanzados de aprendizaje automático para derivar una cantidad considerable de posibles combinaciones de luz y duración de los rayos UV, junto con conjuntos de otras condiciones de crecimiento, para maximizar el sabor de la planta de albahaca.
Créditos de imagen :Melanie Gonick/MIT
¿El resultado? Exponer las plantas de albahaca a la luz las veinticuatro horas del día resultó en el mejor sabor. ¿Quién hubiera sabido esto de otra manera, si no fuera por la aplicación de la agricultura digital? Sorprendentemente, los investigadores mejoraron el sabor de la planta no modificándola genéticamente, sino solo optimizando sus condiciones ambientales de crecimiento para alterar su composición química. El éxito de este experimento hace posible que otros investigadores y científicos comprendan las interacciones planta-medio ambiente a través de la digitalización de las propiedades de las plantas.
Según Caleb Harper, director del grupo OpenAg y científico investigador principal en el Media Lab del MIT, “Nuestro objetivo es diseñar tecnología de código abierto en la intersección de la adquisición de datos, la detección y el aprendizaje automático, y aplicarla a la investigación agrícola. de una manera que no se ha hecho antes”. Actualmente, su equipo está experimentando con hierbas para mejorar su capacidad de combatir enfermedades humanas, incluidos ciertos compuestos en la albahaca para controlar el azúcar en la sangre. El equipo también espera estudiar el crecimiento de los cultivos en diversas condiciones y empoderar a los productores de cultivos para que se adapten al cambio climático.
Tales avances en el sector agroalimentario, aunque experimentales, ofrecen muchas esperanzas para la humanidad en general. Al modificar solo las condiciones ambientales para mejorar las cualidades singulares de las plantas, como el sabor, la fuerza de la fibra, los nutrientes, las propiedades médicas y la resiliencia climática, la agricultura cibernética está revolucionando la forma en que cultivamos utilizando la seguridad de los datos y la IA. Dado que este enfoque de la agricultura no afecta el medio ambiente, los investigadores aún deben identificar si tiene algún efecto perjudicial en los seres vivos. Hasta entonces, la agricultura cibernética y muchas otras innovaciones que aprovechan los avances tecnológicos pueden empoderar a los productores agroalimentarios para enfrentar los desafíos que implica producir alimentos, piensos y fibras adecuados para los dos mil millones de personas adicionales que aún habitarán la tierra en las próximas tres décadas. .
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