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La integración de inteligencia artificial, sensores e IoT permite optimizar el consumo de recursos, anticipar el estrés de los cultivos y reforzar la producción de alimentos frescos en entornos urbanos.
En un escenario global marcado por las sequías extremas y las tensiones logísticas, la forma de producir alimentos busca nuevas vías de evolución. Ante esta realidad, la Universidad Internacional de Valencia (VIU), perteneciente a la red de educación superior Planeta Formación y Universidades, analiza el auge de la agricultura vertical automatizada como una de las claves para construir ciudades más resilientes.
El Dr. Roger Clotet Martínez, director del Grado en Ingeniería Informática y docente del Máster Universitario en Big Data y Ciencia de Datos de VIU, explica que este modelo aporta un nivel de control inédito sobre los cultivos. Dentro de las granjas urbanas, la combinación de sensórica agronómica con los actuales sistemas de automatización facilita la creación de un entorno a medida para cada alimento.
La agricultura convencional afronta limitaciones severas de recursos, un desafío que la automatización vertical mitiga con cifras contundentes. En cultivos de hoja verde, los más habituales en estos sistemas, la literatura científica y organismos como la FAO e instancias de las Naciones Unidas reportan mejoras extraordinarias en sostenibilidad hídrica y del suelo.
En términos de ahorro de agua, Clotet señala que los sistemas de agricultura vertical se mueven en rangos que van del 80% al 95% respecto a la agricultura tradicional.
"En estudios científicos sobre la lechuga, se han reportado consumos cercanos a los 20 litros por kilo en sistemas hidropónicos frente a unos 250 litros por kilo en la producción convencional, lo que equivale a un ahorro superior al 90%", detalla el experto de VIU.
En cuanto al aprovechamiento del espacio urbano, la ganancia no se mide solo en superficie horizontal, sino en volumen. Los rendimientos por metro cuadrado en sistemas hidropónicos de lechuga llegan a ser entre 10 y 11 veces superiores.
Además, en ambientes controlados, la eficiencia en el uso global de tierra y agua puede situarse entre 38 y 60 veces por encima de la producción en campo abierto, permitiendo cosechas más rápidas, estables y frecuentes durante todo el año.
El núcleo de esta revolución reside en la convergencia de tres capas tecnológicas: datos históricos, datos en tiempo real y modelos de predicción basados en Inteligencia Artificial e Internet de las Cosas (IoT). Estos sistemas permiten monitorizar parámetros como el pH, la conductividad eléctrica, la humedad o la concentración de CO₂, regulando de forma dinámica la configuración de la iluminación LED o las soluciones acuosas de nutrientes.
Una de las mayores ventajas de esta tecnificación es la capacidad del software para predecir el estrés de un cultivo antes de que sea visible. Mientras que el ojo humano detecta el problema cuando ya existen manchas o pérdida de firmeza, los sensores captan microcambios en la temperatura foliar o la fluorescencia de la clorofila.
Los estudios combinados de espectroscopía y machine learning han logrado detectar el estrés de las plantas entre uno y cinco días antes de que aparezcan los síntomas, con un 94% de precisión. Asimismo, los modelos de visión artificial aplicados en condiciones reales ya alcanzan precisiones de entre el 92,8% y el 98% mediante aplicaciones móviles.
"Más que decir que el software sustituye al agricultor, diría que amplía su capacidad de observación", aclara el docente de VIU.
A pesar de sus ventajas estructurales, el experto advierte de que este modelo no constituye una solución universal y tampoco está exento de retos. Al eliminar la dependencia de la tierra, la agricultura vertical genera una dependencia absoluta de la energía eléctrica para la iluminación artificial y la climatización, lo que expone al sector al precio de la electricidad y al riesgo de una "inflación verde".
La viabilidad económica está ligada de forma directa al clima local. Un estudio sobre la producción de lechuga en granjas verticales evidencia diferencias significativas en los costes operativos por kilogramo según la ubicación:
Estocolmo: 0,85 €/kg
Nápoles: 1,35 €/kg
Riad: 1,75 €/kg
A ello se suman las advertencias de la FAO sobre la vulnerabilidad de las cadenas tradicionales ante conflictos internacionales que afectan tanto a la energía como a la producción de fertilizantes. Por ello, Clotet considera que las granjas verticales no sustituirán a la agricultura convencional, sino que actuarán como un complemento estratégico para el suministro urbano de productos frescos de ciclo corto y alto valor añadido.
Esta transformación está redefiniendo el perfil profesional del sector agroalimentario. La informática y la ciencia de datos se han convertido en herramientas transversales de la denominada e-Agriculture (agricultura digital), una línea que la FAO impulsa para fortalecer las cadenas de valor y apoyar políticas basadas en evidencias.
"El rol del ingeniero informático ya no se limita a desarrollar software desde una oficina. Ahora diseña sistemas complejos que integran sensores, IA, visión artificial y ciberseguridad para resolver problemas críticos del mundo real: ahorrar agua, optimizar fertilizantes y garantizar alimentos de calidad", concluye el Dr. Roger Clotet Martínez.
