Resumen:
Los científicos chinos han propuesto una idea bastante audaz: reutilizar un gran número de minas de carbón abandonadas en todo el país y transformar túneles y cavernas subterráneas originalmente inactivas en espacios agrícolas experimentales para estudiar nuevos modelos agrícolas para el cultivo en un entorno altamente controlado. Los investigadores creen que a medida que el cambio climático global se intensifica y el clima extremo se vuelve cada vez más frecuente, estos espacios subterráneos pueden convertirse en importantes sitios experimentales para explorar la agricultura del futuro.
China tiene actualmente más de 12.000 minas de carbón abandonadas, que han dejado enormes espacios subterráneos y una gran cantidad de infraestructura que puede ser reutilizada. El equipo de investigación cree que alrededor de 2030, unas 15.000 minas de carbón en China podrían dejar de producir, lo que significa que la escala de espacio subterráneo disponible para la transformación y utilización se ampliará aún más en el futuro.
Esta idea fue propuesta por investigadores del Centro de Ingeniería de Desarrollo Eficiente y Verde de Recursos a Base de Carbón de la provincia de Shanxi y otras instituciones, y fue publicada en la revista "China Mining". Los investigadores creen que las minas de carbón abandonadas no son sólo reliquias industriales que necesitan ser tratadas, sino que también pueden considerarse como un recurso subterráneo especial. Si las minas calificadas pueden transformarse de manera segura, es posible transformar el espacio subterráneo que de otro modo estaría inactivo en una unidad experimental agrícola cerrada.
En comparación con la agricultura tradicional, la mayor ventaja de las minas de carbón subterráneas es que el medio ambiente es relativamente estable. La agricultura aérea se ve afectada por la temperatura, las precipitaciones, la sequía, las fuertes lluvias, los fuertes vientos y otras condiciones climáticas extremas, mientras que las minas subterráneas pueden quedar en gran medida aisladas del clima exterior. Por lo tanto, los investigadores creen que el ambiente subterráneo es particularmente adecuado para la investigación en "agricultura en ambiente cerrado", donde la mayoría de los factores clave que afectan el crecimiento de las plantas pueden controlarse artificialmente.
Por supuesto, la plantación subterránea se enfrenta primero a un problema muy obvio: no hay luz solar ni lluvia natural. Los investigadores proponen que las condiciones naturales pueden sustituirse por fuentes de luz artificiales y sistemas de control ambiental, de modo que factores como la luz, la temperatura, la humedad, el aire y el dióxido de carbono puedan suministrarse de forma independiente y ajustarse con precisión. De esta manera, el espacio subterráneo ya no depende del entorno natural, sino que puede convertirse en un sistema experimental agrícola altamente controlable.
El equipo de investigación realizó una evaluación preliminar para determinar si la mina de carbón abandonada es adecuada para la transformación. Creen que, en primer lugar, es necesario garantizar que la estructura rocosa circundante sea estable y cumpla con los correspondientes requisitos de seguridad de ingeniería. Al mismo tiempo, la mina debe contar con sistemas confiables de ventilación, drenaje y monitoreo de seguridad. Sólo después de que se cumplan estas condiciones básicas, algunos túneles y cavernas subterráneos tendrán la base de ingeniería para construir unidades experimentales agrícolas.
La infraestructura existente de la mina también puede ser una ventaja importante de este modelo de transformación. Las minas de carbón abandonadas a menudo ya cuentan con túneles, sistemas de suministro de energía, sistemas de ventilación e instalaciones de drenaje, lo que significa que si estas instalaciones pueden reutilizarse, no hay necesidad de construir una instalación agrícola subterránea completa desde cero, lo que podría reducir algunos costos de construcción.
También hay un recurso en las minas de carbón subterráneas que no se puede obtener fácilmente mediante invernaderos tradicionales y granjas al aire libre: la energía geotérmica. A medida que aumenta la profundidad, el ambiente subterráneo generalmente puede mantener una temperatura relativamente estable, y los investigadores creen que la energía geotérmica puede utilizarse aún más como fuente de calor para la producción de cultivos. La energía geotérmica tiene un menor potencial de emisión de gases de efecto invernadero que los métodos de calefacción tradicionales que dependen de combustibles fósiles, por lo que también puede convertirse en una importante fuente de energía en los sistemas agrícolas subterráneos.
El agua subterránea de las minas también puede pasar de ser una carga ambiental a convertirse en un recurso explotable. Después del cierre de las minas de carbón, el agua subterránea puede acumularse y contener sulfatos, metales y otros contaminantes debido al contacto prolongado con las vetas de carbón y las rocas circundantes. Por tanto, esta agua no puede utilizarse directamente para riego agrícola. Sin embargo, los investigadores proponen que el agua de las minas se puede tratar y utilizar para la producción agrícola después de eliminar los contaminantes, resolviendo así simultáneamente los dos problemas del tratamiento del agua de las minas abandonadas y el suministro subterráneo de agua agrícola.
Desde esta perspectiva, la transformación de minas de carbón abandonadas en instalaciones agrícolas no es simplemente "mover tierras de cultivo bajo tierra", sino un modelo de reciclaje que reintegra el espacio minero, la energía, los recursos hídricos y la infraestructura original. Lo que los investigadores esperan explorar es una solución integral que pueda abordar simultáneamente los problemas ambientales de las minas abandonadas y los problemas de producción agrícola.
Este tipo de agricultura subterránea también tiene la ventaja potencial de reducir el impacto de los desastres naturales en la producción agrícola. Debido a que los cultivos se colocan en un entorno cerrado, las condiciones climáticas extremas sobre el terreno, como fuertes lluvias, inundaciones, sequías, olas de frío, olas de calor y fuertes vientos, no dañarán directamente el entorno de producción como ocurre con la agricultura tradicional. A medida que el cambio climático global hace que los fenómenos meteorológicos extremos sean más frecuentes, este modelo de producción altamente controlable puede tener un valor de investigación cada vez mayor.
Sin embargo, lo que proponen los investigadores no es transformar inmediatamente las minas de carbón abandonadas en todo el país en granjas comerciales a gran escala, sino utilizar primero estos espacios para realizar experimentos agrícolas. A través de experimentos a pequeña escala, es posible estudiar los patrones de crecimiento de diferentes cultivos en ambientes subterráneos y probar cómo funcionan juntos sistemas como la iluminación artificial, el control de la temperatura, la circulación del agua, el suministro de dióxido de carbono, la ventilación y la utilización de energía.
Si estos experimentos pueden demostrar que la agricultura subterránea es técnica y económicamente viable, será posible ampliar aún más su alcance de aplicación en el futuro. Los investigadores creen que este modelo es particularmente adecuado para estudiar factores ambientales que son difíciles de controlar en la agricultura tradicional, y también puede proporcionar experiencia técnica para la futura producción agrícola en ambientes extremos y cerrados.
Esta idea en realidad está relacionada con el rápido desarrollo de la agricultura vertical, las fábricas de plantas y la agricultura en ambientes controlados en los últimos años. La diferencia es que las minas de carbón abandonadas naturalmente tienen enormes espacios subterráneos y parte de la infraestructura ya existe, por lo que en teoría pueden proporcionar un entorno agrícola cerrado que es mucho más grande que un laboratorio ordinario.
Por supuesto, también hay muchos problemas sin resolver en la agricultura subterránea. La iluminación artificial en sí misma consume mucha electricidad y el costo energético de las fábricas de plantas siempre ha sido un factor importante que limita su comercialización. Al mismo tiempo, se deben evaluar rigurosamente la seguridad estructural de la mina, la ventilación a largo plazo, el control de la humedad, el drenaje, la protección contra incendios y los posibles contaminantes en el entorno subterráneo. En particular, la estructura geológica y los niveles de contaminación de las diferentes minas varían mucho, y no todas las minas de carbón abandonadas son adecuadas para transformarlas en instalaciones agrícolas.
Por lo tanto, esta solución aún se encuentra en la etapa de investigación y exploración, en lugar de ser una tecnología agrícola madura que pueda promoverse a gran escala. La idea central de los investigadores es que a medida que el cambio climático continúa intensificándose y la agricultura tradicional se enfrenta a una incertidumbre cada vez mayor, las minas subterráneas, que en el pasado se consideraban patrimonio industrial o incluso cargas ambientales, pueden redefinirse como un tipo especial de infraestructura agrícola.
Si en el futuro se logran avances en tecnologías relacionadas, es posible que un gran número de minas de carbón abandonadas ya no sean simplemente espacios subterráneos cerrados y abandonados, sino que se conviertan en enormes "laboratorios" para estudiar la agricultura del futuro. A través de la iluminación artificial, un control ambiental preciso, la energía geotérmica y el agua de mina tratada, los humanos pueden incluso intentar establecer nuevos sistemas de producción de alimentos en entornos que en el pasado eran completamente imposibles para la producción agrícola.
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