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Global atlas of pesticide use

Este artículo presenta el primer conjunto de datos global de uso de pesticidas agrícolas de su tipo para el periodo 2016–2020, el cual integra diversas fuentes de datos y aprendizaje automático para mapear 2,9 millones de toneladas de aplicaciones en 131 cultivos y 167 países, proporcionando la información de alta resolución necesaria para reducir los impactos ambientales y de salud y guiar políticas sostenibles.

Autores originales: Peter Fantke, Yuyue Zhang, Anja Gladbach, Marissa Kosnik, Luke Settles, Ulf Norinder, Daniel Glas

Publicado 2026-08-14

📖 8 min de lectura🧠 Análisis profundo

CC BY 4.0

Autores originales: Peter Fantke, Yuyue Zhang, Anja Gladbach, Marissa Kosnik, Luke Settles, Ulf Norinder, Daniel Glas

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

Imagina la Tierra como un jardín gigante y vivo. Para evitar que este jardín sea devorado por bichos, malezas y hongos hambrientos, los agricultores utilizan herramientas químicas especiales llamadas pesticidas. Piensa en estos químicos como el pulverizador de un jardinero: algunos son para matar la maleza, otros para detener a los insectos y otros para combatir enfermedades fúngicas. Pero, al igual que un jardinero real necesita saber exactamente cuánto spray usar, dónde rociar y cuándo hacerlo, todo el mundo necesita saber cómo se están utilizando estos químicos a gran escala. Si usamos demasiado, o si los usamos de la manera incorrecta, podemos dañar el suelo, el agua e incluso nuestra propia salud. Durante mucho tiempo, averiguar exactamente cuánto de estos químicos se usa, dónde y en qué cultivos ha sido como intentar contar las estrellas en un cielo nublado: sabíamos que estaban ahí, pero los detalles eran difusos, faltaban o estaban ocultos en diferentes cuadernos de notas por todo el mundo.

Aquí es donde entra en juego un nuevo y masivo proyecto para despejar la niebla. Un equipo de científicos de universidades y socios de la industria ha construido el primer "Atlas Global del Uso de Pesticidas". Piensa en este atlas no como un mapa de carreteras y ciudades, sino como un mapa de videojuego superdetallado y de alta definición de las granjas del mundo. En lugar de limitarse a decir "el País X utiliza pesticidas", este mapa hace zoom para mostrar exactamente qué químico se usa en qué cultivo, en qué momento de la vida de la planta y cómo se rocía. Procesaron datos de 2016 a 2020, combinando informes oficiales de los gobiernos, investigaciones de mercado y estimaciones de expertos para crear una imagen de los hábitos agrícolas del mundo. Su objetivo era convertir una imagen borrosa y fragmentada en una imagen nítida y clara para que podamos ver dónde están los "puntos críticos" de uso de productos químicos y determinar cómo hacer que la agricultura sea más segura y sostenible para todos.

El Gran Mapa de los Pesticidas

Entonces, ¿qué descubrió realmente este equipo cuando encendió las luces y miró su nuevo mapa? Primero, descubrieron que el mundo está utilizando una cantidad asombrosa de estos productos químicos. Entre 2016 y 2020, los agricultores aplicaron un promedio de 2,9 millones de toneladas de pesticida cada año. Para ponerlo en perspectiva, eso es suficiente para llenar una enorme fila de camiones que recorra el globo.

El mapa reveló que este uso no se distribuye uniformemente como chispas sobre una galleta. En cambio, está concentrado en lugares específicos. Solo tres países —China, EE. UU. y Brasil— son responsables de casi la mitad (45%) de toda la masa de pesticidas utilizada en el mundo. Lo que es aún más interesante, estos tres países solo tratan aproximadamente el 25% del área total de tierras de cultivo, lo que significa que están utilizando una cantidad masiva de químicos en una porción relativamente pequeña de los cultivos del mundo. Tras ellos siguen países como Argentina, India, Australia, Japón, España y Canadá, que juntos añaden un 22% del total.

Cuando los científicos observaron qué tipo de químicos se estaban utilizando, descubrieron que los herbicidas (mata malezas) son los grandes ganadores, representando el 53% de la masa total. Los fungicidas (para combatir hongos) y otros "otros" pesticidas representan aproximadamente el 17% cada uno, mientras que los insecticidas (mata bichos) constituyen el 13%. El nombre más famoso de la lista es el glifosato, que se utiliza a un ritmo de 0,79 millones de toneladas por año. Le siguen el azufre, el mancozeb y la atrazina.

El "Cómo" y el "Dónde" Importan

Una de las cosas más geniales de este atlas es que no solo cuenta los químicos; explica cómo se usan. Los científicos descubrieron que la cantidad de spray necesaria puede variar enormemente dependiendo del trabajo. Es como la diferencia entre usar un pequeño punto de pegamento para arreglar un corte de papel frente a usar un cubo entero para sellar un techo.

Las tasas de aplicación (cuánto producto químico se pone en una hectárea de tierra) oscilan en más de seis órdenes de magnitud.

El Toque Ligero: Algunos tratamientos, como poner insecticidas en las semillas incluso antes de que broten, utilizan una cantidad mínima, con una mediana de apenas 0,07 kg/ha.
Los Pesados de la Clase: En el otro extremo, la limpieza del suelo antes de la siembra (como la fumigación) puede utilizar hasta 80 kg/ha.

El mapa también mostró que el tipo de cultivo importa mucho. Los cultivos perennes (plantas que viven durante muchos años, como los árboles frutales) reciben aproximadamente 2,5 veces más pesticida por hectárea que los cereales (como el trigo o el maíz). El clima también juega un papel; en lugares más calurosos y húmedos, los agricultores suelen necesitar utilizar dosis de pesticidas más diversas y pesadas porque las plagas aman el clima cálido y húmedo.

Puntos Críticos y Sorpresas

El atlas actúa como un mapa de calor, iluminando los "puntos críticos" donde el uso de pesticidas es más intenso.

La soja es el mayor objetivo, absorbiendo el 14,4% de la masa mundial de pesticidas, principalmente en Brasil, EE. UU. y Argentina.
El maíz, el trigo y el arroz también son actores importantes, tratados en muchos países.
Algunos países tienen hábitos muy específicos. Por ejemplo, Japón tiene la mayor "carga anual" (pesticida por hectárea de área de cultivo) debido al uso intensivo de cianamida en cultivos de raíz. Israel destaca por el uso de altas cantidades de formaldehído y otros químicos en frutas y frutos secos.

Los investigadores también encontraron detalles preocupantes. A pesar de que algunos químicos están prohibidos o severamente restringidos en muchas partes del mundo, el mapa muestra que se siguen utilizando. Específicamente, 73 productos químicos prohibidos o severamente restringidos todavía se aplican en 48 países, sumando un total de 24,2 millones de kg por año. Esto sugiere que, aunque existen reglas, estas no siempre se cumplen en todas partes.

Cómo Construyeron el Mapa

Te preguntarás: "¿Cómo obtuvieron todos estos datos?". No fue fácil. Recopilaron información de tres fuentes principales:

Datos Oficiales de Paneles (71%): Encuestas a agricultores en lugares como China, EE. UU., Brasil y Europa.
Estadísticas de la Industria (27%): Estimaciones de expertos de mercado, especialmente para partes de América Latina, Asia y África donde faltaban datos oficiales.
Investigación de Mercado (2%): Datos para lugares como Canadá y partes de África.

Tuvieron que limpiar los datos, descartando aproximadamente el 10% debido a errores, como números negativos o nombres de productos químicos imposibles. Para los 68 países que no tenían ningún dato (principalmente en el África subsahariana), utilizaron modelos computacionales inteligentes (aprendizaje automático) para adivinar qué se estaba utilizando probablemente basándose en el clima, los cultivos cultivados y el desarrollo económico del país. También llenaron los huecos de detalles faltantes como cuándo ocurrió la pulverización (etapa de crecimiento del cultivo) y cómo se pulverizó (aéreo, pulverizador de barra, etc.).

Por Qué Esto Importa

Este atlas es un cambio de paradigma porque, por primera vez, tenemos una visión clara y detallada del panorama mundial de los pesticidas. Antes, la mayoría de las veces teníamos estimaciones aproximadas o datos que se agrupaban en categorías grandes y poco útiles. Ahora, podemos ver exactamente dónde están los problemas.

Los autores sugieren que estos datos son crucialos para establecer mejores políticas. Si sabemos exactamente dónde y cómo se usan los pesticidas, podemos:

Establecer mejores objetivos para reducir el uso de productos químicos.
Comprender los riesgos para las abejas, el agua y la salud humana.
Encontrar mejores formas de proteger los cultivos sin depender tanto de los químicos.

Sin embargo, el documento advierte cuidadosamente que esto es una instantánea del pasado (2016–2020). Las regulaciones cambian y se aprueban o prohíben nuevos químicos constantemente. Por ejemplo, un químico como el mancozeb se seguía utilizando ampliamente en 2020, pero desde entonces ha sido prohibido en la Unión Europea. Por lo tanto, este mapa necesita actualizarse regularmente para mantenerse preciso.

En resumen, este artículo nos ofrece la primera vista de "Google Earth" de alta resolución sobre cómo el mundo protege sus alimentos. Nos muestra que, si bien estamos usando muchos químicos, los patrones son complejos y varían enormemente de un lugar a otro. Al arrojar luz sobre estos patrones, podemos iniciar la conversación sobre cómo cultivar de forma más inteligente, segura y sostenible para el futuro.

Resumen Técnico: Atlas Global de Uso de Pesticidas

Planteamiento del Problema
Reducir los impactos del control químico de plagas en la salud humana y de los ecosistemas requiere datos fiables y de alta resolución sobre la aplicación de pesticidas. Aunque existen estadísticas globales (p. ej., de la FAO), estas suelen estar agregadas por clase química o indicación de objetivo a nivel nacional, careciendo de la granularidad necesaria para un análisis detallado de combinaciones específicas de pesticida-cultivo-país. Los programas de monitoreo existentes a menudo omiten variables críticas como las etapas de crecimiento de los cultivos y los métodos de aplicación, las cuales influyen significamente en los patrones de emisión y exposición. Además, las estimaciones impulsadas por la industria son frecuentemente inaccesibles o informan sobre ventas en lugar de la aplicación real. En consecuencia, existe una falta de datos globales transparentes y granulares necesarios para evaluar impactos, apoyar un control óptimo de cultivos y desarrollar políticas para una agricultura sostenible.

Metodología
Los autores desarrollaron un conjunto de datos global sin precedentes que cubre el periodo 2016–2020 mediante una colaboración entre la industria y la academia. El flujo de trabajo consistió en cuatro pasos primarios:

Limpieza y Curación de Datos: Se recopilaron datos brutos de tres fuentes: datos de paneles oficiales (71%, p. ej., Kynetec, SPARK, Fera), estadísticas de investigación de mercado/industria (2%) y estadísticas de mercado completo compiladas por expertos regionales de Bayer (27%). Los datos fueron armonizados en cinco dimensiones: país/región (ISO 3166), cultivos (unificados en 131 categorías), pesticidas (resueltos a 1,077 ingredientes activos mediante Números de Registro CAS), etapas de crecimiento del cultivo (consolidados en 12 rangos de la escala BBCH) y métodos de aplicación (agregados en 6 categorías). Aproximadamente el 10% de los registros fueron excluidos debido a identificadores poco claros, valores negativos o tasas irreales, resultando en 895,971 puntos de datos curados.
Imputación de Datos y Escenarios: Para abordar las brechas en países sin datos reportados (68 países, principalmente en el África subsahariana) y atributos de escenario faltantes (etapas de crecimiento de cultivos y métodos de aplicación en aproximadamente el 40-48% de las combinaciones reportadas), los autores emplearon aprendizaje automático (machine learning).
- Presencia/Ausencia: Se entrenaron modelos de predicción inductiva conforme binaria para 853 ingredientes activos utilizando características como clima, cultivo e indicadores socioeconómicos (HDI, PIB) para predecir qué pesticidas se aplican en países sin datos.
- Atributos de Escenario: Modelos de predicción conforme binaria imputaron rangos BBCH y métodos de aplicación faltantes basados en características de cultivo, producto químico y entorno.
Generación de Resultados y Proyección:
- Tasas de Aplicación: Se calcularon tasas de aplicación promedio ponderadas (masa por hectárea por tratamiento) para los escenarios reportados. Para los países sin datos, modelos de regresión XGBoost predijeron las tasas basándose en la clase química, el modo de acción y factores ambientales ( $R^2 = 0.81$ ).
- Carga Anual: Se derivó la masa anual total aplicada por área de producción física de cultivo (kg/ha/año).
- Mapeo Espacial: Los datos a nivel nacional se proyectaron en una cuadrícula global de 5×5 minutos de arco (aprox. 10×10 km²) utilizando los datos de producción de cultivos mapSPAM2020, permitiendo el análisis por hectárea dentro de los países.
Evaluación: El conjunto de datos fue validado contra fuentes independientes, incluyendo estadísticas de la FAO, datos comerciales de UN COMTRADE y conjuntos de datos de monitoreo nacional (EE. UU., Reino Unido, Sudáfrica, India) y datos de nivel de condado de USGS.

Resultados Clave

Volumen Global: El conjunto de datos estima una aplicación anual global promedio de 2.9 millones de toneladas (2016–2020), lo que representa el 96% del mercado mundial.
Distribución Geográfica: La mitad de la masa global se aplica en solo tres países: China, EE. UU. y Brasil, que colectivamente representan el 45% de la masa aplicada en solo el 25% del área tratada total.
Composición Química: Los herbicidas constituyen el 53% de la masa, seguidos por fungicidas (17%), insecticidas (13%) y otros pesticidas (17%). Los cuatro principales pesticidas aplicados por masa son el glifosato (0.79 Mt), el azufre (0.17 Mt), el mancozeb (0.16 Mt) y la atrazina (0.11 Mt).
Tasas de Aplicación: Las tasas abarcan más de seis órdenes de magnitud (0.006–3 kg/ha para el 95% central de los datos). La variabilidad es impulsada principalmente por el compartimento objetivo (semilla, suelo, cultivo) y la clase química. Por ejemplo, los tratamientos de limpieza de suelo pueden alcanzar los 80 kg/ha, mientras que los tratamientos de semillas promedian 0.07 kg/ha.
Granularidad: El conjunto de datos vincula 1,077 pesticidas con 131 cultivos y 167 países/regiones, incluyendo datos específicos sobre etapas de crecimiento de cultivos y métodos de aplicación.
Hallazgos Regulatorios: El análisis identificó que 73 pesticidas prohibidos o severamente restringidos bajo el Convenio de Rotterdam todavía se aplicaban en 48 países, sumando 24.2 millones de kg anualmente.
Puntos Críticos (Hotspots): El mapeo espacial revela regiones de alto uso en el centro de EE. UU., sur de Brasil, este/centro de Argentina y este de China, impulsadas por la producción agrícola industrial (maíz, soja). Los puntos críticos para clases específicas varían; por ejemplo, el uso de insecticidas sigue los patrones de plagas impulsados por el clima en regiones tropicales y húmedas.

Significancia y Reivindicaciones
Los autores afirman que este trabajo proporciona el primer conjunto de datos global y accesible de uso real de pesticidas con la granularidad requerida para:

Sustitución y Evaluación de Riesgos: Permitir la sustitución de pesticidas, la estimación de emisiones y las evaluaciones de contaminación/riesgo.
Apoyo a Políticas: Informar los objetivos de política para la reducción de impactos y la evaluación de la huella química, incluyendo el monitoreo de las metas nacionales de reducción.
Modelado Científico: Apoyar la evaluación de riesgos para polinizadores, el modelado del destino y transporte de pesticidas en cuencas hidrográficas, y la priorización de métodos alternativos de control de plagas.
Transparencia: Ofrecer una base robusta para identificar opciones de reducción del uso de pesticidas y señalar dónde se necesitan urgentemente prácticas sostenibles.

El artículo enfatiza que, si bien el conjunto de datos complementa las estadísticas nacionales (mostrando un acuerdo razonable con los datos de la FAO para los principales usuarios), su valor único reside en su resolución al nivel de pesticida individual, país, cultivo, etapa de crecimiento y método de aplicación. Los autores reconocen las limitaciones respecto a la variación de la calidad de los datos entre regiones y la necesidad de actualizaciones continuas a medida que cambian las regulaciones (p. ej., prohibiciones post-2020), pero sostienen que el conjunto de datos sirve como un elemento fundacional para gestionar los pesticidas relevantes para la reducción de uso en todo el mundo.