Evaluación comparativa ambiental y económica del cultivo de pepino en invernadero y de Opuntia ficus-indica en regiones áridas

Por qué esto importa para las tierras secas

En gran parte del mundo, los agricultores en regiones cálidas y secas luchan por producir suficiente alimento a medida que el agua escasea y suben los precios de la energía. En muchos de estos lugares, los invernaderos con hortalizas populares como el pepino consumen grandes cantidades de agua de riego, combustible y electricidad. Este estudio plantea una pregunta sencilla pero oportuna: ¿qué ocurre si usamos las mismas estructuras de invernadero para cultivar un cultivo muy distinto —el resistente cactus Opuntia ficus-indica— en su lugar? Al comparar la “cuenta” ambiental y económica completa de cada opción en el este de Irán, los autores exploran cómo los agricultores podrían seguir ganándose la vida al tiempo que reducen la presión sobre tierras frágiles y reservas de agua menguantes.

Dos invernaderos, un clima severo

La investigación se llevó a cabo en Sistan, una región en la frontera entre Irán y Afganistán marcada por sequías prolongadas, humedales en retroceso, frecuentes tormentas de polvo y descenso del nivel freático. Allí, muchos invernaderos ya están construidos pero a menudo permanecen inactivos cuando los pozos se vacían o el agua se vuelve demasiado salina para las hortalizas delicadas. El equipo comparó dos sistemas de invernadero reales en este contexto: una operación convencional de pepino que requiere riego frecuente, calefacción en noches frías y numerosas aplicaciones de fertilizantes y pesticidas, y un invernadero que cultiva Opuntia ficus-indica, un cactus cuyas pencas pueden usarse como alimento y forraje. Ambos sistemas se evaluaron en todas las etapas, desde la construcción del invernadero hasta la cosecha de una tonelada de producto.

Siguiendo los impactos desde la construcción hasta la cosecha

Para que la comparación fuera justa y exhaustiva, los autores usaron la evaluación del ciclo de vida, un método que rastrea los impactos ambientales desde las materias primas y la construcción hasta la operación diaria. Calcularon las emisiones que calientan el clima, el daño al agua y a los ecosistemas, el uso de recursos y el consumo de agua para ambos cultivos. También llevaron a cabo un análisis paralelo de coste del ciclo de vida a 25 años, sumando los costos de construcción, combustible y electricidad, agua, fertilizantes, mano de obra e ingresos esperados. Además, midieron la actividad antioxidante en las pencas del cactus para comprender mejor cómo esta planta soporta condiciones adversas, lo que ayuda a explicar por qué puede prosperar con insumos tan bajos.

Carga ambiental: pepinos sedientos frente a cactus resistentes

Los resultados muestran que los pepinos demandan mucho más al medio ambiente que el cactus. Por tonelada de cosecha, la producción de pepino generó 4,5 veces más emisiones que calientan el clima y más de ocho veces el uso de agua en comparación con Opuntia. El uso intensivo de diésel y electricidad en los invernaderos de pepino dominó las categorías de calentamiento global, contaminación atmosférica y toxicidad. La construcción del invernadero en sí —cimientos de hormigón, cables y tuberías metálicas— también tuvo una huella sorprendentemente grande para ambos cultivos, representando más del 95 % de varios impactos de toxicidad y uso de recursos. Aun así, al considerar construcción y operación en conjunto, el cambio a Opuntia redujo los impactos ambientales totales en torno al 75 %, principalmente porque el cactus necesita mucha menos agua, fertilizante y energía una vez que el invernadero está en funcionamiento.

Lo económico importa: recuperación rápida frente a seguridad a largo plazo

En papel, los pepinos parecían inicialmente más atractivos financieramente. A 25 años, el sistema de pepino mostró una tasa interna de retorno más alta y recuperó su inversión en aproximadamente seis años y medio, frente a más de doce años para el sistema de Opuntia. Pero esta aparente ventaja depende del acceso constante a grandes cantidades de agua de riego y combustible —precisamente lo que está desapareciendo en Sistan. El estudio encontró que el uso de agua y combustible para los pepinos fue casi diez veces mayor que para el cactus, lo que incrementa los costos y riesgos a largo plazo. El sistema de cactus tuvo costos totales más bajos en general —alrededor de un tercio menos que los pepinos— y requiere menos horas de mano de obra, liberando tiempo para procesar o vender productos adicionales a base de cactus, como forraje o ingredientes alimentarios.

Un nuevo papel para invernaderos ociosos

Para agricultores y planificadores en regiones áridas, la conclusión del estudio es clara: usar invernaderos existentes para cultivar Opuntia ficus-indica en lugar de pepinos sedientos puede reducir drásticamente el daño ambiental a la vez que ofrece una vía económica más estable bajo estrés hídrico y energético. El invernadero de cactus requiere menos riego, fertilizantes y tratamientos químicos, pero aun así produce alimento y forraje útiles en suelos pobres y con aguas salinas. Aunque los ingresos se construyen más lentamente, el sistema se ajusta mejor a las realidades de un clima en proceso de aridización y puede ayudar a mantener los ingresos agrícolas cuando las hortalizas convencionales dejan de ser viables. En resumen, dedicar espacio de invernadero a cultivos de cactus resistentes ofrece una forma práctica de conservar agua, reducir emisiones y aumentar la resiliencia en algunas de las regiones agrícolas más vulnerables al clima del mundo.

Cita: Abyar, H., Pakzad-Toochaei, S. & Einollahipeer, F. Comparative environmental and economic assessment of greenhouse cucumber and opuntia ficus-indica cultivation in arid regions. Sci Rep 16, 11736 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43088-5

Palabras clave: agricultura en zonas áridas, cultivo en invernadero, escasez de agua, evaluación del ciclo de vida, Opuntia ficus-indica