La búsqueda de alternativas sostenibles a los pesticidas químicos es uno de los grandes retos de la agricultura moderna. Años de uso intensivo de insecticidas y herbicidas han permitido alimentar a una población mundial creciente, pero también han dejado una huella preocupante en el agua, la biodiversidad y la salud humana. Por eso, cualquier tecnología que permita reducir la dependencia de estas sustancias, manteniendo la productividad de los cultivos, se mira con muchísimo interés.
En ese contexto, el control de plagas mediante vibraciones y ultrasonidos ha pasado de ser casi una curiosidad científica a perfilarse como una herramienta real dentro del manejo integrado de plagas. Desde dispositivos que imitan las señales vibratorias que usan los insectos para reproducirse hasta emisores de ultrasonidos que simulan la presencia de depredadores, las investigaciones recientes están demostrando que se puede “hablar el idioma” de las plagas para atraerlas, confundirlas o ahuyentarlas, y todo ello sin rociar el campo de productos químicos.
Por qué la agricultura busca alternativas a los pesticidas
La agricultura intensiva moderna es inevitablemente agresiva con el entorno, porque se basa en favorecer a una única especie cultivada frente a cualquier competidor: malas hierbas, insectos, hongos o pequeños mamíferos. Con la mecanización y la necesidad de producir más por hectárea, la solución rápida fueron los pesticidas, que durante décadas han sido aliados imprescindibles para asegurar las cosechas.
Sin embargo, el uso masivo de estas sustancias ha generado problemas ambientales y sanitarios muy serios: contaminación de acuíferos, daño a fauna no objetivo (incluyendo polinizadores como abejas y abejorros), aparición de resistencias en muchas plagas y riesgos para la salud de las personas expuestas. Es el típico “arma de doble filo”: ayudan a producir alimentos, pero al mismo tiempo nos pueden estar pasando factura.
Esta situación ha impulsado el desarrollo de soluciones biológicas como biofertilizantes y biopesticidas, basadas en microorganismos o insectos benéficos que compiten o atacan a las plagas. Aunque son un avance importante, todavía no logran sustituir por completo a los agroquímicos sin perder eficacia, sobre todo en sistemas altamente intensivos.
De ahí el interés por estrategias innovadoras como el control físico o comportamental de plagas mediante vibraciones, que permite interferir en la comunicación de los insectos o simular la presencia de depredadores, reduciendo daños sin dejar residuos tóxicos en el ambiente.
El papel de las vibraciones y los ultrasonidos en la comunicación de las plagas
Muchas plagas agrícolas utilizan vibraciones y señales acústicas para orientarse, encontrar pareja o detectar depredadores. Algunas especies se comunican a través de vibraciones transmitidas por las plantas (por los tallos y hojas), mientras que otras recurren a ultrasonidos emitidos en el aire, inaudibles para el ser humano pero perfectamente reconocibles por otros animales.
En el caso de los chinches chupadores de granos, importantes plagas de soja, maíz, trigo y frijol, se ha demostrado que combinan dos sistemas: a larga distancia, hasta alrededor de 100 metros, utilizan feromonas para atraer a posibles parejas. Cuando ya están más cerca, cambian de canal y empiezan a emitir señales vibratorias a través de la planta para indicar su posición exacta, un mensaje que vendría a ser algo así como “estoy aquí, ven hacia mí”.
Estas vibraciones viajan por el cuerpo de la planta, que actúa como un auténtico “cable” natural que transmite la señal. Lo curioso es que a una misma señal pueden responder tanto varias hembras como otros machos, de modo que el “diálogo vibratorio” en un cultivo puede ser bastante complejo.
En otras plagas, como polillas nocturnas del género Spodoptera, el protagonismo lo tienen los ultrasonidos. Estas mariposas son presa habitual de los murciélagos, que las localizan precisamente gracias a la ecolocación ultrasónica. Ellas, a su vez, han desarrollado con la evolución una serie de respuestas acústicas que pueden confundir la ecolocación de los murciélagos o ayudarles a detectar su presencia a tiempo para escapar. Es decir, hay una auténtica “guerra acústica” en el cielo nocturno.
Comprender estos sistemas de comunicación ha permitido a los investigadores plantear una idea muy potente: si sabemos qué oyen y cómo se comunican las plagas, podemos crear dispositivos que imiten, alteren o bloqueen esas señales para manejarlas a nuestro favor.
El dispositivo brasileño que utiliza microvibraciones para atraer chinches
Uno de los avances más llamativos en el control de plagas por vibraciones viene de Brasil, donde un equipo de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa) y de la Universidad del Estado de Mato Grosso ha desarrollado un dispositivo electrónico capaz de reproducir las señales vibratorias que utilizan los chinches chupadores de granos en su fase reproductiva.
La tecnología se basa en años de observación del comportamiento reproductivo de estos insectos. Los científicos analizaron las frecuencias concretas de las vibraciones que emiten cuando buscan pareja y lograron registrarlas, almacenarlas y reproducirlas de forma controlada con un prototipo electrónico que se acopla a trampas en el campo.
Estas trampas combinan dos tipos de cebo: feromonas sintéticas, que actúan a larga distancia para atraer a los chinches por el “olor”, y un pequeño dispositivo vibrador que imita las señales vibratorias exactas que los insectos interpretan como una llamada de apareamiento. El resultado es una especie de “señal falsa” que concentra a los insectos en la trampa en lugar de dispersarse por el cultivo.
Según el biólogo Raúl Alberto Laumann, del Laboratorio de Semioquímicos de Recursos Genéticos y Biotecnología de Embrapa, el uso conjunto de vibraciones y feromonas permite no solo capturar chinches, sino también obtener una información muy precisa sobre la densidad y la distribución espacial de las poblaciones de la plaga en la parcela.
En los ensayos de campo que se están realizando, las trampas con el dispositivo se colocan aproximadamente cada cinco hectáreas. Posteriormente se recuentan los insectos capturados en cada punto y, mediante modelos matemáticos, se estima la densidad real de la plaga en el conjunto del cultivo. Este enfoque convierte a las trampas vibratorias en una herramienta de monitoreo fino, clave para decidir cuándo y cómo intervenir.
Ventajas y potencial del control de chinches con vibraciones
Los chinches y las orugas son dos de las plagas más dañinas en soja y otros cultivos de grano. Mientras que para controlar orugas se emplean, entre otros, plantas transgénicas y microorganismos entomopatógenos, el control de chinches sigue descansando en gran medida en los insecticidas químicos. De ahí que encontrar métodos alternativos, menos agresivos y más seguros para el medio ambiente y la salud humana, sea un desafío estratégico.
El dispositivo vibratorio brasileño apunta precisamente en esa dirección. Su gran atractivo es que podría convertirse en una alternativa real a los insecticidas convencionales, o al menos reducir significativamente su uso, al integrarse en programas de manejo integrado de plagas. Las trampas servirían tanto para monitorear como para disminuir las poblaciones de chinches hasta niveles por debajo del umbral de daño económico.
Además, se trata de una tecnología altamente específica para la plaga objetivo. A diferencia de un insecticida de amplio espectro, que puede arrasar también con insectos benéficos como depredadores naturales o polinizadores, las vibraciones y feromonas están dirigidas únicamente a los chinches chupadores de granos que reconocen estas señales. De esta forma, se minimiza el impacto sobre la fauna auxiliar.
Según los resultados preliminares difundidos por el equipo de Embrapa, el uso combinado de feromonas sintéticas y vibraciones ha permitido reducir claramente la presencia de chinches en los campos de ensayo, y todo ello sin interferir en la actividad de insectos beneficiosos como abejas o abejorros. En un escenario en el que la FAO estima que las plagas pueden provocar hasta un 40 % de reducción de la producción agrícola mundial, cualquier avance en este sentido tiene un gran peso económico y ecológico.
La patente de esta tecnología se presentó a finales de 2023 en el Instituto Nacional de Propiedad Industrial de Brasil y, por ahora, no está aún disponible comercialmente. Los investigadores están buscando socios industriales, especialmente empresas dedicadas al desarrollo de trampas automatizadas, con el objetivo de escalar la fabricación y llevar estos dispositivos al mercado agrícola.
Los retos de aplicar las microvibraciones a gran escala
A pesar del entusiasmo que genera esta innovación, también se han planteado dudas razonables sobre su viabilidad a gran escala. El entomólogo José Maurício Simões Bento, experto en ecología química y comportamiento de insectos de la Universidad de São Paulo, valora muy positivamente el trabajo de Embrapa, especialmente la identificación precisa de las frecuencias vibratorias utilizadas por los chinches.
No obstante, Simões apunta que la gran incógnita es cómo replicar este sistema en plantaciones que abarcan cientos de miles de hectáreas, como ocurre con la soja en Brasil, que supera los 45 millones de hectáreas cultivadas. La instalación de dispositivos en un número suficiente de puntos podría ser costosa y logísticamente compleja, y todavía no está claro cuál sería el equilibrio óptimo entre coste de la tecnología y reducción de daños.
Otro aspecto técnico importante es que la comunicación vibratoria de los chinches se produce a través de la planta, no directamente en el aire. Para que la señal se transmita eficazmente, el dispositivo tiene que estar conectado a la planta o a una estructura que permita difundir la vibración por el tejido vegetal. Esto plantea preguntas como: ¿es suficiente con colocar un dispositivo por trampa?, ¿hay que acoplarlo a una planta concreta?, ¿cómo cambia la propagación según la densidad del cultivo?
Laumann y su equipo proponen resolver parte de estos desafíos mediante el uso de modelos matemáticos que relacionen las capturas en las trampas con la densidad real de la plaga, evitando así tener que cubrir cada planta con un dispositivo. Además, plantean integrar esta tecnología con otros métodos de control biológico, como el uso de parasitoides de huevos de chinches, que se alimentan y desarrollan dentro de los huevos de la plaga, reduciendo aún más su población.
Si se avanza en la automatización del recuento de insectos capturados, algo en lo que también se está trabajando, las trampas vibratorias podrían transformarse en una herramienta clave dentro del manejo integrado de plagas, notificando en tiempo casi real al agricultor sobre los niveles de chinches en cada zona de la finca y facilitando así decisiones de control mucho más ajustadas y puntuales.
Ultrasonidos para ahuyentar polillas y otras plagas aéreas
Más allá de las vibraciones transmitidas por las plantas, otro frente muy activo de investigación es el uso de ultrasonidos para disuadir insectos dañinos. Un trabajo reciente publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) por un equipo japonés ha mostrado resultados especialmente prometedores frente a polillas del género Spodoptera, grandes plagas en cultivos como fresas, cebollas, tomate y muchas otras hortalizas.
Bajo la dirección del investigador Ryo Nakano, de la Universidad de Nagoya, se realizaron ensayos en campos e invernaderos de fresas y cebollas donde se instalaron emisores ultrasónicos cilíndricos, capaces de irradiar sonido en 360 grados. Estos dispositivos imitaban los ultrasonidos que emiten los murciélagos, depredadores naturales de las polillas nocturnas.
Los científicos se centraron en ajustar con precisión la duración, la frecuencia y la intensidad de las señales ultrasónicas para lograr la máxima eficacia de repulsión. Los resultados mostraron que, cuando los dispositivos se activaban desde el anochecer hasta el amanecer (período de actividad de estas polillas), se reducía de forma notable el vuelo de las hembras y, sobre todo, su puesta de huevos sobre los cultivos.
Esto es crucial porque muchas especies como Spodoptera littoralis (rosquilla negra) o Spodoptera exigua (rosquilla verde o gusano soldado) causan la mayor parte de los daños durante la fase larvaria. Si se evita que las hembras depositen sus huevos en el cultivo, se corta de raíz el problema, reduciendo drásticamente las poblaciones de larvas que devoran hojas y frutos.
El entomólogo Miguel Ángel Miranda Chueca, catedrático de Zoología en la Universidad de las Islas Baleares, considera que este enfoque tiene bases científicas sólidas, ya que se aprovecha un lenguaje acústico (el de los ultrasonidos) que estas mariposas utilizan de forma natural para relacionarse con sus depredadores. Para él, este tipo de tecnología puede consolidarse como un nuevo método de control dentro de un esquema de manejo integrado de plagas.
Limitaciones de los ultrasonidos frente a otras plagas habituales
Aunque los resultados con polillas del género Spodoptera son muy prometedores, los expertos coinciden en que no se puede generalizar la eficacia de los ultrasonidos a cualquier plaga. Cada especie tiene su propia biología sensorial y no todas utilizan vibraciones o ultrasonidos para comunicarse o detectar amenazas.
Un ejemplo claro es la mosca de la fruta (Ceratitis capitata), una de las plagas más importantes en frutales de todo el mundo. Según explican los especialistas, este insecto no emplea ultrasonidos como canal de comunicación relevante, lo que complica mucho encontrar una frecuencia y un “mensaje acústico” que le provoque rechazo o huida. Sin esa base biológica, es prácticamente imposible diseñar un sistema sonoro verdaderamente eficaz.
Algo similar ocurre con plagas de interior como las cucarachas, frente a las cuales existen en el mercado aparatos que aseguran repelerlas mediante ultrasonidos. Para investigadores como Miranda Chueca, estos productos carecen de sentido desde el punto de vista biológico, porque las cucarachas no usan ese tipo de señales de forma que se pueda aprovechar para espantarlas de manera sostenida.
En el caso de los mosquitos, la teoría tiene algo más de base, ya que sí utilizan sonidos en su comportamiento reproductivo (por ejemplo, el zumbido característico de las alas para atraer a las hembras). Sin embargo, los estudios disponibles indican que reproducir esos sonidos no tiene un efecto claro de repulsión, y por ahora no se ha identificado un patrón ultrasónico que logre alejarlos de forma consistente en condiciones reales.
Otro campo en el que se han probado ultrasonidos es el control de roedores como ratas, ratones o topillos, especialmente en momentos de plagas agrícolas intensas. Sabemos que estos animales pueden comunicarse mediante sonidos de alta frecuencia, por ejemplo para cortejo o defensa territorial, y esto ha llevado a diseñar dispositivos supuestamente repelentes. Sin embargo, la evidencia científica apunta a que el efecto es como mucho temporal: un ruido nuevo puede asustar inicialmente, pero con el tiempo los animales tienden a acostumbrarse, igual que nos pasa a las personas con un sonido molesto constante.
Impacto ecológico y “contaminación acústica” en el campo
Una cuestión que no se puede pasar por alto es el impacto ecológico que pueden tener las emisiones de ultrasonidos y vibraciones artificiales en un ecosistema agrícola. Aunque la intención sea solo ahuyentar o atraer a determinadas plagas, lo cierto es que muchos otros organismos comparten ese entorno y pueden verse afectados por estas señales.
Los propios autores del estudio japonés en PNAS reconocen que un uso extensivo de estos dispositivos puede generar una cierta “contaminación acústica” para otras especies. Aunque los ultrasonidos no sean audibles para el ser humano, sí lo son para muchos animales, y podrían interferir en su comunicación o comportamiento si no se utilizan de forma controlada.
Por ejemplo, la simulación continua de ultrasonidos de murciélagos pensada para espantar polillas podría afectar también a otras mariposas nocturnas no dañinas o a insectos que forman parte de la dieta de aves u otros depredadores. Al modificar el comportamiento de las presas, se puede alterar indirectamente toda una cadena alimentaria que ya de por sí está bastante tensionada en sistemas agrícolas intensivos.
En un medio tan humanizado como el agrícola, cualquier intervención, por bienintencionada que sea, tiene consecuencias en el entorno. Por eso, antes de implementar a gran escala soluciones basadas en vibraciones o ultrasonidos, los entomólogos insisten en la necesidad de estudiar mejor estos posibles efectos colaterales y valorar si son asumibles en comparación con los daños que se pretende evitar.
La clave estará en encontrar un equilibrio entre eficacia y respeto ecológico: utilizar las señales mínimas necesarias, en los momentos y lugares precisos, y combinar estas herramientas con otras estrategias (biocontrol, manejo del hábitat, variedades resistentes, etc.) para reducir al máximo el uso de químicos sin generar nuevos problemas invisibles.
Al final, el control de plagas con vibraciones y ultrasonidos se está consolidando como un campo de innovación muy potente dentro de la agricultura sostenible. Las trampas vibratorias para chinches de grano, capaces de atraerlos mediante feromonas y microvibraciones reproducidas electrónicamente, abren la puerta a un control específico y menos dependiente de insecticidas, mientras que los emisores ultrasónicos inspirados en los murciélagos muestran que es posible “engañar” a polillas como Spodoptera y reducir de forma notable sus puestas. Aunque todavía quedan retos por resolver en cuanto a escalabilidad, coste, limitaciones según la especie y posibles efectos sobre otras formas de vida, todo apunta a que estas tecnologías se integrarán progresivamente en los programas de manejo integrado de plagas, ofreciendo a los agricultores una herramienta más para proteger sus cultivos sin castigar tanto al medio ambiente ni comprometer la salud de quienes trabajan y viven de la tierra.
