Un proyecto del Instituto de Ciencias Agrarias (ICA- CSIC) analiza la productividad y sostenibilidad de la agricultura en las azoteas de Madrid para contribuir al desarrollo de la economía circular. Con este objetivo, hace años que el tejado del instituto se ha convertido en una ‘cubierta verde’ en la que se emplean sustratos a base de compost y de otros residuos orgánicos biodegradables, como subproductos alimentarios o algas, para el cultivo de hortalizas. Los resultados, publicados en Urban Forestry & Urban Greening, muestran un aumento en la producción de las hortalizas cultivadas en azoteas y una calidad y unas características nutricionales similares a las obtenidas en cultivos de campo.
Durante tres años y en el marco del proyecto MadreenRoof (madreenroof.csic.es/) se ha llevado a cabo un experimento de cultivo en el ICA-CSIC, ubicado en la céntrica calle Serrano de Madrid. Su objetivo era evaluar los servicios ecosistémicos que puede proporcionar un ‘techo verde intensivo’ como la producción de hortalizas, el secuestro de carbono y la retención de nutrientes y contaminantes, entre otros.
Para ello, el equipo investigador ‘vegetalizó’ la azotea del instituto utilizando subproductos que se sometieron a un proceso de compostaje para realizar sustratos y poder cultivar en un espacio inhóspito e infrautilizado.
“Tras más de cuatro años, tenemos datos suficientes para valorar el potencial de los cultivos en azoteas desde el punto de vista agronómico”, señala Marco Panettieri, investigador del ICA-CSIC que dirige el estudio.
Este resultado es fruto del desarrollo de sustratos de cultivo elaborados a partir de biorresiduos: algas invasoras procedentes de las costas atlánticas y residuos alimentarios, como posos y cascarillas de café, compostados con restos de poda y biochar (o biocarbón, un subproducto rico en carbono que se obtiene de la pirólisis de la biomasa). “Estos sustratos se presentan como una alternativa ecológica y sostenible a los sustratos tradicionales a base de turba (un material orgánico resultante de la descomposición parcial de restos vegetales en ambientes húmedos), cuyo uso tiene un alto impacto ambiental”, explica Giuseppe Picca, investigador postdoctoral en la Universidad de Bologna (Italia) que desarrolló su tesis doctoral en el ICA-CSIC.
Este material de cultivo se aplicó para evaluar la producción de lechugas y acelgas en otoño, y la variedad de tomate Moruno de Aranjuez en verano, en colaboración con el Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA). El rendimiento y calidad de las hortalizas producidas en sustratos a base de compost fueron comparados con cultivos tradicionales en suelo y con cultivos en sustratos comerciales basados en turba. Los resultados mostraron no solo el aumento de hasta un 70 % en la producción de los tomates cultivados en azoteas respecto a los plantados en el campo, sino que su calidad fue equiparable a la de los tomates producidos en condiciones de campo. “Este relevante porcentaje en el aumento de la producción del tomate Moruno de Aranjuez, originario de la Comunidad de Madrid, varió en función de las distintas mezclas de compost y en función del año de cultivo”, aclaran los investigadores.
HORTALIZAS QUE CONTRIBUYEN A LA ECONOMÍA CIRCULAR
Ahora, un nuevo estudio publicado en la revista Ecotoxicology and Environmental Safety indica que las hortalizas producidas son seguras y aptas para el consumo humano. Este segundo trabajo, fruto de la colaboración entre el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología Sevilla (IRNAS-CSIC), la Universidad Autónoma de Madrid, la Université Gustave Eiffel de Nantes (Francia) y el ICA-CSIC, ha monitoreado durante tres años el contenido en metales pesados y metaloides presente en los sustratos de cultivo, en la biomasa de las hortalizas y en las aguas de lixiviación para evaluar los posibles riesgos originados por el contenido en los sustratos, su movilidad y su fitodisponibilidad, y el efecto de la deposición atmosférica de contaminación particulada.
Los resultados muestran que el tipo de residuo empleado influye notablemente en el comportamiento del sustrato. Sin embargo, la incorporación de biochar mejoró la estructura y durabilidad del sustrato, incrementando la eficiencia en la retención de agua y nutrientes. Como conclusión, esta adicción reduce significativamente tanto la absorción de elementos potencialmente tóxicos por las plantas como su filtración al agua.
“Por ejemplo, aunque los composts a base de algas presentaban niveles más altos de arsénico, el uso de biochar redujo su absorción por las plantas hasta en un 40 %. También se observaron disminuciones importantes en la pérdida de nutrientes esenciales como fósforo y nitrógeno”, señala Laura Lozano de Sosa Miralles, investigadora del IRNAS-CSIC que lidera este segundo estudio.
Los investigadores destacan que, a pesar de algunas variaciones anuales, los niveles de cadmio y plomo en las partes comestibles de los cultivos se mantuvieron dentro de los límites de seguridad establecidos por la Unión Europea. Además, el estudio confirmó que la lluvia o la deposición atmosférica tuvieron un efecto mínimo sobre la calidad de las lechugas, y que el lavado de hojas ayudó a reducir aún más la presencia de elementos no deseados.
Estos hallazgos respaldan el uso de los sustratos desarrollados en el ICA como una estrategia efectiva para optimizar la agricultura en azoteas, permitiendo aprovechar espacios urbanos infrautilizados para producir alimentos de manera sostenible. “Hemos demostrado el potencial del compost con biochar como un sustrato seguro, sostenible y eficaz para huertos urbanos en azoteas, permitiendo una producción hortícola responsable que cuida tanto del medio ambiente como de la salud de los consumidores”, añade la investigadora.
Además, este estudio supone un gran avance para el impulso de la economía circular y de una gestión más eficiente de los residuos, y ofrece una perspectiva prometedora para la integración de tecnologías sostenibles en la agricultura urbana, contribuyendo al desarrollo de ciudades más verdes y autosuficientes.
“Actualmente, en el marco del proyecto MadreenRoof se están evaluando otros servicios ecosistémicos como el impacto sobre la biodiversidad urbana, la capacidad de aislamiento de las cubiertas, el secuestro de carbono y la mitigación de las inundaciones gracias a la capacidad de retención de agua de los cultivos en azotea”, concluyen los investigadores.
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Giuseppe Picca, Asier Goñi-Urtiaga, Laura Lozano de Sosa, María Victoria Colombo Rodríguez, Isabel Fernández Navarro, César Plaza, Marco Panettieri. Sustainability in urban agriculture: The role of biochar in enhancing the productive capacity of compost-based growing media for rooftop farming. Journal of Cleaner Production. DOI: doi. org/10.1016/j.ufug.2025.128774
Veliu, M., López-Romano, H., Picca, G., Panettieri, M., Moreno- Jiménez, E., Courtier-Murias, D., ... & De Sosa, L. L. (2025). Biochar–Compost blends modulate trace element and nutrient dynamics in rooftop farming systems under Mediterranean conditions.
Ecotoxicology and Environmental Safety. DOI: https://doi.org/10.1016/j. ecoenv.2025.118663
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