El futuro de los cultivos en el calor extremo

El cambio climático ya ha reducido el rendimiento de cultivos importantes como el trigo y el maíz, y es probable que las pérdidas de cosechas empeoren en las próximas décadas. Si no se controla, el cambio climático dificultará la producción de alimentos a gran escala. Obtenemos más del 40 % de nuestras calorías de tan solo tres plantas: trigo, arroz y maíz. El cambio climático plantea riesgos muy reales para estas plantas, y estudios recientes sugieren la posibilidad de pérdidas sincronizadas de cosechas.

Es por eso que como alternativa al calor creciente y el cambio generalizado en las estaciones, los investigadores intentan evitar ese futuro ayudando a las plantas a lidiar con el calor.  Hoy en día existe gran interés en identificar por qué algunos cultivos que se cultivan en las condiciones más extremas logran sobrevivir.

¿Modificaciones necesarias?

Los agricultores pueden ayudar a sus cultivos a combatir el calor con refrigeración por agua, pero este método tiene limitaciones. La modificación de cultivos, ya sea mediante cruzamiento tradicional, mutación acelerada artificialmente o edición genética directa, permite controlar la respuesta de las plantas al calor.

La fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas obtienen energía, se detiene entre 40 y 45 grados Celsius, temperaturas cada vez más comunes en muchas regiones agrícolas del mundo.

“La fotosíntesis realmente determina el tipo de cambio que las plantas deben utilizar. Si la fotosíntesis falla, las plantas se quedan sin energía y mueren”, dijo el Dr. Bernacchi, autor de un artículo sobre modificación de cultivos recientemente publicado en la revista Science.

El Dr. Bernacchi y sus coautores analizaron el potencial de editar la rubisco, la enzima clave que transforma el carbono en azúcar, y su compañera, la rubisco activasa. En plantas que crecen en climas cálidos, la rubisco activasa parece ser más eficaz para facilitar su funcionamiento. Transferir esta molécula de plantas de clima cálido a plantas de clima frío puede ayudar a estas últimas a adaptarse al calor. Simplemente potenciar su actividad también podría ser útil. Sin embargo, alterar la fotosíntesis todavía se presenta como un objetivo quizá demasiado ambicioso para nuestro tiempo.

El genoma de una planta también puede modificarse para cambiar la arquitectura de sus hojas, espaciándolas y colocándolas en el ángulo adecuado para garantizar un equilibrio entre el sol y la sombra que ayude a mantener la temperatura y la productividad. Editar la reflectividad de una hoja y la cantidad de clorofila, o pigmento verde, que contiene también puede ser útil.

El sistema de detección de temperatura de las plantas también podría modificarse. En un segundo artículo de Science, investigadores proponen una nueva forma de comprender la red de proteínas que controlan las respuestas de las plantas al calor. En lugar de que las plantas tengan «termómetros» discretos, la detección de temperatura podría estar distribuida en muchos sistemas y proteínas vegetales, según los investigadores. Esto podría proporcionar numerosos objetivos para la edición de la tolerancia al calor.

El debate en torno a los organismos genéticamente modificados

Los OGM incluyen plantas, animales y otros organismos cuya composición genética ha sido alterada en un laboratorio. Los organismos genéticamente modificados (OGM) son un tipo de OGM que implica cambios específicos. En el contexto del debate público, los defensores de ambos bandos suelen usar los términos indistintamente.

El primer cultivo OGM se introdujo en 1982 como una planta de tabaco resistente a virus. No fue hasta 1994 que los OGM comenzaron a aparecer en cultivos alimentarios con la aprobación de la FDA de la planta de tomate Flavr Savr.

Desde entonces, gran parte de la atención sobre los OGM se ha centrado en tres cultivos comunes: maíz, soya y algodón. Según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, el 90% de estos cultivos provienen ahora de semillas transgénicas.

Este cambio significativo hacia los OGM se produjo por la misma razón por la que la industria los buscó en un principio: la eficiencia. La idea era que modificar la composición genética de una semilla podría hacer que los cultivos fueran menos vulnerables a insectos, virus y herbicidas utilizados para controlar las malezas. Algunas investigaciones sugieren que el maíz transgénico genera un 25% más de rendimiento, a la vez que reduce los contaminantes alimentarios.

Mientras el mundo lucha contra el cambio climático y busca alternativas alimentarias más saludables y sostenibles, los debates sobre los OGM han alcanzado un punto álgido. Existen opiniones muy en contra de estos organismos, y han sido difundidas a través de documentales, discursos, artículos de opinión y otros medios, que a su vez han servido para moldear la opinión pública y las políticas públicas. Sin embargo, la validez y la importancia de estas afirmaciones pueden variar considerablemente. 

Más allá de lo que podamos pensar sobre los cultivos genéticamente modificados (y la realidad es que deberíamos de tener derecho a opinar sobre lo que comemos y compramos en el supermercado) la realidad es que estamos llevando al planeta a un punto de inflexión tan intenso que no tendremos de otra más que buscar alternativas para poder seguir alimentando a una población creciente. 

La realidad es que el planeta está cambiando y con ello cambiarán las especies de plantas que podrán ser cultivadas en él. Un ejemplo actual de ello es el cacao, que se está encareciendo y reduciendo su producción a causa de cómo las cosechas han sufrido por la crisis climática. Y esta es la probable realidad de muchas otras especies de plantas en el mundo en un planeta que se calienta y que está destinado a volverse cada vez menos biológicamente diverso.

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