Todos necesitamos comer, pero el impacto de la crisis climática en nuestros cultivos está poniendo en entredicho el suministro mundial de alimentos.
por Frontiers
Los cultivos modernos, domesticados para obtener altos rendimientos alimentarios y facilitar su cosecha, carecen de los recursos genéticos necesarios para responder a la crisis climática.
Las tensiones ambientales importantes están reduciendo la cantidad de alimentos producidos, lo que hace que los suministros disminuyan y los precios aumenten. No podemos ocupar más tierras para la agricultura de manera sostenible, por lo que necesitamos cambiar nuestros cultivos, esta vez para adaptarlos al mundo que hemos alterado.
«La agricultura es muy vulnerable al cambio climático y la intensidad y frecuencia de los fenómenos extremos no harán más que aumentar», afirmó el profesor Sergey Shabala, de la Universidad de Australia Occidental y autor principal del artículo publicado en Frontiers in Science . «Tanto la producción agrícola sostenible como la seguridad alimentaria mundial dependerán en gran medida de nuestra capacidad para crear cultivos resistentes al cambio climático».
¿Alimentar al mundo?
Nuestro sistema agrícola actual produce enormes cantidades de alimentos mediante el uso intensivo de fertilizantes y monocultivos de alta producción. Esto ha absorbido las demandas de nuestra población mundial durante décadas, pero ahora reconocemos que es insostenible.
Los fertilizantes de los que dependemos dañan el medio ambiente cuando se producen y lo contaminan cuando se utilizan. Al mismo tiempo, debido a las tensiones provocadas por la crisis climática, los cultivos básicos clave están produciendo menos alimentos.
Aunque las sequías no matan a las plantas, las altas temperaturas reducen el rendimiento. Para superar esto, los agricultores riegan sus cultivos, pero el agua de riego suele tener un alto contenido de sal, porque hay demasiada demanda de agua dulce. Esto aumenta la salinidad del suelo, lo que reduce el rendimiento de la mayoría de los cultivos que crecen en él.
Por último, las inundaciones provocadas por fenómenos meteorológicos extremos dejan a las plantas estancadas en el agua, lo que crea condiciones hipóxicas que impiden que las plantas absorban oxígeno a través de sus raíces. Esto también reduce el rendimiento de la mayoría de las plantas.
«El problema de una dieta sostenible tiene facetas científicas, sociales y políticas», afirmó Shabala.
«Es necesaria una aceptación más amplia de las nuevas tecnologías y una voluntad de aceptar algunos cambios culturales. Un buen ejemplo puede ser el arroz: es un alimento básico para un alto porcentaje de la población, pero muchas partes del mundo pueden llegar a ser inadecuadas para su producción. Tal vez sea necesario un cambio hacia otros cultivos más resistentes, y no estoy seguro de que el público esté dispuesto a aceptarlo».
Muchas plantas silvestres, incluidos los ancestros y parientes de los cultivos básicos, son más capaces de hacer frente a las tensiones ambientales que los cultivos modernos. Para que nuestros cultivos sobrevivan al cambio climático, necesitamos reintroducir esas características resilientes.
Las semillas del éxito
Shabala y su colega, el profesor Michael Palmgren, de la Universidad de Copenhague, plantean dos opciones. La primera es que podríamos introducir genes que favorezcan la resistencia al estrés ambiental en cultivos de alto rendimiento ya existentes. Esto es más fácil cuando existe un pariente cercano del cual tomar prestados los genes, o cuando el gen permanece en el ADN de la planta pero ha sido desactivado.
Sin embargo, muchos genes contribuyen a la resistencia al estrés ambiental, y es difícil incluir múltiples rasgos nuevos adicionales en una nueva variedad.
La segunda opción es domesticar plantas silvestres que sean resistentes a las tensiones ambientales pero que tengan un rendimiento menor que los cultivos modernos. Esto ha dado buenos resultados en casos relativamente simples en los que sólo se necesitan realizar pequeños cambios, pero no está claro si hay suficientes casos simples para ayudar a asegurar nuestro suministro de alimentos.
Según los científicos, todavía es demasiado pronto para saber qué estrategia tendrá éxito. Sin embargo, los mismos elementos críticos son esenciales para el éxito de ambas: la edición genética innovadora y otras tecnologías de mejoramiento de precisión impulsadas por un fenotipado preciso basado en células y la aceptación pública de los nuevos cultivos.
«Uno de los desafíos actuales es hacer coincidir los recientes avances científicos con la percepción pública de las nuevas tecnologías», advirtió Shabala.
«El tema está muy politizado y hay importantes intereses comerciales en juego. Además, debido a la falta de conocimientos específicos, el público en general no puede distinguir las sutiles diferencias entre las distintas tecnologías y se basa en las opiniones de los medios de comunicación».
Este artículo es parte del centro de artículos multimedia de Frontiers in Science ‘ Adaptación de cultivos al cambio climático’ , que también incluye un editorial y el punto de vista de otros expertos: el Dr. Malcolm J. Hawkesford (Rothamsted Research, Reino Unido), el profesor Francesco Loreto (Universidad de Nápoles Federico II, Italia) y la Dra. Giulia Atzori (Consejo Nacional de Investigación (CNR), Italia), así como una explicación con infografías.
Más información: Adaptación de los cultivos al cambio climático: recuperación de la tolerancia al estrés abiótico en los cultivos, Frontiers in Science (2024). DOI: 10.3389/fsci.2024.1416023
