Biotecnología Biotecnología en el Medio Ambiente y la Biodiversidad España

Biotecnología moderna frente a la desertización y la sequía


El calentamiento de la Tierra está ocurriendo a mayor velocidad del esperado a causa del ser humano, que contribuye activamente al efecto invernadero principalmente con la emisión de gases procedentes de la industria y los vehículos (combustibles fósiles) provocando y acelerando el calentamiento global. 



La mayoría de emisiones son de dióxido de carbono, seguidas de metano y de óxido nitroso. Desde la revolución industrial (año 1750) los niveles de CO2 han aumentado más del 30% y los niveles de metano más del 140%.

La temperatura promedia de la Tierra ha aumentado 0,8ºC en los últimos 100 años, siendo aproximadamente de casi 0,6ºC el calentamiento en los últimos 30 años. El nivel global del mar aumenta un promedio anual de 3 milímetros debido a la expansión térmica del agua del mar que, al calentarse, sus partículas se hacen más densas provocando un aumento en el volumen del océano. 

Los efectos del cambio climático han variado los periodos de floración de las plantas y los territorios que ocupan los animales. Gran parte de los países están sufriendo un proceso de transformación debido al modelo productivo, que ha incrementado el suelo ocupado por las ciudades así como la superficie terrestre destinadas a los cultivos, lo que en algunos países está agravando la desertificación y la sequía.

LAS CLAVES DE LA DESERTIFICACIÓN

La desertificación es la degradación de la tierra en zonas áridas o semiáridas, debido a la actividad humana principalmente y también a variaciones climáticas, no considerándose desertización al avance de los desiertos que existen actualmente. La desertización se debe a la fragilidad de los ecosistemas de zonas secas (un tercio de la superficie del planeta), la sobreexplotación, el riego excesivo, el sobrepastoreo y al inadecuado uso de la tierra. Todos estos factores repercuten de forma muy negativa a la composición del suelo.

La desertificación y la sequía afectan a más de 250 millones de personas debido a que se reduce la superficie destinada al cultivo y la productividad de las tierras destinadas a la agricultura y ganadería. Sin embargo, es posible llevar a cabo un desarrollo sostenible mediante algunos cambios en el comportamiento de organismos públicos, consumidores y empresas para que el uso de la tierra sea más eficiente y más aprovechable para satisfacer nuestras necesidades nutricionales o textiles.

Es clave la conciencia social y la cooperación mundial para neutralizar los fenómenos que ponen en riesgo la biodiversidad, haciendo que ésta se reduzca considerablemente. El enfoque del pasado Día Mundial de la lucha contra la Desertificación y la Sequía 2020 es cambiar las actitudes de los organismos públicos ante la producción y el consumo incesante de recursos del ser humano. Los siguientes problemas son la causa principal de la desertificación y degradación de la tierra:

  • El elevado crecimiento demográfico.
  • El aumento de ingresos de la población.
  • El incremento de la población urbana.
  • Aumento descontrolado de las superficies cultivables.

BIOTECNOLOGÍA CONTRA LA DESERTIFICACIÓN

Desde hace siglos se aplican técnicas tradicionales para la mejora de las propiedades de las plantas, consiguiendo que sean más productivas, con frutos de mejor calidad y haciéndolas más resistentes a la variación de las condiciones climáticas. En los últimos años la biotecnología agraria ha conseguido grandes logros en esta línea, desarrollando variedades modificadas genéticamente capaces de crecer con menos agua o bajo temperaturas extremas. Las técnicas biotecnológicas han permitido realizar una mejora vegetal más rápida, precisa y segura.

Para el desarrollo de las variedades modificadas genéticamente se evalúan los genes de las variedades vegetales con características deseadas y se extraen para posteriormente ser introducidos en la planta a la que queremos conferir dicha características. Estas variedades toleran mejor la ausencia de agua y las condiciones extremas de humedad y de temperatura (ya sean cálidas o gélidas). Son muchos los desarrollos que se han llevado a cabo en los últimos años. Vamos a poner un ejemplo de distintos cultivos sobre los que se ha trabajado para hacerlos más resistentes a la sequía:

MAÍZ .- Como ejemplos a tener en cuenta podemos encontrar la resistencia del maíz a la sequía causada por el gen de la trehalosa (un azúcar), que hace que los tejidos de la planta se mantengan y es responsable de que el maíz aguante condiciones de estrés hídrico.

CEBADA.- El gen HvMYB1, que controla la tolerancia al estrés en esta planta, se asocia a resistencia a la sequía. Científicos han identificado un gen particular entre los 39 000 genes que tiene la cebada (casi el doble que en humanos), utilizando fitomejoradores como marcador de resistencia a la sequía, lo que va a ayudar a combatir la sequía en las diferentes variedades de cebada en las que este gen se expresa de forma más predominante.

TRIGO.- Al igual que la mayoría de cereales, el trigo usa los estomas para regular la ingesta de CO2 para la fotosíntesis y la liberación de vapor de agua. Los estomas se abren cuando el agua abunda y se cierran en condiciones de sequía. Científicos han descubierto que la disminución del número de estomas en las hojas del trigo hace que este sea más resistente a la sequía, haciendo la planta más eficiente y no pierda rendimiento en la utilización del agua que recibe.

GARBANZOS.- En India se pueden cultivar dos nuevas variedades resistentes a la sequía debido a la profundidad y volumen de la raíz. Se identificaron los genes ICC 4958 transfiriéndose a los genes más extendidos: Pusa 372 y Pusa 10216, siendo esta última la variedad tolerante más resistente a la sequía produciendo un 12% más que la variedad de garbanzo convencional.

PATATA.- En China han desarrollado una patata tolerante a la sequía, mediante el factor de transcripción GhABF2. Los investigadores transfirieron el gen GhABF2 a las plántulas de patata mediante la técnica Agrobacterium tumefaciens obteniéndose ocho líneas transgénicas, dando mejores resultados y más producción en biomasa, clorofila, azúcar soluble, prolina, superóxidasa dismutasa y la actividad de la peroxidasa de las patatas transgénicas.


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