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| Toca pelearse contra el calor. |
¿Cuál
es el efecto real de este aumento de temperatura global en las zonas agrícolas?
Es cierto que el calor aumenta el ritmo del metabolismo de las plantas. La
fotosíntesis, ese proceso por donde la planta convierte el dióxido de carbono (CO2) en glucosa liberando oxígeno se
intensifica al haber más moléculas de CO2 en el ambiente. Además si aumenta la temperatura las reacciones químicas van más rápido. Estos dos factores podrían provocar un aumento de la biomasa que acumula la planta y esto parece querer decir más comida ¿no? No es tan fácil, todo tiene su pega. El problema está en que las plantas están adaptadas a un rango de
temperaturas determinado que depende de cada cultivo. Si sobrepasamos esa condición
la fijación del CO2 en la planta empieza a fallar. La causa es la rubisco,
la proteína encargada de captar el CO2 del aire. Esta proteína es entre otras cosas, la más abundante de toda la
biósfera porque está en todas las plantas verdes del mundo. Cuando te comes cualquier vegetal verde como una lechuga estás ingiriendo rubisco en cantidades industriales ( y que yo sepa nadie ha empezado a fijar el carbono atmosférico). Cuando los primeros
organismos fotosintéticos empezaron a fijar CO2, la atmósfera no se parecía a la actual. Tenía poco oxígeno y muchísimo CO2, por lo que no tenía problema en
distinguirlos y escoger al CO2. Estos mismos organismos, que
evolutivamente dieron lugar a las primeras plantas, cambiaron la composición de
la atmósfera, aumentando la concentración de oxígeno. En condiciones de
temperatura normales, la rubisco selecciona bastante bien al CO2
frente al oxigeno, pero a medida que aumenta la temperatura, la rubisco “se
atonta” y cada vez distingue peor entre estas dos moléculas. Cuando se "confunde" y capta oxígeno en vez de CO2 realiza un proceso bioquímico
llamado fotorrespiración, que consume energía y produce moléculas oxidantes que
son perjudiciales para la célula. Vendría a ser como acelerar el coche sin poner la marcha. Consumes gasolina, gastas el motor, pero solo sirve para hacer ruido. Una planta que ha sufrido este tipo de
oxidación las hojas suelen estar arrugadas y curvadas hacia abajo y
frecuentemente aparecen manchas amarillas o negras. Por lo tanto, las plantas, en temperaturas altas, aumentan el ritmo de la fotosíntesis, pero cae su eficiencia, y aumenta el daño por oxidación. A nivel de agricultura esto supone peores cosechas y menos alimento. Tampoco hay que olvidarse que el
aumento de temperatura tiene efectos asociados como son las sequías.
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| Buscando tolerancia al calor o a la sequía. |
No obstante la ciencia sirve para solucionar los problemas. Ahora mismo hay diferentes estrategias a nivel de mejora genética o de biotecnología para conseguir plantas adaptadas al aumento de temperatura o de la sequía. La ventaja que tenemos es que sabemos que el principal factor limitante a nivel molecular es la rubisco y su dificultad en distinguir entre oxígeno y CO2. Para
cosechar comida con éxito hay varios proyectos en marcha encaminados a aplicar técnicas de ingeniería de proteínas para modificar la proteína
rubisco de forma que sea capaz de seleccionar de forma más eficiente el CO2
frente al oxígeno. También están intentando hacer que las plantas aumenten su
contenido antioxidantes que vendrían a ser como el aceite del motor,
contribuyendo a que la maquinaria celular no se estropee por el aumento de
oxidación. Las plantas tolerantes al calor todavía están en fase de
experimentación. No obstante ya tenemos algún éxito en la búsqueda de plantas tolerantes a sequía. Tenemos un maíz transgénico en el mercado
tolerante a la sequía. Este maíz expresa una proteína de bacteria capaz
de proteger a las estructuras celulares cuando la planta pierde agua, lo que
incide en una mayor capacidad de afrontar la sequía. Este maíz es capaz de
aumentar aproximadamente un 10% la cosecha en condiciones de sequía. También hay muchas variedades en las que se modifica la biosíntesis o la sensibilidad a una hormona vegetal llamada ácido abcísico, que es la encargada de regular la respuesta a sequía. Ninguna de estas variedades está todavía en el mercado.
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| Ya tenemos maíz tolerante a sequía |
Y con esta entrada participo en la XXIII edición del carnaval de química que se aloja en el blog Moles y bits.



