Incremento de temperaturas, una irradiación solar más elevada, sequía por la falta de lluvias, inundaciones, e incluso, contaminación. Estas son algunas de las variables asociadas al cambio climático que debe afrontar la nueva agricultura. Ahora ese camino se empieza a despejar gracias a un estudio de la Universitat Jaume I de Castelló.
La revista Physiologia Plantarum recoge el estudio desarrollado por el Grupo de Investigación en Ecofisiología y Biotecnología. Este plantea cómo conseguir cultivos más resistentes a los estreses climáticos combinados. Así lo resume el equipo coordinado por el catedrático Aurelio Gómez a raíz de los mecanismos esenciales para obtener plantas de interés agronómico. El objetivo es que cuenten con mayor capacidad para hacer frente a variables ambientales.
Las altas temperaturas afectan negativamente a procesos clave en la fisiología de las plantas como la fotosíntesis, la absorción de carbono o el desarrollo de los órganos reproductores. Otros factores abióticos; como pueden ser la sequía, inundación, contaminación o la alta irradiación solar; en combinación con las altas temperaturas pueden exacerbar el daño producido en las plantas y aumentar las pérdidas de la producción agrícola.
Este es un objetivo que ha trabajado siempre el sector, por supuesto. Sin embargo, «la mayoría de las investigaciones se han centrado en el estudio del efecto sobre la planta de una única condición de estrés». Como argumenta el catedrático de la UJI, eso «ha dado una visión incompleta o equivocada de lo que ocurre en los cultivos».
Cuando pasa todo a la vez
La visión global que plantea es la base de la diferencia de su propuesta para la nueva agricultura. Según razonan los investigadores, las plantas en la naturaleza se pueden enfrentan a numerosas condiciones ambientales que son adversas para su crecimiento óptimo. Es lo que denominan factores de estrés entre los que cuentan plagas, sequía, altas o bajas temperaturas, contaminación o inundaciones. Y, como subraya Aurelio Gómez, en la mayoría de las ocasiones estos factores de estrés ocurren de manera simultánea. En consecuencia, «se crea una nueva situación para la planta diferente y mucho más compleja que la que provocan los estreses de forma aislada».
Un contexto que no parece que vaya a mejorar con los complicados efectos que ya se están viviendo del cambio climático. Los autores de este informe recalcan que esa es una gran amenaza para la producción agrícola global. Según prevén, el incremento de la temperatura media del plantea se unirá a la mayor frecuencia de fenómenos climáticos extremos. Eso generará la pérdida de tierra cultivable y comprometerá la producción agrícola de alimentos en un futuro inmediato.
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Nuevas variedades
Ahí es donde centran la necesidad de su trabajo. «A la vista de este posible escenario, se vuelve esencial el desarrollo de nuevas variedades de cultivos». Su planteamiento es que la nueva agricultura ofrezca estas especies «capaces de aclimatarse a estos cambios ambientales que a menudo afectan a las plantas de manera simultánea». Con ello, creen que se podría «incrementar la producción agrícola en el futuro y asegurar el abastecimiento de alimentos a la población global».
¿Cómo están aplicando estas teorías? Los estudios recientes realizados por grupo de Ecofisiología y Biotecnología de la UJI muestran que un aumento en la concentración y una respuesta precoz de las hormonas ácido abscísico y ácido jasmónico, la inducción de ciertas familias de genes y la acumulación de proteínas protectoras frente a las altas temperaturas como las Heat Shock Proteins (HSPs), pueden ser factores que determinen el éxito de las plantas para tolerar las situaciones ambientales adversas en un clima más caluroso.
Estos son algunos de los aspectos de la bioquímica y biología molecular de especies vegetales y animales sometidas a condiciones adversas que abordan. A eso añaden estudiar la repercusión del cambio climático sobre la agricultura y la conexión evolutiva entre reinos biológicos. Sus miembros están analizando el papel del cambio climático en la incidencia de plagas y enfermedades vegetales y en el desarrollo de tratamientos paliativos frente a los daños provocados por las condiciones ambientales adversas y los estreses bióticos. Además, cultivan in vitro especies vegetales para crear biofactorías que produzcan compuestos de interés agronómico, nutracéutico o, incluso, farmacéutico.
El estudio
De hecho, esta investigación sobre mejora genética forma parte de la tesis doctoral desarrollada por Damián Balfagón y dirigida conjuntamente por Aurelio Gómez y Sara Zandalinas. Balfagón ha estudiado el efecto de la incidencia simultánea de diferentes estreses ambientales sobre plantas modelo y cultivos de interés agronómico. Como resultado, «se han propuesto nuevas vías para la mejora de cultivos y la obtención de variedades más resistentes a las combinaciones de estreses», comenta el investigador.
Gómez y Zandalinas afirman que los programas de mejora genética y las prácticas agrícolas deben ir encaminadas a paliar los efectos negativos de estas condiciones. Tanto como a mejorar los diferentes mecanismos fisiológicos, hormonales y genéticos de las plantas para controlar y recuperarse del daño producido por el calor. «Las nuevas variedades vegetales deben tener un aparato fotosintético más resistente frente a las altas temperaturas, deben ser capaces de mantener o incrementar la capacidad de asimilación de carbono y desarrollar sus órganos reproductivos en climas más cálidos», apuntan.
