Cómo combatir las amenazas a la seguridad alimentaria mundial

¿Realmente podemos alimentar a 9000 millones de personas? Se calcula que esa será la población mundial en el año 2050. Debería ser posible, pero las cosas lucen difíciles, especialmente si tomamos en cuenta la inestabilidad climática provocada por el calentamiento global.

A continuación presentamos algunas de las amenazas actuales para la seguridad alimentaria y lo que podemos hacer para combatirlas.

1. SEQUÍA

La exigencia de agua para el consumo humano y para el cultivo es cada vez mayor, pero los cambiantes patrones climáticos provocados por el calentamiento global significan que no podremos depender de una cantidad suficiente de lluvias cuando las necesitemos.

Entonces, ¿cómo podrán seguir creciendo las cosechas en un mundo más cálido? En la década de 1990, se desarrolló un experimento muy sencillo para probar de qué manera eran afectadas las uvas mediante la observación de las señales en sus raíces en suelos secos. Se plantaron las vides con las raíces divididas. A través de la mitad de ellas se les proporcionó abundante agua, mientras que la otra mitad no recibió riego. El efecto fue sorprendente: la producción de fruta fue la misma, pero sólo se utilizó 70 por ciento del agua.

Si las plantas reducen su pérdida de agua no pueden absorber la misma cantidad de dióxido de carbono para la fotosíntesis y, por lo tanto, para su crecimiento. Sin embargo, al parecer, las plantas dirigen los recursos que poseen hacia sus frutos y semillas con el objetivo de proteger a la próxima generación. Esto funciona bien para los seres humanos: dado que las frutas y semillas suelen ser las partes comestibles de la planta, un “secado parcial de las raíces” suele mantener la producción de las cosechas.

2. ENFERMEDADES EMERGENTES

Los patógenos, que son cualquier factor capaz de producir una enfermedad, como los virus, bacterias u hongos, siempre han sido una característica de la agricultura y actualmente existen varios de ellos que son motivo de preocupación. Por ejemplo, un hongo de la roya del trigo para el cual las variedades actuales no tienen resistencia, se extiende rápidamente desde África hasta el Medio Oriente.

Los plátanos también son un cultivo importante para cientos de millones de personas en África, pero una nueva variedad del hongo que produce la enfermedad de Panamá ha devastado plantaciones enteras de variedades que anteriormente eran resistentes, y se extiende desde el sureste de Asia.

Con frecuencia, los cultivos ya cuentan con mecanismos de resistencia que pueden detener un nuevo patógeno antes de que cause algún daño. Lo que no tienen es la información de que están bajo ataque y que deben activar sus defensas.

Las plantas utilizan “proteínas R” para detectar patógenos invasores y poner en marcha sus respuestas de defensa en una forma análoga a nuestros anticuerpos. Una proteína R proveniente de una variedad distinta de la misma especie, y en ocasiones, incluso de otra especie vegetal que sea resistente al patógeno, puede copiarse en un cultivo vulnerable mediante ingeniería genética, de manera que el cultivo identifique al patógeno y active sus defensas contra él. En el futuro, podría ser posible derrotar a los patógenos en evolución equipando a las plantaciones con un aluvión de proteínas R distintas, de manera que no baste con que un patógeno logre evadir una sola de las formas que las plantas tienen para detectarlo.

3. SUELOS SALADOS

El agua que se utiliza para riego no es puro H2O, y suele contener minerales como las sales de sodio y de calcio. Cuando una plantación absorbe el agua, estas sustancias se quedan en el suelo, de la misma manera en que las impurezas minerales del agua del grifo hacen que tu tetera se cubra con una capa de sales. Actualmente, las sales acumuladas en el suelo afectan la producción de las cosechas en muchas partes del mundo.

La mayoría de las plantas establecen una relación simbiótica con los hongos. En algunos casos, Varias plantaciones tratadas con hongos provenientes de especies vegetales de ambientes extremosos se han vuelto tolerantes a estos últimos. Por ejemplo, el arroz inoculado con hongos provenientes de plantas cultivadas en un área costera con abundante sal se volvió tolerante a la sal, y las plantas de tomate que recibieron hongos provenientes de plantas que crecen en los suelos cálidos geotérmicos del Parque Nacional de Yellowstone ahora pueden soportar temperaturas de hasta 50 °C en sus raíces.

4. DEPEDENCIA DE LOS FERTILIZANTES

Los cultivos dependen de los fertilizantes para producir las cantidades requeridas para alimentar a la población actual de 7,000 millones de personas, además del ganado. El nitrógeno, que es uno de los principales “macronutrientes” que necesitan las plantas, suele obtenerse de la atmósfera y convertirse en fertilizante de amoníaco utilizable al hacerlo reaccionar con hidrógeno a altas temperaturas. Esto se conoce como proceso de Haber-Bosch.

El proceso industrial fue una parte vital de la Revolución Verde de mediados del siglo XX, la cual impulsó la producción agrícola en todo el mundo. Se ha dicho que los químicos responsables de ella, Fritz Haber y Carl Bosch, han salvado más vidas humanas que cualesquier otras personas, aunque su proceso fue desarrollado para la fabricación de explosivos en Alemania durante la Primera Guerra Mundial. En ocasiones, los científicos provocan daños accidentales cuando intentan hacer algún bien, pero este es un caso espectacular en el que ocurrió lo contrario.

Sin embargo, este proceso requiere temperaturas de hasta 500°C expresiones equivalentes a las que existen a 3 km por debajo de la superficie del mar. Esto requiere el uso de grandes fábricas, emisiones de carbono y más calentamiento global. Además, el uso excesivo de fertilizantes puede producir brotes de algas ecológicamente destructivas, y los fertilizantes químicos afectan adversamente a los microorganismos del suelo. La Revolución Verde no fue tan verde después de todo.

Entonces, ¿cómo liberarnos de los fertilizantes? Los más importantes de nuestros cultivos son los cereales como el trigo, el arroz y el maíz, que se originaron como gramíneas domesticadas. En conjunto, aportan más de 60 por ciento del consumo de calorías en todo el mundo. Estos cultivos son especies anuales, que crecen a partir de semillas para producir la siguiente generación en una sola temporada antes de morir. Debido a esto, los campos deben ser arados y se deben plantar nuevas semillas cada año, además de que los sistemas de raíces de los cereales nunca penetran a gran profundidad en el suelo. A esto se debe que necesiten fertilizantes.

Sin embargo, no todas las gramíneas son anuales. Muchas gramíneas de la pradera son “perennes”, pues eren tras producir semillas y siguen siendo productivas aún sin contar con fertilizantes adicionales. Sus raíces penetran cada vez más cada año y pueden hacer uso de nutrientes y agua que se encuentran muy por debajo en la superficie del suelo.
¿Qué ocurriría si pudiéramos crear versiones perennes de estos cultivos clave? Sería una manera mucho más amistosa con el ambiente de generar alimentos. Algunas personas piensan que esto puede lograrse en un lapso de dos décadas, pero para reunir a tiempo todas las características que deseamos, es posible que sea necesario recurrir a la modificación genética.

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