Tolerancia a sequía #DiaMundialDelAgua

Entre 1990 y 2010, 2.300 millones de personas lograron acceder a mejores fuentes de agua potable. Es una magnífica noticia, pero no es suficiente. Todavía hay más de 700 millones de personas que no tienen acceso a agua limpia y potable para poder vivir.
Además, muchos países en desarrollo están situados en zonas de estrés por déficit hídrico y es probable que sean los más afectados por el cambio climático. Al mismo tiempo, la demanda de agua está aumentando de manera espectacular, particularmente en las economías emergentes, donde la agricultura, la industria y las ciudades se desarrollan con rapidez.

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Hoy, en el Día Mundial del Agua, queremos analizar la situación y preguntarnos ¿Puede ayudar la biotecnología?

Seguro que llegas a casa y no supone ningún inconveniente abrir un grifo para beber, poner una lavadora o pegarte una ducha cada mañana. ¡Suerte la nuestra! Sin embargo, la disponibilidad de agua, hoy en día es un grave problema. Entre 2011 y 2050 se espera que la población mundial aumente un 33%, pasando de 7.000 millones a 9.300 millones de habitantes, y la demanda de alimentos aumentará un 60% en el mismo período. Por otro lado, se prevé que la población que vive en las áreas urbanas casi se duplicará, pasando de 3.600 millones en 2011 a 6.300 millones en 2050.

Con estas previsiones, necesitaríamos que la producción de alimentos se incrementara un 70% para abastecer a todos los habitantes. O dicho de otro modo, en 2050 tendremos que producir el doble de alimentos que en el año 2000 pero con menos suelo y menos agua. La cosa pinta mal.

Parece que hay mucha agua en nuestro planeta, ¿verdad? Pues sí, es verdad, pero no toda es aprovechable. Para entender la magnitud del problema, vamos a ir desgranando algunos datos*:

El 75% de la superficie terrestre está ocupada por agua. La mayor parte, un 97,5% es agua salada. Hasta ahí, todo claro. Solamente un 2.5% del agua del planeta se compone de agua dulce (glaciares, aguas subterráneas, lagos y ríos). Del agua dulce, un 70% se encuentra encerrada en el hielo de Groenlandia y la Antártida, dejando tan sólo un 30% líquida para su uso (recordad que es el 30% del 2.5% del agua total del planeta). Ahora se complica un poco más, porque no es un 30% real de uso libre, sino que la mayoría es agua subterránea y de difícil obtención o está contaminada, por lo que, en realidad, nos queda un 1% que podamos destinar a consumo humano. De este 1%, un 70% es utilizado exclusivamente para el sector agrícola y un 22% para uso industrial, con lo cual solo disponemos de un 8% para uso cotidiano. Esto viene a ser, en definitiva, un 0.08% del agua dulce del planeta que puede ser utilizada para uso humano. Estos porcentajes demuestran que la escasez de agua es un tema delicado.
Si os he liado un poco con los números, echadle un ojo a esta infografía.
*Los porcentajes son aproximados.

Infografía del Agua. Distribución y cuidado.  (Fuente)
Infografía del Agua. Distribución y cuidado.
(Fuente)

A día de hoy, el riego de los cultivos representa el 70% del total de las extracciones de agua dulce, una cifra que en la mayor parte de los países menos desarrollados supera incluso el 90% del total.
Si no se mejora la eficiencia de las medidas aplicadas, se espera que el consumo de agua en la agricultura aumente un 20% aproximadamente en todo el mundo de aquí a 2050.
A menos que pudiéramos regar en un futuro con agua salada (cosa que ya se ha probado con resultados positivos, luego lo leeréis) ¿veis cómo supone un problema?

Hay cinco factores que agravan la escasez de agua:

  1. El crecimiento demográfico. En el último siglo la población mundial se ha triplicado respecto al siglo anterior y como ya hemos dicho, si aún seguimos por aquí en 2050, conviviremos unos 9.000 millones de personas.
  2. El crecimiento de las ciudades o centros urbanos creará una mayor demanda de agua.
  3. El alto nivel de consumo aumenta la escasez de agua. El uso y consumo ha continuado en aumento al doble de la velocidad del crecimiento de la población de este último siglo.
  4. La mala gestión del uso del agua.
  5. El cambio climático.

Respecto al cambio climático (escucha, Trump, que esto va por ti), la 5ª Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha previsto que, por cada grado de aumento de la temperatura global, aproximadamente el 7% de la población mundial estará expuesta a una disminución de los recursos hídricos renovables de al menos el 20% y lo que es alarmante, que en 2050 entre 150 y 200 millones de personas podrían ser desplazados como consecuencia de la desertificación, subida del nivel del mar u otros fenómenos meteorológicos. Esto, sin contar los recortes de empleo, los daños económicos causados por las inundaciones y el coste total de la inseguridad hídrica para la economía, que se estima en 500.000 millones de dólares anuales. (Sr. Trump, el IPCC está en Europa y se considera una autoridad internacional aceptada en materia de Cambio Climático).

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Por todo ello, una gestión óptima de un recurso tan escaso y valioso como el agua es fundamental para la supervivencia humana. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) reconoce que la biotecnología puede ayudar a los pequeños productores y que puede ser una ayuda importante para satisfacer las necesidades de una población en expansión y cada vez más urbanizada.

La aportación de la biotecnología no sería solamente crear variedades resistentes a la sequía, sino que entre otras cosas, contempla desarrollar variedades que crezcan de forma óptima adaptadas específicamente a las condiciones ambientales de la zona donde se vaya a producir.
Los primeros cultivos modificados genéticamente (MG) se produjeron con fines comerciales a mediados de los años noventa. Casi todos los cultivos MG que se comercializan son la soja, el maíz, el algodón o la colza y se han modificado genéticamente en lo que respecta principalmente a la tolerancia a los herbicidas y/o la resistencia a los insectos.

Situación de cultivos biotecnológicos. (Fuente)
Situación de cultivos biotecnológicos. (Fuente)

El mayor porcentaje de la producción mundial de cultivos transgénicos se localiza en América, pero la que corresponde a los países en vías de desarrollo ha ido en constante aumento todos los años de la última década, hasta el punto que se preveía que la superficie fuera mayor en estos países que en los industrializados antes de 2015 (y a la vista del gráfico, ha sido así). En este momento, Sudáfrica, Burkina Faso y Sudán son los únicos tres países del continente africano que comercializan especies agrícolas modificadas genéticamente aunque se hacen ensayos en otros 14 países de África.

Área mundial de cultivo destinado a biotecnología, 2015. (Fuente)
Área mundial de cultivo destinado a biotecnología, 2015. (Fuente)

Actualmente, y después de 20 años (datos de 2015), hay 18 millones de agricultores en 28 países sembrando cultivos biotecnológicos. La superficie destinada es de 179.7 millones de hectáreas, indicando que ha sido la biotecnología que más rápidamente se ha adoptado. Entre los países que lideran estos cultivos suman 2.700 millones de habitantes (el 40% de la población mundial).
Estos cultivos, entre otras ventajas considerables han conseguido reducir la huella ecológica. Han proporcionado una notable reducción de los plaguicidas, ahorro de combustibles fósiles, descenso de emisiones CO2 reduciendo o eliminando el arado y la conservación del suelo y la humedad optimizando las prácticas agrícolas sin labranza o mediante la siembra directa.

Contribución de la biotecnología agraria a la seguridad alimentaria, sostenibilidad y cambio climático. (Fuente)
Contribución de la biotecnología agraria a la seguridad alimentaria, sostenibilidad y cambio climático. (Fuente)

El reto actual y dado el problema que hoy estamos tratando aquí, consiste en desarrollar cultivos que sean tolerantes a la sequía y aunque posiblemente pasen años antes de que convivan o superen en superficie cultivada a los convencionales, ya hay países que han conseguido avances importantes.

En México, desarrollaron en 2010 un maíz resistente a sequía y temperaturas superiores a 40 ºC y otro maíz resistente a sequía y frío. En Brasil, también en el mismo año, se logró identificar un gen procedente de la planta del café que confería tolerancia a sequía. Tomando este gen de esta planta y transfiriéndolo a otros cultivos, se demostró que estos también se vuelven tolerantes a la sequía. Para ello, sometieron a la variedad arábica (la más usada en Brasil y en el mundo) a 10 días sin agua. La expresión de este gen aumentaba al pasar los días. Cuando insertaron el gen en otras plantas modelo, tanto estas como su descendencia lograron vivir después de 40 días sin agua, mucho más que las plantas que no recibieron el gen. En Chile, los investigadores llevan 15 años estudiando la planta nativa de tomate chileno del desierto de Atacama (Solanum chilense) de la que han conseguido aislar un conjunto de genes que se manifestaban bajo condiciones de sequía o salinidad. Ahora, tratan de trasladar esta característica a plantas monocotiledóneas como el maíz, altamente sensible a la sequía. Bajo el nombre de CLIPAPA, un equipo internacional de investigadores de 7 países liderados por un Instituto Vasco de Investigación, está evaluando la resistencia de las distintas especies de patata y están haciendo cruzamientos para seleccionar aquellos cuyo genoma tenga mejores características. Hace unos años, en 2012, una compañía de biotecnología israelí, Rosetta Green, desarrolló una planta de tabaco transgénico que no solo crecía en condiciones de sequía (eso ya lo habían conseguido) sino que además, tolera el riego con agua salada (riego continuado con agua 3 veces más salada que el agua de mar). Tras volver al riego normal, las plantas transgénicas fueron las únicas que se recuperaron del estrés y continuaron su crecimiento normal.

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Desde 2010, tenemos noticias de varias investigaciones relacionadas con cultivos resistentes a sequía, pero en realidad se han materializado pocas. También tened en cuenta que con las distintas fases que conlleva el desarrollo de un cultivo transgénico hasta su comercialización, han de pasar de 12 a 15 años. Unos años preciosos para seguir investigando y tratando de dilucidar las bases moleculares que hay detrás de la tolerancia a la sequía. Estos años han sido buenos en cuanto a publicaciones sobre el tema. No os asustéis que no os voy a aburrir con toooodos los genes que están implicados en este proceso (y hormonas, siempre es cuestión de hormonas).

Voy a ir al grano.
¿Hay ya transgénicos resistentes a la sequía en el mercado? SI.

El maíz MON8746ᴓ-4 (sí, lo habéis adivinado; desarrollado por Monsanto y Basf), también llamado Genuity® DroughtGard™, fue autorizado en la Unión Europea en 2015, y 5 años antes en EE.UU. Es el primer y único cultivo autorizado en EE.UU resistente a sequía. Expresa una proteína cold shock protein B (CspB) procedente de Bacillus subtilis, que reduce las pérdidas de productividad ocasionadas por la sequía. Además de este maíz, Monsanto tiene en la cartera varios genes que aumentan los rendimientos y disminuyen el impacto negativo del estrés ambiental, y colabora en el proyecto WEMA “Maíz Eficiente en el uso de Agua para África” (WEMA, por sus siglas en inglés: Water Efficient Maize for Africa).

El proyecto WEMA se inició en 2008 y es una asociación público- privada, liderada por la African Agricultural Technology Foundation (AATF) y financiado por la Fundación Howard G. Buffett, la Fundación Bill y Melinda Gates y la USAID. Fue creado con el objetivo de incrementar la seguridad alimentaria en el África subsahariana a través del desarrollo e implementación de maíz eficiente en el uso del agua, libre de regalías para los pequeños agricultores. Hace un par de años se realizó la primera cosecha de semillas desarrolladas convencionalmente (no biotecnológicas). Los pequeños agricultores de Kenia tuvieron acceso al primer híbrido WEMA (WE1101, que se vende bajo el nombre DroughtTEGOTM). Esperemos que sigan obteniéndose más. Cuestión de tiempo…

La soja resistente a sequía, únicamente está autorizada en Argentina desde 2015 y fue desarrollada por Verdeca. Contiene un gen llamado Hahb-4 de girasol, que participa en la tolerancia a la deshidratación.

Y por último, caña de azúcar resistente a sequía desarrollada por Persero y solo autorizada en Indonesia. Primero se desarrolló un evento en el que el gen procedía de Escherichia coli y posteriormente de Rhizobium meliloti (una bacteria del suelo fijadora de nitrógeno). El caso es que de donde venga el gen es lo de menos. Lo importante es ¿qué hace? ¿cuál es su función? Aquí, el gen BetA codifica un enzima que participa en la síntesis de una molécula muy importante en situaciones de estrés hídrico, el osmolito glicina-betaína.

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Y ya. No hay más, de momento. Todas estas investigaciones solo son el principio. Son un paso más en el progreso del conocimiento hacia la producción de plantas mejoradas que proporcionen a los agricultores un rendimiento excelente, incluso en condiciones de sequía y salinidad. Permitirán el crecimiento de los cultivos en zonas amplias que actualmente son inadecuadas debido a la calidad del suelo y las condiciones climáticas.

Esperemos que, de una vez por todas entendamos que la biotecnología agraria puede ser es ecológica, que a día de hoy, no existe evidencia científica alguna que asocie los OMGs con mayores riesgos para el medio ambiente o para la alimentación que los existentes con los convencionales, que solo tenemos un mundo en el que vivir y que, en definitiva, todos perseguimos el mismo fin: conseguir alimento respetando lo máximo posible la tierra que nos tiene que dar de comer.

Todo empieza con un pequeño paso… cuidemos el agua que tenemos. Feliz Día Mundial del Agua.

Más info:

Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos en el mundo 2016. 

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)

Actualización de hoy 22 de marzo vía @DanielNorero. En el caso del estudio realizado por investigadores chilenos con el tomate del desierto de Atacama, en el que aislaron un conjunto de genes que respondían en condiciones de sequía, una vez trasladados a maíz y realizados los ensayos de campo, han obtenido un rendimiento un 60% superior a las plantas convencionales bajo condiciones de sequía. Fuente

4 Comentarios

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PedroPedro

La biotecnología está muy bien para obtener mayor rendimiento en los cultivos, también en condiciones de pocos recursos hídricos, sin embargo no se puede pensar que solo la biotecnología es suficiente para solucionar los problemas alimenticios de una población creciente, con un desarrollo que demanda un consumo mayor de agua y recursos.

Algo más tiene que cambiar de una forma radical, pienso que debemos cambiar los seres humanos.
Hacernos más conscientes de cómo funciona la realidad en la que vivimos.
Porque de no hacerlo, competiremos entre nosotros por los recursos o moriremos de inanición.
Y habrá más guerras, más miseria, más conflictos sociales y las diferencias económicas serán mayores.

bioamara

Así es, Pedro.
No creo que nadie diga que la biotecnología es la (única) solución al hambre, y si es así, no estoy de acuerdo. Es una herramienta más, para facilitar que cultivos que sean sensibles a determinadas condiciones ambientales, se puedan adaptar y sean productivos en las condiciones climáticas adversas que estamos sufriendo y nos queda por sufrir.
Con biotecnología no me refiero únicamente a plantas modificadas genéticamente (que puede que no sean transgénicas) sino también a mejora genética… esa que se ha hecho desde que existe la agricultura pero hoy, con técnicas más controladas, rápidas y dirigidas.

De cualquier forma, está claro que el problema del hambre no se soluciona con biotecnología, pero sí que se está viendo que ayuda a que la agricultura sea más eficiente con menor uso de agua.

Gracias por comentar :-)

Marcos OrtizMarcos Ortiz

No me cuadra en la primera imagen aclarativa, la que habla sobre las proporciones del agua y otros datos. Pone que 25 lts. se nos van a lo largo de la vida en transpiración, exhalación y orina, lo cual no me parece que pueda ser correcto.

bioamara

Hola Marcos.
Te tengo que dar la razón. Me parece poquísimo y mirando por ahí veo que solo la orina serían unos 39000-45000 litros a lo largo de la vida (según lo que se viva, claro). Debe ser un error.
Elegí esa infografía porque representaba de una forma muy visual y clara los porcentajes en general de los que he hablado en el texto, pero sinceramente, no le presté mucha atención a los datos referidos al cuerpo humano.
Gracias por hacer notar el error.

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