Preparando los
cultivos para un mañana más cálido
Dos diseños rivales de bioquímica de plantas compiten por dominar el
mundo. Uno, llamado C3 por del número de átomos de carbono en los azúcares
iniciales que forma, es viejo, pero todavía dominante. El arroz es una planta
C3. El otro, llamado C4, es más nuevo en la historia evolutiva, y ahora cuenta
con alrededor de 21% del "mercado" de la fotosíntesis. El maíz es una
planta C4. Cuando hace calor, el mecanismo de C3 se vuelve ineficiente en la
absorción de dióxido de carbono del aire, pero en un clima fresco, C4 deja de
funcionar por completo. Por lo tanto, a primera vista parece como si el
calentamiento global debiera beneficiar a C4.
Sin dudas, a pleno sol y cálidas temperaturas, las plantas C4 crecen más
rápido que las C3 y necesitan menos fertilizante nitrogenado. En esas
condiciones, un cultivo C4 como el maíz o la caña de azúcar puede lograr un
mayor rendimiento y tolerar mejor las sequías que un grano como el trigo o el
arroz. De las 86 especies de plantas que suministran la mayor parte de los
alimentos del mundo, sólo un puñado son C4, pero dominan la agricultura
tropical: los principales son el maíz, la caña de azúcar, el mijo y el sorgo.
Sin embargo, no es tan sencillo. Sorprendentemente, la estrategia de C4
primero se volvió común en las repetidas edades de hielo que comenzaron hace cuatro
millones de años. Eso se debió a que las edades de hielo fueron una época muy
seca en los trópicos y los niveles de carbono eran muy bajos, cerca de la mitad
de los niveles actuales. Las plantas C4 son mejores en captar dióxido de
carbono (la fuente de carbono para los azúcares) del aire y desperdician mucha
menos agua al hacerlo. En cada período de frío glacial, los bosques dieron paso
a praderas estacionales en una gran escala. Sólo cerca de 4% de las especies de
plantas usan C4, pero casi la mitad de todos los pastos lo hacen, y estos que las C4. Cerca de 500 experimentos por separado confirman que, si
los niveles de dióxido de carbono se duplican desde los niveles
preindustriales, los rendimientos del arroz y el trigo crecerán en promedio 36%
y 33%, mientras que los del trigo se elevarán sólo 24%.
Otra complicación es que C4 tiene una participación mayor del mercado de
las malas hierbas. De las 18 malezas más pestilentes que perjudican a los
agricultores, 14 son C4. Por lo tanto, en igualdad de condiciones, y en
especial en regiones templadas donde dominan las C3, la batalla contra las
malezas debería ser más fácil a medida que aumentan los niveles de dióxido de
carbono, porque los cultivos C3 pueden acelerar su crecimiento más de lo que
pueden las malas hierbas C4.
El año pasado, Qing Zeng, del Instituto de Ciencia del Suelo, en
Nanjing, y sus colegas publicaron la primera prueba de esta predicción en una
granja real. Mediante la emisión de dióxido de carbono sobre las parcelas de
arroz, enriquecieron el aire a casi el doble del nivel ambiental de dióxido de
carbono. Luego midieron la tasa de crecimiento tanto del arroz como de la peor
maleza, la echinochloa, una planta herbácea de tipo C4, en las parcelas
experimentales, comparada con las parcelas de control cercanas.
El peso de las espigas de arroz mejoró en 37,6%, mientras que el
crecimiento de la echinochloa se redujo en realidad en 47,9%, debido a que el
vigoroso arroz proyectó sombra sobre las malas hierbas. Así, la buena noticia
es que, en general, el aumento de los niveles de dióxido de carbono ayuda un
poco a los cultivos (principalmente C3) que compiten con las malas hierbas
(sobre todo C4) y no al revés.
Sin embargo, esa enorme ventaja de rendimiento de las plantas C4 en
climas cálidos sugiere un obvio próximo objetivo para los cultivadores de
plantas.
Teniendo en cuenta que la mayor parte del arroz crece en los países
cálidos, jugar con sus genes para convertirlo en una planta C4 podría impulsar su
rendimiento en 50% y reducir su necesidad de nitrógeno, lo que transformaría el
suministro mundial de alimentos. Ese es el objetivo del C4 Rice Project, en el
Instituto Internacional de Investigación del Arroz en Filipinas. Está
entusiasmado por el hecho de que la "tecnología" C4 ha surgido de
forma natural en muchas líneas de plantas diferentes, así que ¿por qué no
meterla también en el arroz?
Ahora Bután está dando otro paso hacia una vida saludable y sostenible, el país está tratando de hacer la transición al empleo sólo de la agricultura ecológica, es decir, una agricultura 100% orgánica. Tienen una ventaja para lograr este objetivo, la mayoría de los agricultores ya son de naturaleza orgánica, utilizan antiguos métodos de cultivo que son ambientalmente sostenibles y un clima muy frío ayuda, ya que muchas de las plagas se encuentran bajo control.
