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ESPECIAL BIOTA EDUCACIÓN XIII

Jocotes y sucupiras en la agricultura

Genes de plantas del cerrado y del semiárido podrían contribuir al mejoramiento de especies

Mayor tolerancia: flor del pequi, un árbol nativo de la sabana, adaptado al calor y a la sequía

Fabio ColombiniMayor tolerancia: flor del pequi, un árbol nativo de la sabana, adaptado al calor y a la sequíaFabio Colombini

El jocote (Spondias purpurea) y el umbú (Spondias tuberosa), árboles comunes en el semiárido nordestino, y la sucupira preta (Bowdichia virgiloides), del cerrado, conforman un grupo de plantas brasileñas que pueden ayudar a la agricultura para afrontar dos de las consecuencias del cambio climático: el aumento de la temperatura y la escasez de agua en ciertas regiones. Sucede que esas tres especies ostentan gran capacidad adaptativa por su tolerancia al calor y a la sequía.

La identificación y el aislamiento de los genes que les confieren resistencia a esas plantas puede colaborar para que cultivos agrícolas tales como la soja, el maíz, el arroz y el frijol adquieran mayor tolerancia ante los extremos climáticos, según afirmó el ingeniero agrícola Eduardo Assad, del Centro Nacional de Investigación Tecnológica en Informática para la Agricultura (CNPTIA) de Embrapa, en una conferencia brindada en el marco del cuarto encuentro del Ciclo de Conferencias 2014 del programa Biota-FAPESP Educación, que se realizó el 22 de mayo en São Paulo.

“El cerrado fue otrora mucho más cálido y seco que hoy en día, y árboles como por ejemplo el pau terra (Qualea grandiflora), el pequi (Caryocar brasiliense) y la espina de Cristo o espina corona (Gleditsia amorphoides), además de la sucupira preta, sobrevivieron”, dijo Assad. “Necesitamos estudiar el genoma de esas especies para identificar y aislar a los genes que les confieren adaptabilidad”. Cuando lo hayamos logrado, el paso siguiente consistirá en tratar de injertarlos en la soja o el maíz, por ejemplo, para aumentar su tolerancia a la sequía y al calor. “No es algo sencillo, pero hay que empezar”, afirmó.

Eduardo Assad, Leonardo Meireles y Alexandre Colombo: se necesita una adaptación

Eduardo CesarEduardo Assad, Leonardo Meireles y Alexandre Colombo: se necesita una adaptaciónEduardo Cesar

Según Assad, Brasil alberga la mayor variedad conocida de plantas resistentes al calor y a la sequía. Y lograr un aumento en la capacidad de soportar la escasez de agua y las temperaturas elevadas supone uno de los grandes desafíos para la agricultura nacional. Al fin y al cabo, las simulaciones de escenarios futuros trazados por Embrapa indican que la productividad de cultivos tales como el maíz, la soja y el arroz sufrirá una merma pronunciada en las próximas décadas como consecuencia de las alteraciones del clima en el planeta. “Esos escenarios también valen para las variedades genéticas actuales”, explicó Assad. “Una de las soluciones consiste en encontrar genes alternativos realizar mejoras [en esos cultivos]”.

Como ejemplo del aporte del Centro Nacional de Investigación en Soja de Embrapa para enfrentar un escenario con aumento de la temperatura y disminución de las lluvias, Assad presentó una variedad de soja genéticamente modificada que será lanzada en 2015. Dicha variedad posee un gen denominado Dreb (la sigla en inglés para proteína de respuesta a la deshidratación celular), que codifica a una proteína encargada de estimular las defensas naturales de la planta contra la pérdida de agua. Dicho gen, que fue patentado por el Centro Japonés de Investigación Internacional para las Ciencias Agrícolas (Jircas), fue extraído de una planta de la familia de la mostaza, la Arabidopsis thaliana, el primer vegetal del cual se secuenció su genoma. En la soja, éste parece incrementar la resistencia a la escasez de agua. “Nosotros estuvimos probándolo este año en Paraná, durante un terrible período sin lluvias”, comentó. “Todavía faltan realizar otros estudios, pero hasta ahora los resultados son buenos”.

Assad también menciona los avances obtenidos por el Instituto Agronómico de Paraná (Iapar), que ya lanzó cuatro variedades de frijol tolerantes a altas temperaturas, e investigaciones efectuadas en el municipio de Varginha, estado de Minas Gerais, en busca de variedades de café más tolerantes al calor y a la sequía.

Pérdidas
Estimaciones de Embrapa, elaboradas con base en la productividad promedio de la soja, revelan que sólo ese grano acumuló en Brasil pérdidas por más de 8.400 millones de dólares como consecuencia de los cambios climáticos entre 2003 y 2013. En tanto, la producción de maíz registró pérdidas por más de 5.200 millones de la misma moneda en dicho período.

Pequi: la secuenciación de su genoma podría revelar los genes que propician su tolerancia a altas temperaturas y a la sequía

Fabio ColombiniPequi: la secuenciación de su genoma podría revelar los genes que propician su tolerancia a altas temperaturas y a la sequíaFabio Colombini

Investigaciones realizadas por Embrapa y por la Universidad de Campinas (Unicamp) indican incluso que en los próximos años habrá una reducción del área propicia para la siembra de algunos cultivos. Estos análisis anticipan una reducción del 9,45% del área considerada de bajo riesgo para el cultivo del café en 2020, algo que causaría pérdidas por valor de 882 millones de reales. La disminución del área óptima para el plantío de café podría llegar al 17,15% para 2050, elevando la pérdidas a 1.600 millones de reales.

Ante la posibilidad de tales perjuicios, Assad propuso otra solución, que consiste en la revisión del modelo productivo agrícola. “La concentración de gases con efecto invernadero en la atmósfera ha crecido más de un 20% en los últimos 30 años, tornando impostergable la adopción de sistemas productivos más limpios”, declaró a Agência FAPESP. “Brasil es muy respetado en el área, especialmente porque ha reducido el desmonte en la Amazonia y, simultáneamente, ha elevado la productividad en la región”.

Este logro, opina Assad, genera la oportunidad de debatir la adopción de prácticas agrícolas más sostenibles, como podrían ser la integración del plantío con la ganadería y con la selva, la siembra directa sobre paja, el uso de bacterias que fijan el nitrógeno en el suelo, la fertilización con roca molida (el uso de micro y macronutrientes para mejorar la fertilidad de los suelos) y la aplicación de abonos organominerales, además del mejoramiento genético.

“El confinamiento del ganado es otro punto en disputa entre investigadores y criadores de diversas partes del mundo”, recordó Assad. Para reducir el riesgo de contaminación de los rebaños confinados, la solución radica en la recuperación de las pasturas degradadas. Estudios realizados por Embrapa Agrobiología revelan que la producción de carne en campos de pastoreo recuperados podría reducir hasta 10 veces la emisión de gases con efecto invernadero.

“Ambientalistas, ruralistas, el gobierno y el sector privado deben sentarse a decidir qué hacer de aquí en adelante”, sostiene Assad. “¿Por cuál sistema de producción hay que optar? ¿Con o sin pastoreo? ¿Con o sin árboles? ¿Con rotación o sin ella? Son cambios difíciles, a largo plazo, pero muchos agricultores está preocupado con estas cuestiones y por las pérdidas que podría provocar el calentamiento global, y están empezando a buscar soluciones”, dijo.

Palmito dulce: una palmera que puede perder espacio en el bosque atlántico a causa del calentamiento global

Fabio ColombiniPalmito dulce: una palmera que puede perder espacio en el bosque atlántico a causa del calentamiento globalFabio Colombini

La biodiversidad
Las consecuencias de las alteraciones en el clima del planeta no quedarán circunscritas a la agricultura. En los ecosistemas bastante degradados, como es el caso del bosque atlántico, muchas especies de árboles también podrían perder espacio con el aumento de la temperatura media en la superficie del planeta previsto para las próximas décadas. En su presentación, el biólogo Alexandre Colombo reveló lo que ocurriría con 38 especies de árboles nativas del bosque atlántico hacia la mitad de este siglo.

Colombo echó mano de informes sobre la distribución de esas 38 especies, recabada en 2.837 localidades del país, para cargarlos como datos en un modelo matemático que tuvo en cuenta las alteraciones en los registros térmicos previstos para las próximas décadas. Desde una perspectiva optimista, que prevé un incremento de dos grados en la temperatura promedio de la superficie del globo, 32 especies podrían sufrir una reducción significativa en su área de distribución para 2050, con una mengua promedio de un 25% de la superficie ocupada. En tanto, en un escenario pesimista, donde la temperatura media aumentaría cuatro grados, el área ocupada por 19 especies podría reducirse más de un 50%.

La merma del ambiente propicio para la supervivencia afectaría principalmente a especies tales como el palmito dulce (Euterpe edulis) y la pimenteira o capixim (Mollinedia schottiana), según el estudio de Colombo, realizado bajo la coordinación de Carlos Alfredo Joly, profesor de la Unicamp y coordinador del Biota-FAPESP.

Entre las 38 especies que se estudiaron en ese trabajo, publicado en 2010 en el periódico Brazilian Journal of Biology, la que podría sufrir una reducción mayor de su hábitat es la guaricica o (Vochysia magnifica), un árbol que puede alcanzar casi 25 metros de altura, cuya distribución puede sufrir una reducción impresionante (73%). En la actualidad esta especie abunda en el sudeste y sur del país, y podría quedar marginada tan sólo en el oeste del estado de Santa Catarina y el norte del de Rio Grande do Sul si la temperatura llegase a aumentar cuatro grados en 2050.

Los investigadores ahora también trabajan en forma conjunta con equipos de la Universidad de São Paulo (USP), del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), con la colaboración de Petrobras, para estudiar lo que podría ocurrir con la distribución de 81 especies de árboles de los diferentes biomas  brasileños hacia 2100.

Como estrategia para lograr una reducción del posible impacto provocado por las alteraciones en el clima del planeta, Colombo propone que se invierta en la preservación de los remanentes forestales y en la reforestación de áreas donde la vegetación natural resultó degradada. También sugiere que se implementen corredores que conecten los fragmentos de vegetación nativa.

El biólogo Leonardo Dias Meireles, docente de la Escuela de Artes, Ciencias y Humanidades de la USP, explicó en una charla cómo se construyen los modelos potenciales de distribución geográfica de una especie. Al tener en cuenta variables ambientales y climáticas de los lugares donde se ha encontrado a cada especie, esos modelos permiten, por ejemplo, la identificación de nuevas áreas con condiciones similares a las que ellas ocupan. De esa manera se puede orientar la búsqueda de una especie en su área de ocupación potencial o incluso su reintroducción consciente en ese ambiente. Por citar un ejemplo, recordó el caso de una especie que en el ámbito local recibe el nombre de casca-de-anta (Drimys brasiliensis), que recientemente fue hallada en una región del sudeste del estado de Goiás, tal como lo sugerían los modelos desarrollados por Meireles durante su doctorado, realizado bajo la supervisión de George Shepherd, en la Unicamp.

Según Meireles, estos modelos son importantes para trazar estimaciones del aumento o reducción del área de ocupación de una especie y cuál sería su respuesta ante las alteraciones climáticas. También resultan de ayuda para la identificación de áreas climáticamente favorables al asentamiento de nuevas poblaciones en el futuro, pues hacen posible la concepción de estrategias de preservación de la flora y de la fauna.

El ciclo de conferencias organizado en 2014 por el Programa de Investigaciones para la Caracterización, Preservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad del Estado de São Paulo tiene en su enfoque a los servicios ecosistémicos. El último encuentro de la serie lleva el título “Biodiversidad y ciclo de nutrientes”, y se llevará a cabo el 25 de junio.

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