¿Pueden las plantas sobrevivir ante el cambio climático?

¿Cómo nos puede afectar el cambio climático? El cambio climático es una de las mayores amenazas para la biodiversidad y el bienestar humano. De hecho, algunos investigadores (ref. P. Marquet; F.Bozinovic) han sugerido que, la magnitud de las extinciones inducidas por las actividades humanas, ya sean accidentales o deliberadas, son tan grandes como las extinciones ocurridas en la tierra antes de su aparición.    

Y es que es una realidad: el cambio climático ya no es un problema del futuro, es una emergencia de ahora. El aumento de las variables meteorológicas medias como la temperatura, precipitación, radiación solar o viento; y el aumento en la variabilidad o fluctuaciones de las mismas, proporcionan un escenario futuro preocupante en donde el clima se caracterizará, en muchas regiones del planeta, por el aumento de frecuencias de fenómenos climáticos extremos como la sequías o inundaciones.  

Es por este motivo que diversos equipos de investigación de todo el mundo, han registrado los efectos y el impacto del cambio climático en los organismos, demostrando cambios efectivos en la fisiología, el crecimiento demográfico, la distribución y composición de las diversas especies. La crisis climática no solo hará que nos enfrentemos a lo desconocido, en lo que se refiere a temperaturas y precipitaciones, sino que también hará desaparecer ciertos alimentos. Cabe preguntarse entonces: ¿cómo nos prepararemos para enfrentar los próximos 50 y hasta 100 años?  

Hallazgo de una “mina de oro”: un bálsamo de esperanza.

En el cono sur del mundo, específicamente en el norte de Chile, se encuentra una meseta desértica de alrededor de 1.600 kilómetros: el Desierto de Atacama, el más seco del mundo. Convertido en un laboratorio natural para científicos y científicas locales y extranjeros, desafía la supervivencia de los seres vivos debido a la falta de presencia de agua, sus altos niveles de radiación solar, importantes oscilaciones diarias de temperaturas, suelos pobres en nutrientes y escasa precipitación.  

Son precisamente estas características y condiciones que lo han transformado en un verdadero oasis para la investigación. En esta gran franja de tierra, existe una diversidad de vida microbiana, vegetal y animal, que no deja de sorprender. Fue precisamente esta diversidad que inspiró durante diez años a un equipo de botánicos, microbiólogos, ecólogos y expertos en genómica y evolución de Chile como de Estados Unidos, a analizar el clima, la temperatura, el suelo y la vegetación en 22 zonas, con distintas altitudes dentro de Atacama.  

Los hallazgos han sido comparados con una “mina de oro”. El grupo encontró una serie de estrategias genéticas que explican la resistencia y capacidad de adaptación de plantas que han sobrevivido y colonizado este ambiente por millones de años. Los resultados se publicaron en la prestigiosa revista académica, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), y en ella dan a conocer antecedentes sobre las especies nativas estudiadas y cómo estas plantas han modificado su respuesta al estrés, mejorando su metabolismo, la producción de energía, e incluso han establecido relaciones con bacterias benéficas en sus raíces para aumentar la captación de nutrientes: todo esto para adaptarse mejor a un ambiente hostil.

Esto demuestra que es posible acelerar el descubrimiento de genes y rasgos adaptativos que puedan guiar esfuerzos para mejorar cultivos que son menos tolerantes al estrés.   “Estamos en un punto crítico, donde no queda más que prepararnos y actuar para mitigar los daños. Entre las medidas preventivas está la de adaptarse a un medio hostil. La seguridad alimentaria está en juego y estos hallazgos son una "mina de oro genética" para desarrollar cultivos más resistentes”, asegura el académico de la Facultad de Ciencias Biológicas, y autor principal del estudio, Rodrigo Gutiérrez.  

Mejorar cultivos y seguridad alimentaria  

El equipo de investigación monitoreó el ambiente a 3060 y 4090 metros sobre el nivel del mar, transecto estudiado entre la ruta Talabre-Lejía, en Atacama. Con el uso de pluviómetros, sensores de aire y temperatura, se registró detalladamente cada día y durante varios años, el clima del transecto estudiado. Sobre las plantas utilizadas, el Dr. Gutiérrez explicó que se recolectaron 32 especies de plantas, representativas de las especies más dominantes del desierto, “estas plantas abarcan un 83% de la cobertura dominante del desierto”. ¿El objetivo? Reconstruir la historia evolutiva para identificar los cambios genéticos que les permitieron a estas plantas adaptarse a condiciones extremas.  

“La mayoría de las especies de plantas que caracterizamos en este estudio no se han estudiado antes. Como algunas plantas (de Atacama) están estrechamente relacionadas con cultivos básicos, estos genes candidatos representan una mina de oro para futuras estrategias que permitan aumentar la resiliencia de los cultivos para enfrentar el cambio climático”.  

Esto porque algunas plantas estudiadas están estrechamente relacionadas con tipos de cultivos esenciales, como granos, legumbres y papas. Por eso el equipo de investigación describe este hallazgo como una "mina de oro genética", ya que puede servir para desarrollar cultivos más resistentes en zonas afectadas por una creciente desertificación. "Nuestro estudio es relevante para las regiones que se están volviendo cada vez más áridas, con factores como la sequía, temperaturas extremas, y la sal en el agua y el suelo, que representan una amenaza significativa para la producción mundial de alimentos”, señala el académico de la Facultad de Ciencias Biológicas.  

Cabe destacar que el trabajo fue dirigido por el Dr. Rodrigo A. Gutiérrez (Pontifica Universidad Católica de Chile) y la Dra. Gloria Coruzzi (Universidad de Nueva York), y fue posible gracias a la experiencia combinada del Ecólogo del Desierto de Atacama y también académico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Dr. Claudio Latorre (Pontifica Universidad Católica de Chile); el microbiólogo Dr. Mauricio González (Universidad de Chile) y los científicos Dr. Gil Eshel (New York University), Dr. Viviana Araus (Pontifica Universidad Católica de Chile), Dr. Robert DeSalle (American Museum of Natural History) y el Dr. Dennis Stevenson (New York Botanical Garden).