No solo mejora el crecimiento de los cultivos, sino que también disminuye la dependencia de fertilizantes químicos y reduce la huella de carbono
Combatir el cambio climático significa adoptar nuevas tecnologías. Además, la lucha debe ser multidisciplinaria si se quiere cumplir con los objetivos en cuanto a la disminución de los gases de efecto invernadero y de la temperatura global. Por ello desde la ingeniería genética se están sumando esfuerzos. Uno de ellos está enfocado a modificar bacterias con las que se recubren semillas.
Los microorganismos son diseñados para reducir la necesidad de usar fertilizantes químicos, que son una de las principales fuentes de emisiones de gases que producen el calentamiento global.
La empresa Pivot Bio segura que se mejora la capacidad de las plantas para absorber nutrientes del suelo. El uso de estos microorganismo genéticamente modificados ayuda a que las plantas no dependan de fertilizantes sintéticos. Este enfoque no solo contribuye al crecimiento de las plantas. También ayuda a la sostenibilidad agrícola al reducir la cantidad de químicos que se usan.
Las bacterias se adhieren a las raíces y establecen una relación simbiótica para proporcionar nutrientes a cambio de compuestos orgánicos que las plantas producen.
Los agricultores han estado cruzando plantas durante siglos, una forma de modificación genética para mejorar los resultados. No obstante, estas técnicas de ingeniería genética requieren una planificación cuidadosa y un control riguroso para asegurar que los cambios no afecten otras funciones vitales de los organismos.
La precisión de CRISPR permite a los científicos realizar modificaciones con un alto grado de exactitud. Con esto se minimizan los riesgos de efectos secundarios. Sin embargo, es fundamental hacer pruebas exhaustivas para evaluar la seguridad y eficacia de estas bacterias antes de su implementación a gran escala.
Bacterias programables contra fertilizantes químicos
Las bacterias y otros seres vivos son tan programables como un código informático. Por eso muchos piensan que la vida misma podría convertirse en una herramienta modificable de producción. Y en este sentido el campo de la ingeniería biológica, en rápido crecimiento, tiene bastante que aportar para cambiar el mundo.
Pivot Bio trabaja sobre el proceso que utiliza la naturaleza para convertir el nitrógeno de la atmósfera en alimento para las plantas. Los agricultores de todo el mundo han usado durante décadas fertilizantes químicos para complementar este proceso natural y ampliar la cantidad de alimentos que producen.
Sin embargo, esta práctica ha desencadenado un gran problema para el clima. Para fabricarlos, se requiere quemar una enorme cantidad de gas natural, lo que produce dióxido de carbono que calienta el planeta.
El mismo fertilizante artificial que ayuda a alimentar al mundo, causa un impacto ambiental negativo. Su producción, distribución y uso son responsables del equivalente a aproximadamente mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono cada año. Esto supera las emisiones de todas las centrales eléctricas qu quedan en Estados Unidos y que queman carbón.
Además, se esparcen en los campos y llegan a reservorios de agua dulce. Allí impulsan el crecimiento de algas y matan la vida acuática. Otra gran cantidad de estos fertilizantes se evapora en forma de óxido nitroso. Un gas mucho más potente que el dióxido de carbono a la hora de generar efecto invernadero.
Organismos genéticamente modificados
Las plantas, animales o microbios a los que se les ha modificado su ADN con técnicas de ingeniería genética se les conoce como organismos genéticamente modificados o alimentos transgénicos. Los científicos toman el gen de un rasgo deseado de una planta o animal, y lo insertan en el ADN de otra planta o animal. Los genes también pueden pasarse de un animal a una planta, y viceversa.
El proceso para crear estos tipos de alimentos es diferente a la cría selectiva. Esta involucra la selección de plantas o animales con las características deseadas y su crianza. Uno de los problemas con la crianza selectiva es que el resultado tal vez no sea el que se buscaba. La ingeniería genética permite a los científicos seleccionar un gen específico para implantar. Esto evita introducir otros con rasgos no deseados. También ayuda a acelerar el proceso de creación de nuevos alimentos.
Se asegura que los alimentos transgénicos son más nutritivos y apetitosos. También más resistentes a la sequía y a las enfermedades. Requieren menos recursos ambientales y menos uso de fertilizantes o pesticidas como es el caso de las semillas recubiertas con bacterias modificadas. Permiten aumentar el suministro de alimentos a un costo reducido y con una mayor vida útil, el crecimiento más rápido de plantas y animales, y alimentos con características más deseables.
Sin embargo, la modificación genética de alimentos preocupa a algunas personas. Consideran que pueden causar una reacción alérgica o tóxica, cambios genéticos inesperados y dañinos, transferencia inadvertida de genes de una planta o animal y alimentos que sean menos nutritivos. Pero al día de hoy ninguno de los organismos encargados de vigilar en Estados Unidos la seguridad de los transgénicos ha hecho algún reporte negativo de estos alimentos.
Contaminante de temer
El fertilizante químico se fabrica mezclando nitrógeno del aire con hidrógeno del gas natural a altas temperaturas y presión para crear amoníaco. El amoníaco se convierte en nitrato de amonio, que se inyecta en el suelo o se extiende sobre los campos de maíz, trigo y arroz para ayudarlos a crecer.
A los fertilizantes químicos se les atribuye la ayuda para producir suficientes alimentos para una población mundial que se ha disparado de aproximadamente 1.600 millones en 1900, cuando se creó el proceso, a aproximadamente 8.000 millones en la actualidad.
Pivot calcula que el el uso de sus semillas tratadas impidieron el año pasado que se liberaran aproximadamente 706.000 toneladas métricas de dióxido de carbono equivalentes a la cantidad de gases de efecto invernadero que resultan de quemar 1,5 millones de barriles de petróleo.
En apenas cinco años después de que se introdujera en el mercado, el producto de Pivot se utiliza en aproximadamente el 5% de los cultivos de maíz de Estados Unidos. Hasta ahora solo se tiene pensado que reemplazará alrededor del 20% de los fertilizantes que necesitan los agricultores. La meta es llegar al 50% en la próxima década.
Peligro bajo tierra
La revolución biológica que ha generado Pivot en los campos de maíz con las bacterias modificadas no es fácil de ver. Los microbios están trabajando silenciosamente en el suelo. Pequeños motores biológicos que han sido reprogramados para seguir produciendo amoníaco incluso después de haber tratado los campos con fertilizantes químicos.
En un campo experimental cercano, la empresa mantiene una especie de laboratorio al aire libre para la visualización antes y después. En una sección, las plantas se cultivan solo con fertilizante químico. Al lado hay tallos de maíz plantados con las semillas tratadas y menos fertilizante. La diferencia es visible. Las plantas de las semillas tratadas son más verdes, más llenas y sus mazorcas son más grandes.
Sin embargo, hay quienes destacan que modificar la genética de las bacterias en el suelo plantea nuevas preocupaciones. Kendra Klein, subdirectora de ciencia de Amigos de la Tierra, expresa que podría haber billones de bacterias alteradas en un acre de maíz, lo que haría imposible la contención.
“Son organismos de ingeniería para hacer cosas que la naturaleza no los diseñó para hacer. Y liberarlos, en miles de millones, en ecosistemas increíblemente complejos lleva más a suponer que habrá consecuencias no deseadas que a asumir que todo irá bien”, explica.
Retos éticos
Modificar la genética de organismos vivos como la bacterias plantea una serie de preocupaciones éticas y riesgos potenciales. Uno de los principales riesgos es la posibilidad de efectos imprevistos que podrían surgir de la manipulación del ADN.
Alterar la estructura genética de un organismo puede tener consecuencias no deseadas que podrían afectar no solo al organismo modificado, sino también a los ecosistemas en los que se encuentra.
Además, existen preocupaciones éticas sobre modificar genéticamente seres vivos, así se trate de bacterias. Algunos críticos argumentan que este tipo de manipulación cruza una línea moral, ya que implica «jugar a ser Dios» al alterar las características fundamentales de un ser vivo.
Estas preocupaciones éticas requieren una discusión y un debate profundo para asegurar que los proyectos de ingeniería genética se lleven a cabo de manera responsable y con el debido respeto por la vida.
Para abordar estos riesgos y preocupaciones, es esencial que los proyectos de genética se realicen con una transparencia total y con una evaluación rigurosa de los peligros que encierran. Esto incluye la realización de estudios a largo plazo para monitorear los efectos de las modificaciones genéticas y la implementación de medidas de seguridad para minimizar cualquier posible daño.
La colaboración entre científicos, bioeticistas y el público en general es crucial para asegurar que la ingeniería genética se utilice de manera ética y segura.
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