Con la cooperación internacional, el uso de biología sintética y de sistemas (SSB) puede ser parte de una estrategia contra el camio climático mediente organismos genéticamente modificados (OGMs). Estos podrían absorber mayor carbono y oxido nitroso del ambiente, entre otras variadas aplicaciones agro-ambientales.
Nanjing Agricultural University / 11 de noviembre, 2020.- El cambio climático es una gran crisis mundial. A pesar de los acuerdos internacionales para combatir el cambio climático, las emisiones de gases de efecto invernadero continúan aumentando y las temperaturas globales continúan aumentando. Los efectos potenciales en nuestras vidas son drásticos: los recientes incendios forestales en los Estados Unidos y Australia, las inundaciones debido a las precipitaciones más intensas y las grandes pérdidas de cultivos son todos indicativos de esto. Pero simplemente reducir la producción de gases de efecto invernadero, aunque crucial, no es suficiente. El CO2 que hemos liberado y que seguimos emitiendo a la atmósfera permanece allí indefinidamente. Por tanto, el cambio climático seguirá empeorando a menos que se elimine el carbono atmosférico. Por tanto, es fundamental encontrar soluciones de vanguardia para la eliminación activa de gases de efecto invernadero.
[Recomendado: Cultivos transgénicos y edición genética, aliados clave para enfrentar el cambio climático]Con esto en mente, un grupo de científicos de EE.UU. e Israel ha propuesto una estrategia de eliminación de CO2 que utiliza los poderosos métodos de la biología sintética y de sistemas (SSB). El mayor desarrollo y despliegue de SSB podría permitir la modificación de plantas para eliminar el CO2 de la atmósfera de forma irreversible.
En un simposio celebrado en Boston, los científicos discutieron sus ideas para mitigar los efectos negativos del cambio climático, con sus hallazgos publicados en BioDesign Research. El profesor Charles DeLisi de la Universidad de Boston, autor principal de este artículo, explica este concepto utilizando una analogía interesante: «Los ingenieros aprendieron hace mucho tiempo cómo diseñar y fabricar circuitos para realizar las tareas deseadas. En las últimas dos décadas, los ingenieros biomédicos han comenzado a aprender a diseñar y manipular los circuitos que permiten a las células llevar a cabo procesos biológicos con funciones mejoradas: en este caso, la eliminación de CO2».
[Recomendado: Los genes de fijación de nitrógeno podrían ayudar a cultivar más alimentos usando menos recursos]En este estudio, los científicos comenzaron resumiendo algunas formas en las que se pueden desarrollar estos fenotipos de plantas sostenibles mediante bioingeniería. Sugirieron apuntar y modificar genes que, por ejemplo, cambian la proporción de raíz a brote para aumentar la cantidad de CO2 atrapado en el suelo. Además, alterar genéticamente las propiedades de las hojas podría aumentar la productividad de los cultivos: por ejemplo, una planta puede modificarse para procesar más energía a través de la fotosíntesis sin necesitar tanta luz solar, o podrían volverse más resistentes a la sequía a través de hojas que no permiten evaporar tanta agua. Mejorar la productividad de los cultivos aumentaría la sostenibilidad porque menos malas cosechas y más rendimiento significan que se necesita menos tierra para cultivar suficientes alimentos.
Otras modificaciones genéticas interesantes de las plantas implican darles la capacidad de fijar nitrógeno (convirtiendo el nitrógeno gaseoso del aire en formas que las plantas pueden usar para crecer). Actualmente, solo las legumbres (porotos) con bacterias fijadoras de nitrógeno pueden hacer esto, pero si esta capacidad se puede agregar a los principales cultivos básicos como el trigo, podríamos extraer grandes cantidades de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero importante, de la atmósfera. Además de las plantas, también se podrían diseñar varias bacterias para que utilicen CO2 como fuente de carbono en lugar de azúcares, convirtiéndose potencialmente en una forma que ahorra espacio de extraer CO2 de la atmósfera.
[Recomendado: Plantas editadas genéticamente contra el cambio climático: 5 enfoques con CRISPR]Si bien estos métodos son prometedores, el profesor DeLisi y sus colegas reconocen que sus propuestas son un paso hacia lo desconocido.
«Las perturbaciones del ciclo del carbono a escala global serán profundas e irreversibles en sus consecuencias. Desarrollar una agenda nacional sin un análisis serio y abierto de riesgos y estrategias de mitigación sería un error tanto política como éticamente».
En particular, los científicos advierten que las aplicaciones de SSB requieren que pensemos cuidadosamente en cómo prepararnos para las consecuencias no deseadas, quién es responsable en caso de daño y si los beneficios se distribuyen de manera justa en la sociedad. Tener respuestas sólidas para estos problemas ayudará a generar aceptación pública.
[Recomendado: Científicos israelíes diseñan bacteria biotecnológica que se alimenta del CO2 del aire]Sin embargo, esta nueva estrategia tiene numerosas ventajas medioambientales y económicas y, por tanto, definitivamente merece una seria consideración. «Es muy importante explicar que podríamos tener una estrategia de cambio climático en la que todos salgan ganando utilizando la bioingeniería para modificar y diseñar plantas que eliminen el carbono, mientras que tenemos un alto rendimiento para mitigar la escasez de alimentos relacionada con el clima y estimular la economía», concluye el profesor DeLisi.