Para seguir el ritmo del rápido crecimiento de la población, es esencial analizar y mejorar varios factores de la producción de cultivos. Una de estas formas es rediseñar muchos cultivos de alimentos básicos para aumentar el rendimiento.
Para 2050, se espera que la población mundial alcance los 10.000 millones de personas. Muchos expertos afirman que, para esa fecha, es necesario duplicar el rendimiento de los cultivos a nivel mundial para poder alimentar a toda la población. Esto significaría duplicar la producción mundial de alimentos en menos de 30 años.
Esta cuestión también está estrechamente ligada a la sostenibilidad. Sólo el 38% de los 13.000 millones de hectáreas de tierra del planeta es apto para la agricultura. Sin embargo, el aumento de la población reduce la tierra disponible para la agricultura. Aumentar la cantidad de tierra utilizada para la agricultura no sólo es increíblemente difícil, sino también insostenible. En cambio, el futuro de la humanidad necesita métodos más eficientes y productivos para una agricultura sostenible. Aquí es donde entra FutureAgriculture, un proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación.
«Tenemos que aprovechar mejor los recursos disponibles para producir más alimentos con la tierra agrícola que tenemos», afirma Tobias Erb, director del proyecto FutureAgriculture. Erb es también director y jefe de grupo de investigación del Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre de Marburgo (Alemania).
Erb explicó que el proceso natural que utilizan las plantas para crecer, la fotosíntesis, puede mejorarse para que sea más eficiente y produzca la cantidad de alimentos que pronto necesitaremos.
«Utilizando la biología sintética para potenciar la eficiencia fotosintética, pretendemos mejorar la capacidad de una planta para capturar eficazmente el CO2, mejorando así su formación de biomasa», dijo Erb.
Mejorar el proceso
Para iniciar el proceso de investigación, los investigadores dieron varios pasos. Estudiaron las limitaciones de la fotosíntesis natural. A continuación, empezaron a buscar lentamente soluciones biológicas para mejorar la fotosíntesis. Por ejemplo, un punto de atención fue aumentar la cantidad de CO2 que la fotosíntesis capta. Entonces, los investigadores crearon nuevas enzimas para imitar este proceso. Estas nuevas enzimas se combinaron con las existentes en las plantas.
«Esto nos permitió encontrar -y construir- soluciones completamente nuevas que ni siquiera la naturaleza había inventado todavía», dijo Erb.
El proyecto demostró que este proceso puede mejorar el crecimiento y la producción de las plantas en determinadas condiciones.
«Este proyecto hizo avanzar considerablemente la preparación tecnológica de las soluciones biológicas sintéticas», señala Erb. «En sólo 5 años, demostramos la viabilidad de mejorar la fotosíntesis mediante la biología sintética».
Los investigadores de FutureAgriculture señalaron que la fotosíntesis natural es incapaz de hacer frente tanto al cambio climático como al crecimiento de la población. El aumento de las temperaturas y las graves sequías son los efectos más acuciantes del cambio climático y el aumento de los niveles de CO2 en lo que respecta a la agricultura.
Aunque todavía se necesitan más pruebas, el equipo de FutureAgriculture confía en que las plantas con sus enzimas recién desarrolladas podrán adaptarse y prosperar en las nuevas condiciones globales que está creando el cambio climático.
«En teoría, nuestro diseño debería ser capaz de mejorar el rendimiento fotosintético hasta en un 30%», concluye Erb: «Esto no hace más que demostrar lo que la ciencia puede lograr cuando los mejores investigadores de Europa trabajan juntos y se benefician de los excelentes mecanismos de financiación de la UE».
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Fuentes: Redesigning crops, FutureAgriculture, Population prospects
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