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Impacto del C02 atmosférico en la producción y composición
( Publicado en Revista Creces, Enero 2003 )
Más allá del temor del efecto invernadero debido al incremento del C02
atmosférico, ahora se agrega la preocupación por un probable impacto que
este tendría sobre la calidad de los alimentos.
Desde el comienzo de la Revolución Industrial, como consecuencia de la quema de
combustibles fósiles, los seres humanos hemos estado inyectando miles de millones de
toneladas de CO2 a la atmósfera, con lo que consecuentemente su concentración se ha
estado incrementando. Entre los años 1700 y el 2000, el CO 2 ha aumentado en la
atmósfera en un 30%, y de continuar la misma tendencia, en el año 2100 se llegará a
duplicar. Según los expertos, esto significa que se producirán cambios importantes en
la superficie de la Tierra, como consecuencia de la elevación de la temperatura por
efecto invernadero, junto a inusuales variaciones climáticas. Para muchos esto ya está
sucediendo en la actualidad con grandes inundaciones y sequías en distintas partes del
mundo (Creces, Julio 2001, pág. 6 ). La literatura sobre este tema ha sido abundante.
Pero otra consecuencia también ha comenzado a preocupar: "el impacto que el
incremento de CO2 tendría en el crecimiento de los vegetales y en la calidad de los
alimentos". El mundo animal depende del metabolismo vegetal. Es en este proceso
donde se producen las materias primas fundamentales que los organismos animales
necesitan para crecer y desarrollarse. Las hojas de los vegetales, a través de la
fotosíntesis, captan el CO2 atmosférico y junto con el agua, lo transforman en hidratos
de carbono, almacenándolos ya sea en forma de almidones o azúcares. Estos
compuestos son el punto de partida para la síntesis de otras biomoléculas
fundamentales tanto para los mismos vegetales, como también para animales. Sin él,
no sería posible la síntesis de las bases del DNA, la producción de los aminoácidos que
forman las proteínas, los diferentes tipos de azúcares, los ácidos grasos y los aceites y
grasas.
A primera vista, el incremento del CO2 atmosférico debiera ser beneficioso para la
producción agrícola, ya que si aumenta su concentración en la atmósfera, debiera
también incrementarse su captación por las hojas de los vegetales y en definitiva
incrementar el crecimiento y la producción de azúcares y almidones. Sin embargo, se
hace necesario mirar el proceso con más profundidad. Desde luego Irakli Loladze,
biólogo de la Universidad de Princeton, cree que este incremento del CO2, va a
significar el inicio de una pandemia de desnutrición humana. (New Science, Noviembre
30 de 2002, pág. 28).
Su afirmación aparece como absurda, ya que con las experiencias acumuladas hasta
ahora, se ha podido comprobar que el incremento del CO2 atmosférico hace que las
plantas crezcan más y más rápido. Pero lo que le preocupa a Loladze no es la cantidad
de alimentos que se derive de ello, sino la calidad de los mismos. De acuerdo a sus
análisis, las cosechas de plantas que han crecido en presencia de un incremento de
CO2, son nutritivamente inadecuadas, carentes de micronutrientes vitales como hierro,
zinc, selenio y cromio, lo que altera su valor nutritivo. Si esto es cierto, significa que
vamos a un mundo con abundancia de alimentos, pero que no serían nutritivos.
Cuales son las alternativas
En los últimos 15 años se han publicado cerca de 3000 trabajos científicos que analizan
los efectos que el incremento del CO2 atmosférico produciría en las plantas. Los
diferentes experimentos entregan variada información, desde aumentos significativos
en la velocidad de crecimiento, hasta la descomposición de la dinámica de las hojas.
Con todo hay un consenso general que la elevación del CO2 promueve el crecimiento de
las plantas: "Si el CO2 llegara a doblar su concentración en la atmósfera, se traduciría
en un incremento de un 40% de la producción agrícola", afirman los expertos.
Sin embargo cuando se analiza la calidad de los alimentos que se producirían, los
resultados no son tan alegres. Tomemos por ejemplo los niveles de proteínas en el
maíz. Algunos de los experimentos parecen demostrar que la cantidad de nitrógeno se
elevaría, pero otros muestran lo contrario, asegurando que éste disminuiría. Otros
encuentran que no tendría ningún efecto. Para otros componentes, como concentración
de lípidos en el trigo, o vitamina C en los tomates, también los resultados han sido muy
confusos.
La razón para esta información confusa, es la complejidad de la bioquímica de las
plantas. Cada célula de una planta puede diariamente ensamblar y desensamblar a
miles de biomoléculas basadas en el carbón. De allí que el incremento del carbón puede
conducir a perturbaciones del sistema que no son predecibles.
Loladze ha contribuido a aclarar el panorama, analizando el efecto del incremento del
CO2 sobre un simple elemento de la planta, como por ejemplo el "nitrógeno". Un equipo
de investigadores en Italia e Inglaterra, conducido por Francesca Cotrufo de la
Universidad de Nápoles y Phil Ineson de la Universidad de Cork, recopilaron 75 estudios
que analizaban el incremento del CO2 en el contenido de nitrógeno de las plantas.
Concluyen que en las hojas y el estema, el contenido de nitrógeno cae
consistentemente, en un promedio de 14% (Global Change Biology, vol. 6, pag.43).
Meter Curtis de Ohio State University, revisó 159 estudios que habían sido publicados
entre 1993 y el año 2000, encontrando también, que cuando se elevaba el CO2, se
producía un 14% de disminución del nitrógeno contenido en la semilla ("New
Phytologist", vol 156, pág.9).
El efecto de la elevación de CO2 en otros nutrientes no ha sido tan estudiado como el
nitrógeno. Pero en un estudio realizado en arroz, encuentra que el nitrógeno disminuye
en un 14%, el fósforo en un 5%, el hierro en un 17% y el zinc en un 17%.
¿Cómo sucede que la elevación del CO2 haga disminuir el contenido de micronutrientes
de las plantas? De acuerdo con Curtis, el efecto en gran parte se debe a un factor de
"dilución de biomasa". Cuando el CO2 se hace más abundante, se incrementa la
fotosíntesis de la planta por lo que entra a producir más hidratos de carbono del que se
puede usar para su crecimiento o para servir de energía para el metabolismo. Ellas
responden rellenando sus vacuolas en las hojas con este exceso de azúcar y almidón.
Así las plantas terminan con niveles más altos de carbohidratos, lo que significa que
otros componentes descienden en forma relativa. De esta forma, en los últimos
tiempos, paralelamente con el incremento del CO2, se ha visto que en los granos de
arroz ha ido disminuyendo la concentración de micronutrientes.
Loladze, afirma que no sólo es problema de dilución de biomasa, sino que además las
plantas pierden sus capacidades de absorber nutrientes desde el suelo. Normalmente
ellas absorben en dos formas las sustancias a través de sus raíces. Los compuestos
pueden ser succionados desde el suelo, junto con el agua, o éstos pueden difundir
dentro de la raíz por una gradiente de concentración.
Loladze afirma que el aumento del CO2 altera ambos mecanismos. Con menos agua
que fluye a través de su sistema, también succionan menos micronutrientes. Para los
que se inician en la biología vegetal, los niveles altos de CO2, ponen un obstáculo en el
ritmo en que las plantas absorben el agua, ya que respiran menos profundamente. En
condiciones normales los gases difunden al interior de las plantas a través de pequeños
poros de sus hojas. Pero cuando estos poros están abiertos, las plantas pierden agua
por evaporación. Cuando el aire contiene más CO2, las plantas se defienden
estrechando un poco más los poros en sus hojas. En esta forma ellas absorben
suficiente CO2, mientras reducen sus riesgos de deshidratarse. Pero esto tiene un
profundo efecto en el agua que fluye a través de sus tejidos. Las raíces succionan agua
en función del pool de agua que se evapora por los poros de las hojas. Si se cierran los
poros, aunque sea un poco, disminuye el flujo de agua.
Con menos agua que fluya a través de su sistema, las plantas succionan menos
micronutrientes. Lo que es peor, reduciendo el flujo de agua, el suelo queda más
húmedo, con lo que se diluye el contenido de nutrientes , y por lo tanto caen los niveles
de difusión. Con todo esto se reduce drásticamente la disponibilidad de nutrientes.
El hecho es que resultados recientes confirman que la concentración de micronutrientes
en plantas disminuye en la medida que se incrementa el CO2 atmosférico. En el
próximo número de "European Journal of Agronomy", el ecologista Andrea Frangmeier
de la Universidad de Hohenheim en Alemania, encuentra que en el cultivo de papas
bajo las condiciones de aumento del CO2, la concentración de muchos microelementos,
como hierro, zinc, manganeso y azufre, disminuye notablemente.
El hecho es que todos estos planteamientos de Loladze con relación a la pérdida de
nutrientes, como consecuencia del incremento del CO2 atmosférico, han despertado
fuertes discusiones. Según Sherwood Idso, del Agricultural Research Service de
Estados Unidos, que ahora dirige el Center for the Study of Carbon Dioxide and Global
Change en Arizona, cree que el incremento del CO2 va a ser muy beneficioso para la
humanidad, y descarta los trabajos de Loladze, llamándolo "el último fatalista de la
larga lista de Cassandras". En todo caso, para saber si Loladze tiene o no razón, se
necesita más investigación. El hecho es que la nutrición humana requiere de
numerosos micronutrientes que son indispensables para que diversas enzimas puedan
ser activas. Si ellos no están en los alimentos, no es fácil agregarlos como suplementos
o píldoras que debieran ingerirse diariamente.
El tiempo corre y es necesario predecir los cambios que se pueden producir en el futuro
debido al incremento del CO2. Lo probable es que en los próximos años el hombre
continúe quemando crecientes cantidades de combustibles fósiles, y que sea realidad el
hecho de que para el año 2100 éste llegue a doblar la concentración que existía antes
de la revolución industrial.
Si las predicciones de Loladze son ciertas, tal vez sea importante considerar las
posibilidades de utilizar las tecnologías de ingeniería genética en vegetales. En este
sentido, recientemente el Consultative Group on Internacional Agricultura Research
(CGIAR), ha destinado 80 millones de dólares para proyectos de investigación que
traten de lograr semillas ricas en zinc y hierro de seis granos diferentes: arroz, trigo,
maíz, cebada, camote y frejol. Ya antes un grupo de Suiza (Swiss Federal Institute of
Technology, en Zurich) había desarrollado una modalidad de arroz enriquecido con
vitamina A (Creces, Noviembre 1999, pág. 21).
Elementos químicos vitales para una dieta saludable
MINERALES
FUNCIONES
Hierro
Transportador de oxígeno
Iodo
Lo contiene la hormona tiroxina, que regula el metabolismo
Zinc
Transporta vitamina A. Cura las heridas, producción de espermios,
desarrollo fetal.
Componentes de muchas enzimas
Cobre
Absorción de hierro, componente de muchas enzimas
Cromio
Metabolismo de azúcar y grasas
Selenio
Antioxidante
Molibdeno
Componente de muchas enzimas
Manganeso
Componente de muchas enzimas
Cobalto
Componente de la vitamina B12
Artículo extraído de CRECES EDUCACIÓN - www.creces.cl