Cambio climático y mejoramiento genético en la agricultura

Uno de los conjuntos de actividades más importantes, si no el más importante, ideados por la humanidad, son los llamados circuitos o sistemas agroalimentarios. Un muy elevado porcentaje de los alimentos que llega a la mesa de un consumidor en cualquier lugar del mundo proviene de la agricultura, la cual proporcionalmente aporta mucho mas que otras actividades que derivan en alimentos para los seres humanos, como pudieran ser la cacería, la pesca y la recolección. Es justamente, quizás, este una de los mayores elementos caracterizadores de la sociedad moderna: depender de la agricultura para su alimentación, mientras que en sociedades anteriores se dependía de la pesca, o de la cacería o de la recolección.

Entendiendo por agricultura lo que etimológicamente esta palabra significa (cultivo o cría en el campo, es decir la agricultura abarca la producción vegetal así como la producción animal, incluyendo ésta última buena parte de la producción acuícola), se destaca que el inicio de un circuito agroalimentario es la generación de semilla de buena calidad para la producción vegetal (Figura 1), o la generación de animales de alto valor genético, ambas actividades son el resultado del mejoramiento genético, actividad que normalmente es lograda en empresas o instituciones públicas o privadas con personal especialmente capacitado para esto, y que en una sobresimplificación del proceso, mediante el mejoramiento genético se logran poblaciones vegetales y/o animales con una gran adaptación al ambiente en que se desarrollan. Al verse en el contexto de los circuitos agroalimentarios, es el mejoramiento genético el punto de partida de la producción de alimentos agrícolas (Figura 1).

 

Figura 1. Donde el clima afecta al circuito agroalimentario vegetal

 

 

El mejoramiento genético es definido como el cambio planificado de la estructura genética de una población, con un fin determinado. Los objetivos que generalmente persigue el mejoramiento genético son el incremento en el rendimiento, generar cultivares (en producción vegetal) o razas o líneas genéticas (en producción animal) con resistencia a plagas y enfermedades, generar cultivares o razas/líneas genéticas con mayor tolerancia al estrés abiótico, y generar cultivares o razas/líneas genéticas cuyo producto comercial tenga una mejor calidad. Sea cual sea el objetivo que persigue algún programa de mejoramiento genético, todos tienen en común que deben partir de una población genéticamente variable, y someter esta población a varios ciclos de selección, en la cual hay que definir indicadores cuantificables que permitan ejercer la selección de la manera más objetiva posible. Indudablemente, para lograr esto hay que someter a la población básica a las condiciones de producción comercial, y ésta tiene en común en la gran mayoría de procesos agrícolas, que se da en el campo, sometida a una serie de factores impredecibles entre los que cuentan en gran medida los elementos climáticos. A pesar de lo impredecible de estos factores, la agricultura se ha manejado con las tendencias climáticas existentes durante mucho tiempo, es así que por ejemplo en Venezuela el principal cultivo que es el maíz se siembra a principios de mayo, puesto que la tendencia climática indica que en este período se inician las lluvias. Sin embargo, a pesar de esta tendencia conocida desde hace muchísimo tiempo, en los últimos años se ha venido dando un proceso gradual de cambio climático, que gracias al conocimiento científico al respecto, puede proyectarse con un mínimo nivel de incertidumbre como pudiera cambiar el clima a futuro, no solo en el patrón de precipitaciones, sino también otros elementos que conformen el clima, por ejemplo la temperatura y la humedad relativa.

En el cambio climático, definido este como la variación global del clima en el planeta debido a causas naturales y causas antrópicas, se ha identificado al calentamiento global como uno de los componentes que más impacto tienen sobre este proceso. El calentamiento global es el aumento sostenido de la temperatura atmosférica promedio del sistema climático de la tierra como consecuencia de la intensificación del efecto invernadero. Si bien es cierto que el efecto invernadero se ha dado naturalmente por millones de años, y de hecho se infiere que gracias al efecto invernadero surge la vida en nuestro planeta, este efecto se ha venido intensificando como consecuencia de la actividad humana, la cual en muchos sectores de la economía se caracteriza por actividades industriales que generan la emisión de una serie de gases que al ser liberados a la atmósfera, intensifican el efecto invernadero, haciendo mayor el calentamiento global y por tanto el cambio climático. En forma general el efecto invernadero se explica con el ingreso de las radiaciones solares a nuestro planeta, estas radiaciones como cualquier otra, es energía, la cual al entrar en contacto con la superficie terrestre, es absorbida en parte por esta, y otra parte es reflejada, mucho de esta parte reflejada lo hace en forma de calor. Este calor no regresa al espacio exterior, es “atrapado” por los gases que están en la atmósfera, reflejándolo de nuevo hacia la atmósfera y la superficie terrestre. Uno de los gases con capacidad de “atrapar” la energía calórica que se refleja desde la superficie terrestre es el dióxido de carbono (CO2), pero hay otros gases que tienen una acción similar, los cuales conjuntamente con el CO2 son llamados gases con efecto invernadero, ellos son el metano, el óxido nitroso, hidrofluorocarburos, perfluorocarburos, hexafluoruro de azufre y trifluoruro de nitrógeno. Si bien es cierto que algunos de estos gases se presentan en forma natural en la atmósfera, no es menos cierto que su concentración se ha visto incrementada por actividades antrópicas, y otros sencillamente son exclusivos de estas actividades.

Al definir el cambio climático como la variación global del clima en el planeta tierra, dado éste por causas naturales o antrópicas, se ha establecido que es inminente, y de hecho es ya actual, este cambio. Sin duda alguna la mayoría de proyecciones se ha enfocado en la manera como este cambio puede impactar en las grandes ciudades, en menor cuantía se ha proyectado lo que puede pasar en las zonas rurales, quizás porque mucho de los enfoques se han dado pensando en lo que pueda ocurrir con la infraestructura de las ciudades, que sin duda son un muy importante sustento de la humanidad actual. Pero el hecho que en las zonas rurales no son muchas las infraestructuras de las cuales depende la humanidad, no justifica de ninguna manera que no se intente minimizar el impacto que el cambio climático tenga sobre dichas zonas, pues tal como se mencionó, es justamente de estas zonas de donde salen los alimentos de los cuales viven las ciudades. Es por esto que es urgente la toma de medidas que permitan manejar el cambio climático que ya pudiéramos estar sintiendo, en zonas rurales.  Es una realidad desde hace algunas décadas la inminencia del cambio climático, lo cual ha permitido considerar esta situación como un gran reto para la humanidad, de hecho es considerado el gran reto de la humanidad para el siglo XXI. El marco conceptual que mas se ha manejado en torno al cambio climático, es el marco conceptual de la gestión de riesgos (Figura 2). Bajo este marco conceptual se definen tres elementos: la amenaza, la vulnerabilidad, y el riesgo, donde la amenaza son los procesos o fenómenos naturales con suficiente intensidad, en un espacio y tiempo específicos, para causar daños, se define como un elemento incontrolable; la vulnerabilidad es el conjunto de condiciones resultantes de factores físicos, socioeconómicos y ambientales que aumentan la susceptibilidad de la comunidad a los impactos de amenazas, se define como un elemento controlable.  Riesgo es la probabilidad de pérdidas físicas, socioeconómicas y ambientales que se da al combinar una amenaza con la vulnerabilidad. Abordando la relación de cambio climático con la agricultura desde esta perspectiva de la gestión de riesgo (Figura 3), el cambio climático es la amenaza, la vulnerabilidad estará definida por la forma en que hacemos agricultura, y el riesgo serán las pérdidas en la agricultura (estas pérdidas podrían estar definidas por la disminución o al menos cambios en la seguridad alimentaria), dadas por la magnitud del cambio climático en conjunción con la forma en que hacemos agricultura. Ante esta forma de abordar el reto del cambio climático, se infiere la necesidad de tomar acciones que minimicen el riesgo de pérdidas, que en el ámbito agrícola pudieran éstas pérdidas tener como indicador desde  la necesidad de cambiar los patrones de siembra tradicionales (por ejemplo, en Venezuela es tradicional sembrar maíz a principios de mayo especialmente en los estados Guárico y Portuguesa) hasta lograr que las condiciones climáticas hagan ineficiente desde el punto de vista técnico o económico, o incluso ambiental, sembrar en dichos estado, es decir, se estaría ante el riesgo de no producir maíz entre los meses de mayo y agosto en las zonas tradicionalmente maiceras, afectando en gran medida la seguridad alimentaria del país. Un análisis similar se podrá hacer para cada uno de los cultivos importantes en cualquier zona geográfica, y en prácticamente todos estará el riesgo de no poder mantener los patrones de siembra actuales debido a la amenaza que representa el cambio climático. Y la forma de minimizar el riesgo será actuando sobre lo que es controlable, que es la vulnerabilidad, es decir, se debe estudiar todo lo que son los circuitos agroalimentarios de tal manera de visualizar las acciones a tomar para disminuir la vulnerabilidad de la agricultura ante el cambio climático, y así minimizar el riesgo de pérdidas en la agricultura (de este enfoque depende nada mas y nada menos que la alimentación de la humanidad en los próximos años)

 

Figura 2. Representación de la medición del riesgo, considerando tanto la magnitud de la amenaza como la magnitud de la vulnerabilidad

 

 

 

Figura 3. Relación entre cambio climático y agricultura, vista desde la perspectiva de la gestión de riesgos.

 

 

 

Debido a que el riesgo está en función tanto de la amenaza como de la vulnerabilidad, las acciones a tomar deberán considerar ambos elementos de la gestión de riesgo. Si bien es cierto que se afirma que la amenaza está definida como incontrolable, no es menos cierto que se conoce en el caso específico de la amenaza cambio climático hay causas antrópicas, por lo tanto, al incidir sobre estas causas se estará incidiendo sobre la amenaza, se estaría reduciendo la magnitud de la amenaza, pues al disminuir las causas antrópicas, se esperaría disminuir la magnitud de la amenaza. Es por esto que surge el concepto de mitigación, que serán todas las medidas orientadas a minimizar las causas que promueven el cambio climático, por supuesto de manera directa las que están bajo nuestro control, las causas antrópicas. Para lograr esto, se debe adoptar alguna forma de cuantificar las causas antrópicas del calentamiento global, y la forma de llevar a cabo esto ya ha sido acordada, mediante la medición de los gases de efecto invernadero, que para estandarizar la medida se hizo tomando como referencia el poder del dióxido de carbono para “atrapar” al calor, es así que actualmente las emisiones de cualquier actividad humana son expresadas como “equivalente a dióxido de carbono” y así poder tomar acciones en la reducción de estas emisiones. Son evidentes los esfuerzos que a nivel institucional, con participación de una gran cantidad de estados en el mundo, intentan regular la cantidad de gases invernadero equivalentes a dióxido de carbono que son emitidos por cualquier actividad humana. Otra medida de mitigación que ha sido promovida por los estados del mundo, es la captura de carbono, bajo la premisa que mientras mas carbono se secuestre o se capture menor disponibilidad de carbono para formar dióxido de carbono existirá, y por tanto habrá menor emisión de este gas a la atmósfera. Es así que surge el concepto de carbono-neutralidad para definir la contribución de determinada actividad en el calentamiento global, haciendo referencia a que efectivamente puede haber emisión de gases con efecto invernadero equivalentes a dióxido de carbono, pero desde la misma actividad se promueven actividades para capturar carbono en magnitudes iguales o superiores a las que se emiten, por tanto de forma neta la actividad no contribuye a incrementar la concentración de estos gases en la atmósfera. Es un ejemplo de medidas de mitigación que buscan la carbono-neutralidad, la reforestación, considerando que las plantas en su metabolismo natural fijan dióxido de carbono atmosférico en su proceso fotosintético.

Las medidas de mitigación del cambio climático, como se mencionó anteriormente, van al origen del problema, actúan sobre la amenaza. Esta acción sobre la amenaza no se limita a definir medidas de mitigación, existe un gran esfuerzo por parte de la comunidad científica mundial para estudiar en profundidad la amenaza, llegando a establecer modelos de predicción de cómo será el clima en los próximos años, como cambiarán los parámetros climáticos, como será la amenaza en los próximos años. Esto, aun cuando valiosísimo para la humanidad, es indicador de un gran desbalance entre los esfuerzos que se han hecho para poder minimizar el riesgo que se cierne sobre la humanidad como consecuencia del cambio climático, puesto que se tiene un gran conocimiento sobre la amenaza, pero hay pocos esfuerzos, o al menos son menos evidentes, para disminuir la vulnerabilidad, y de forma paradójica es la vulnerabilidad lo que podemos controlar. Nótese que la mitigación es una acción sobre la amenaza, no es una preparación de la humanidad ante le inminencia del cambio climático. Si bien es cierto que en todo el abordaje del cambio climático siempre está presente un concepto adicional a la mitigación, que es la adaptación, definida esta como las acciones a tomar para prevenir cambios que puedan producir efectos indeseables, cambios a realizar para reducir la vulnerabilidad de un sistema, no se visualiza una acción global o una estrategia global de adaptación, mucho menos al considerar la relación precisa cambio climático – agricultura. Otro concepto que ha estado muy relacionado al estudio del cambio climático es la resiliencia, que es la capacidad de adaptación de un sistema para absorber las perturbaciones sin alterar de manera significativa sus características estructurales y funcionales. Parece haber un desbalance entre los esfuerzos orientados hacia disminuir la amenaza (medidas de mitigación) y los esfuerzos tendientes a disminuir la vulnerabilidad (medidas de adaptación). Y en el caso de la agricultura el problema se visualiza con mayor gravedad, pues pocas veces o al menos no de forma evidente, se analiza el cambio climático colocando a la agricultura como el sistema vulnerable. En rápidas revisiones en internet, se ve que los estudios se orientan al impacto del cambio climático sobre el sistema ciudades, o sobre ecosistemas naturales, pero no a la agricultura. Y tal como se mencionó, la humanidad vive de la agricultura, cualquier mínimo impacto sobre la agricultura ocasionará diferencias en la alimentación mundial, no solo en el sector rural sino también en las ciudades, con respecto a lo que tenemos actualmente. Si bien es cierto que los sistemas agroalimentarios pueden tener deficiencias, inequidades, estos sistemas demostraron una vez mas su valor (el cual de manera frecuente se obvia por considerarlo “algo natural”) en la reciente pandemia. La grave amenaza que supuso el coronavirus SARS-Cov-2 para la humanidad, fue superada, con un esfuerzo grandísimo del sector médico, pero de forma no totalmente expresada por muchos, también gracias a los circuitos alimentarios. La principal medida ante esta contingencia fue el aislamiento, y esto no pudiera haber sido posible si no se contara con los circuitos alimentarios que permitieron continuar la producción de alimentos, que estos llegaran a los centros de abastecimiento, mientras las personas en las ciudades estaban encerradas cumpliendo el aislamiento. Este ejemplo simplemente para hacer ver que los circuitos alimentarios funcionan de buena manera (no se dice que sean perfectos, hay muchas cosas que mejorar, pero sin duda alguna funcionan para alimentar la humanidad bajo cualquier circunstancia), y por esta razón pareciera que entre tantos abordajes que se hacen del cambio climático se requiere un abordaje exclusivo sobre la relación cambio climático – agricultura. Si lo hiciéramos, la forma de abordar la amenaza no cambia con respecto a lo que se ha hecho hasta el día de hoy, las medidas de mitigación favorecerán a toda la humanidad en todas sus actividades incluyendo la agricultura, pero las medidas, o al menos las propuestas de adaptación de la agricultura al cambio climático no parecieran ser muy abundantes, las acciones para cambiar la vulnerabilidad de la agricultura ante el cambio climático son poco frecuentes, al menos en las búsquedas rápidas de documentos relacionados con el tema, lo poco que aparece al respecto se limita a describir lo que pudieran ser las consecuencias del cambio climática sobre la agricultura actual, no se consiguen propuestas de verdaderas medidas de adaptación, la resiliencia de la humanidad ante el cambio climático con respecto a la agricultura no pareciera ser muy elevada.

Ante esto, visualizando un sistema alimentario, se pueden conseguir medidas de adaptación que deberían ser adoptadas inmediatamente. La semilla que llega a un productor, las líneas genéticas de animales (aves, ganado vacuno, caprino, ovino, porcino, etc.) que llegan a un ganadero, son producto del mejoramiento genético. La herramienta que utiliza el mejoramiento genético es la selección de individuos en una población genéticamente variable sometida a la acción  de las condiciones de producción. Así, por ejemplo, si una población genéticamente variable es sometida a la acción de suelos ácidos de baja fertilidad, se seleccionarán los individuos que tengan un buen comportamiento (en este caso buen comportamiento pudiera ser que tengan altos rendimientos) ante esas condiciones, y luego de repetir esto por varias generaciones, se logrará un nuevo cultivar, una nueva semilla que será tolerante a los suelos ácidos de baja fertilidad, por tanto este cultivar, esta nueva semilla, tendrá mejores rendimientos ante esas condiciones de suelo, que un material que no ha sido seleccionado bajo esas condiciones. Ante esta realidad, y ante la realidad de un estudio minucioso sobre la amenaza del cambio climático, que tal como ya se mencionó, ha permitido establecer modelos que proyecten las condiciones climáticas a futuro, no es para nada descabellado iniciar programas de mejoramiento genético que sean llevados bajo las principales condiciones climáticas que se esperarían a futuro, simulación que no resultaría difícil hacer en  invernaderos. Así, por ejemplo, si se conoce que en una zona se siembra maíz, y para esa zona los modelos proyectan un incremento en la temperatura media de 2°C, se puede lograr en un invernadero esta temperatura y la población genéticamente variable de maíz sembrarla dentro de ese invernadero. El proceso de selección se estará dando bajo esa temperatura, es decir, maíz con buen rendimiento sometido a esa temperatura es maíz que tolera esos niveles de temperatura. Se pudiera lograr así un cultivar que tolere esas condiciones que muy probablemente serán las condiciones de temperatura imperantes en la zona. De esta forma nos estaríamos anticipando a lo que viene, estaríamos verdaderamente tomando medidas de adaptación eficaces para la agricultura ante la amenaza del cambio climático, se estaría siendo verdaderamente resiliente ante el cambio climático. El mejoramiento genético no es un proceso que dé resultados a corto plazo, en promedio pudiera tenerse como un número muy general que no se obtendrá un nuevo cultivar en menos de cinco años. Es decir, si hoy asumimos esta medida de adaptación de la agricultura al cambio climático, será en 5 años aproximadamente que pudiéramos ofrecer al sector productivo un cultivar con tolerancia a las condiciones climáticas que están por venir, es por esto que se hace urgente la toma de este tipo de medidas, que extrañamente ningún organismos multilateral parece haber asumido, tampoco algún Estado parece asumir esto como la medida de adaptación mas eficaz que pudiera tomarse como mecanismos de adaptación de la agricultura al cambio climático. Ante esta situación, se invita a estos organismos multilaterales, a instituciones del estado, al sector privado, que se reflexione sobre lo que se plantea en este documento, y así motorizar esta iniciativa que contribuiría en gran medida a minimizar el impacto del cambio climático sobre una actividad de importancia extraordinaria para la humanidad como lo es la agricultura. Lograr generar conciencia, en cuanto a que muchos de los cultivares que estamos utilizando actualmente (en cualquier especie cultivada), o que muchas de las razas o líneas genética que usamos actualmente en producción animal, no van a mantener los niveles de producción que poseen bajo las condiciones climáticas actuales, es imprescindible para tomar acciones inmediatas, donde la única acción que se ve como eficaz es el inicio de programas de mejoramiento genético en las especies cultivadas que se tengan en cada zona, en cada país. No hacerlo, no iniciar esto inmediatamente, nos llevará a la situación de corroborarlo en el futuro sin ninguna solución a la mano. Desde hace muchos años la seguridad alimentaria es un objetivo que buscan la mayoría de países del mundo, desde hace muchos años se ha estado estudiando el cambio climático en el mundo, pero se conocen muy pocas iniciativas que orienten como disminuir la vulnerabilidad de la agricultura ante el cambio climático, como mantener la seguridad alimentaria, y las evidencias indican que esta es una discusión urgente. Aun cuando son iniciativas que pudieran ser lideradas por personas de manera individual, se visualiza como mucho mayor impacto y mucha mayor atención si son lideradas por organismos multilaterales, o por la institucionalidad de países, o por empresas privadas. Es esta la razón por la que, ante lo que considero poca acción al respecto, publico este documento esperando tener algún tipo de respuesta que se transforme en acciones inmediatas ante la problemática que, ya no está por venir, sino que ya tenemos con nosotros. Y de seguir este camino y tomar acciones inmediatas en lo que respecta al mejoramiento genético para generar nuevos cultivares y razas o líneas genéticas adaptadas a las condiciones climáticas que se preveen, es necesario también considerar los bioinsumos. Muchos de los bioinsumos son seres vivos, sobre los cuales también tendrá efecto el cambio climático. Estos bioinsumos provienen de un proceso de mejoramiento genético, un proceso de selección. Esta selección será necesaria hacerla bajo nuevas condiciones, las condiciones que los modelos indican que existirán en el futuro cercano.

 

 

Ing. Agr. Hernán E. Laurentin T. (M. Sc., Ph. D.)

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