¿Pueden los científicos hacer que las frutas y verduras sean resistentes al cambio climático?

En 2023, un nuevo tipo de manzana hizo su debut comercial en una feria de Berlín. El Tutti es crujiente, jugoso y tiene ese rubor perfecto: un hermoso cultivar que tardó décadas en producirse. Pero tiene un motivo de fama mayor: está diseñado para prosperar en temperaturas de hasta 40° Celsius (104° Fahrenheit).

La manzana es un producto de Hot Climate Partnership, una colaboración entre investigadores y grupos industriales en España y Nueva Zelanda para crear cultivos que puedan prosperar en climas cada vez más cálidos. El grupo unió fuerzas en 2002 en medio de veranos cada vez más calurosos en la región catalana de España, que dejaban las manzanas cultivadas allí quemadas y blandas. Después de más de 20 años de cruce para lograr tolerancia al calor, se dio a conocer el Tutti (cuyo nombre de investigación es HOT84A1).

Ahora el Tutti se cultiva mucho más allá de Estados Unidos, Chile y China, uniéndose a una lista cada vez mayor de frutas y verduras que los investigadores están tratando de proteger contra el cambio climático a medida que el planeta se calienta. Utilizando herramientas que van desde las antiguas (cruzamiento, revitalización de plantas nativas, técnicas de plantación conscientes del calor) hasta las nuevas, como la edición genética, los investigadores están tratando de mantener a los fitomejoradores y jardineros aficionados un paso por delante del planeta cambiante.

Es una tarea hercúlea. Lo que parecía caluroso hace 20 años ahora es algo común, dice Joan Bonany, pomólogo del Instituto de Investigación y Tecnología Agraria en las afueras de Barcelona, ​​quien cofundó Hot Climate Partnership. Los recuerdos de caminar cómodamente entre sus ordenadas hileras de manzanos y perales "se remontan cada vez más atrás en el tiempo", dice, y prever el futuro "es muy parecido a disparar a un objetivo en movimiento".

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En cierto sentido, dice Bonany, el Tutti ya está obsoleto.

"Las temperaturas superiores a los 40 grados centígrados, que serán cada vez más frecuentes en nuestro futuro, van a causar algunos problemas reales", afirma Mario Andrade, genetista vegetal de la Universidad de Maine en Orono y coinvestigador de un proyecto para crear patatas resistentes al clima. .

Para alcanzar ese objetivo en movimiento, los científicos comienzan con lo que saben sobre cómo las plantas toleran el calor.

Las investigaciones han demostrado que incluso un ligero aumento de las temperaturas durante la temporada de crecimiento puede debilitar significativamente los rendimientos de muchas plantas. A nivel mundial, por ejemplo, cada aumento de 1 grado Celsius resulta en una pérdida de 10 por ciento y 6,4 por ciento en los rendimientos de arroz y trigo, respectivamente, alimentos que, junto con el maíz, constituyen la mayor proporción de las calorías alimentarias del mundo.

Pero esa es sólo una de las muchas cosas que pueden salir mal cuando aumentan las temperaturas. Otros signos de estrés por calor que puede ver con frecuencia en las plantas de su propio jardín incluyen marchitez, crecimiento más lento, signos de quemaduras en hojas y tallos, frutas y verduras más pequeñas o plantas que florecen pero nunca producen cultivos, una señal de que su polen, que es sensible es al calor, esta dañado. Algunas plantas incluso emiten su señal de socorro acústicamente haciendo pequeños clics ultrasónicos cuando tienen mucha sed (SN: 30/03/23).

A medida que las temperaturas siguen aumentando, las funciones esenciales de las proteínas vegetales, como regular la fotosíntesis, transportar agua y nutrientes y protegerse de enfermedades, comienzan a desarrollarse y descomponerse, dice Owen Atkin, botánico de la Universidad Nacional de Australia en Canberra, quien desarrolla trigo resistente al calor. Las plantas pueden reparar este daño con proteínas de choque térmico que ocurren rápidamente. Y por encima de los 50° C (122° F), las plantas comienzan a cambiar la composición química de sus membranas celulares para evitar que sus lípidos se derritan como mantequilla que se deja en la encimera. Pero lo hacen a un precio.

"El costo de sobrevivir mientras intentas arreglar, arreglar y arreglar, debido a que la degradación ocurre más rápido, significa que estás gastando mucha más energía tratando de sobrevivir", dice Atkin. "Necesitamos un trabajo innovador para protegernos contra ese tipo de daño".

La mayoría de las nuevas especies de plantas actuales todavía se crean como lo han sido durante miles de años, mediante un proceso conocido como reproducción selectiva en el que se cruzan padres con rasgos deseables y su descendencia se reduce a lo largo de generaciones sucesivas hasta que sólo quedan las más robustas. Es un proceso largo y no hay muchas maneras de acortarlo – "Una planta crece tan rápido como crece una planta", dice Andrade – pero hay nuevas formas de hacer el proceso más eficiente.