El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) acaba de iniciar un proyecto de investigación que pretende seleccionar variedades de trigo que se adapten a las condiciones que traerá el cambio climático en un futuro próximo: mayores temperaturas y mayores concentraciones de CO2. Además, analizarán las características de estas variedades para ver cuáles son los mecanismos bioquímicos y moleculares que las hacen más eficientes ante estos cambios, lo cual puede ser de utilidad para la mejora de otros cultivos.
“A lo largo del siglo XXI el nivel de CO2 en la atmósfera se duplicará y la temperatura media del planeta se incrementará cuatro grados centígrados”, explica Rosa Morcuende, investigadora del IRNASA responsable de este proyecto, financiado por el Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad. Por eso, analizar el efecto que tendrá este nuevo clima en los principales cultivos es crucial para el futuro de la producción agrícola.
El Grupo de Investigación de Fotosíntesis del IRNASA ya ha estudiado anteriormente el impacto que puede tener el cambio climático en los cereales utilizando túneles de gradiante de temperatura y control de CO2 del aire en la Finca Experimental Muñovela. En teoría, un aumento de este gas de efecto invernadero facilitaría la fotosíntesis y el crecimiento vegetal, pero los científicos comprobaron que los incrementos son menores de lo esperado. “Se produce un fenómeno de aclimatación de la fotosíntesis porque desciende la actividad de la proteína Rubisco que fija el CO2”, comenta la investigadora.
Además, la planta tiene un menor contenido de proteínas y nitrógeno, lo cual “compromete su calidad nutricional”. Este dato es más preocupante pensando en satisfacer la demanda de alimentos de un mundo superpoblado y en un desarrollo sostenible que evite el uso de fertilizantes contaminantes.
Variedades seleccionadas en México
Por eso, la idea que plantea este nuevo proyecto es estudiar una amplia colección de 59 genotipos de trigo previamente seleccionados en ambientes cálidos por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) de México. Los investigadores de Salamanca ya están estudiando conjuntamente el efecto de la temperatura y el CO2 elevado, pero esta vez no lo hacen en el campo, sino en cámaras de cultivo que permiten controlar perfectamente estas variables teniendo en cuenta también la pertinente distribución de horas de luz y oscuridad.
Las diferencias entre unos genotipos y otros ya se observa a simple vista: unas plantas son más altas, más verdes o dan más grano que otras, pero la investigación no ha hecho más que empezar. Los científicos pretenden seleccionar no sólo las que crecen más sino también las que tienen un menor rendimiento. Así, al comparar los dos extremos, podrán ver las diferencias bioquímicas y moleculares entre unas y otras y diseñar “una estrategia eficaz para la adaptación al cambio climático a través de la mejora genética”, que puede realizarse por medios convencionales.
El entorno más cercano como referencia
Un aspecto interesante del trabajo es que los investigadores del IRNASA han pensado especialmente en las condiciones que tendría que soportar el trigo en la zona de Salamanca. Durante años, han recogido de forma exhaustiva los parámetros meteorológicos de la finca experimental y ahora aplican esos datos para que la simulación del clima del futuro sea más precisa. Así, han dividido el día en cuatro tramos, tomando la temperatura media de cada tramo en diferentes meses (abril, mayo y junio) e incrementando en las cámaras climáticas los cuatro grados centígrados que indican las previsiones.
Además, a las 59 variedades procedentes del CIMMYT han agregado otra de trigo de alto rendimiento en zonas semiáridas como el entorno geográfico de Salamanca, un trigo de primavera, “para ver cómo se comporta con respecto a los genotipos que nos proporciona México”, que ya han sido seleccionados dentro de un ambiente cálido más cercano al que se prevé en las próximas décadas.
Socios europeos
El proyecto se prolongará durante los próximos tres años y para su desarrollo el IRNASA cuenta con importantes socios europeos: el Instituto Max Planck de Golm y la Universidad Técnica de Aquisgrán (RWTH Aachen), por parte de Alemania; el INRA de Burdeos, en Francia; y la empresa alemana Saaten Union, especializada en el desarrollo y comercialización de cereales.
Por parte del IRNASA, además de Rosa Morcuende, participan en el proyecto los investigadores Rafael Martínez-Carrasco, Pilar Pérez y Juan Arellano y los técnicos Ángel Luis Verdejo y María de los Ángeles Boyero.
