INGIENERÍA GENÉTICA DE PLANTAS

NUEVOS ENFOQUES DE LA REVOLUCIÓN VERDE .-

La Revolución Verde supuso un cambio de paradigma en las prácticas agrícolas de numerosas zonas del mundo, y que se basa en enfoques genéticos (nuevas variedades de ciertas plantas, especialmente cereales) y de nuevas prácticas agrícolas. Pero ha mostrado una serie de efectos indeseables:

	La disponibilidad de suelo es ya muy escasa. Prácticamente se está arando toda la tierra adecuada del mundo. El uso de terrenos adicionales no rinde lo suficiente, y además en muchos casos habría que roturar territorios de alto valor ecológico que sustentan una biodiversidad de la que la humanidad podría sacar más provecho mediante usos alternativos y sostenibles. Hasta 1981, la superficie cultivada de cereales no hizo sino aumentar, a consecuencia de la tala de bosques y de la irrigación de zonas semiáridas (p. ej., en el Punjab indio). En los próximos 50 años es posible que se pongan en cultivo otras zonas, en muchos casos terrenos marginales cuya fertilidad intrínseca es baja, y que por lo tanto requerirán esfuerzos especiales (Brown, 1999): En África se podrían cultivar las márgenes del río Congo. En islas de Indonesia. En el "cerrado" del centro-oriente de Brasil. En muchas zonas se están perdiendo amplias áreas de cultivo de cereales debido a la sobreexplotación y a la erosión: Kazajistán (que perdió la mitad del suelo cultivable entre 1980 y 1989); Norte de África, zonas de los Andes, Asia Central. En países con gran aumento demográfico, la superficie cultivada por persona sufrirá reducciones preocupantes que no es seguro queden compensadas por incrementos de productividad: Pakistán, Indonesia, Nigeria, Bangladesh, Etiopía, Irán, etc. (valores de 0.05 a 0.02 ha/persona, alejados de los actuales valores medios mundiales de 0.12 ha/persona, y más aún de los 0.23 ha/persona de los años 50).
	El acceso al agua es uno de los principales factores limitantes. Las mismas prácticas agrícolas recientes hacen gran uso de agua. Entre 1961 y 1996 las zonas irrigadas pasaron de 139 a 263 millones de hectáreas, permitiendo el cultivo de regiones áridas y las cosechas múltiples en climas monzónicos (Brown, 1999). En la actualidad, el 40% de la producción mundial de alimentos procede de tierras irrigadas. Los niveles freáticos están disminuyendo en todos lados, principalmente el medio oeste y suroeste americano, cuenca mediterránea, India y parte de China. El ritmo de consumo está muy por encima del de recarga de los acuíferos. En 2025 podrían ser 3000 millones de personas las que carecieran de agua para usos esenciales, por lo que es iluso pensar que se puedan seguir ampliando indefinidamente los regadíos. Además, ya se está utilizando casi todo el terreno cultivable sometido a régimen de lluvias. La irrigación ha causado daños ambientales, principalmente por acumulación de sales tóxicas en terrenos mal drenados. Los futuros proyectos de irrigación serán cada vez más caros, hasta que sean económicamente inviables, incluso con financiación pública. Para 2025 casi 40 países (incluyendo India oriental, Norte de China y casi toda África) tendrán serios problemas de aprovisionamiento de agua, con el riesgo de que intenten cultivar terrenos marginales que serán dañados a corto plazo. Algunas innovaciones técnicas podrían venir en ayuda: mayor uso del riego por goteo, nuevos dispositivos de liberación controlada de agua, etc. Pero no serán seguramente suficientes, porque para 2025 habría que duplicar el rendimiento del uso del agua. Conforme se intensifique la escasez de agua, se irán acentuando los problemas de reparto entre distintos sectores (la agricultura consume actualmente el 70%, la industria 20%, mientras que el 10% restante es para consumo humano y residencial). Debido al mayor rendimiento económico del agua de uso industrial, es de prever que habrá un descenso de sus empleos en irrigación. Por consiguiente, hay que pasar a una nueva cultura en el uso del agua, aumentando la racionalidad de los objetivos y la eficiencia en su empleo, y abandonando políticas de demanda ilimitada. Esto significa introducir técnicas mejores y elección adecuada de los productos alimenticios más eficientes respecto del agua, así como políticas de precios del agua que espoleen a los agricultores a un uso más racional y a la introducción de técnicas ahorradoras pertinentes (Brown. 1999).
	El abuso de abonos nitrogenados y plaguicidas hace que esta agua quede contaminada, con los consiguientes perjuicios ambientales y sanitarios. Entre 1950 y 1998 el uso de fertilizantes se multiplicó por nueve (hasta llegar a las 135 millones de Tm). En los países avanzados el uso de fertilizantes se ha estancado, porque cantidades adicionales no redundan en mayor productividad. En África (donde apenas se ha aprovechado), América Latina e India aún caben aumentos locales del empleo de abonos.
	Además, los países en desarrollo tuvieron que depender cada vez más de productos agroquímicos producidos por multinacionales. Por otro lado, se gasta cada vez más energía, procedente mayoritariamente de los combustibles fósiles.
	La Revolución verde no afectó a numerosas plantas de cultivo de las que dependen numerosas poblaciones del tercer mundo: plátanos, batatas, ñame, mandioca, etc, y que constituyen cultivos de subsistencia de pequeña escala y minifundios. La agricultura de subsistencia, practicada sobre todo por mujeres,  mantiene a unas 1.400 millones de personas pobres, y produce entre el 15 y el 20% del suministro alimentario global.
	Ha habido una acentuada tendencia a la pérdida de biodiversidad de plantas de cultivo ("erosión genética"). Miles de variedades locales se han visto desplazadas por unas cuantas variedades de alto rendimiento, pero que a menudo no rinden en las condiciones de muchas zonas tropicales o subtropicales.

Algunos técnicos piensan que recurriendo a técnicas de cultivo más precisas se puede "exprimir" un poco más el potencial de los cultivos actuales. Por ejemplo, en laboratorio se ha visto que regulando finamente el aporte de nitrógeno a los arrozales en función de la época se logran incrementos de hasta el 20%, pero es difícil llevar estas técnicas a los campos de cultivo, por su complejidad.

Así pues, la Revolución Verde, tal como la conocemos, está dando síntomas de haber llegado al final de su ciclo. Dando por supuesto que no se puede (ni es conveniente) ampliar la superficie cultivada, dado el problema de la escasez cada vez mayor de agua, y dado que las variedades de esta revolución están llegando al límite de su productividad, tendremos que hacer un esfuerzo sobrehumano para seguir aumentando productividades por otros medios, y salvaguardando la viabilidad ecológica de los ecosistemas agrarios y silvestres. La innovación tecnológica será clave en esta tarea, y dentro de ella habría que lograr una nueva revolución verde, entendiendo por tal nuevas maneras de aprovechar el potencial de los genomas vegetales (y de otros organismos) para aumentar la producción de alimentos sin dañar el ambiente:

	Nuevas técnicas de cultivo, más eficientes en el uso de agua y de insumos externos.
	Desarrollo de plantas capaces de crecer en suelos ácidos y con metales (por ejemplo, recientemente se están desarrollando plantas resistentes a aluminio, metal abundante en suelos tropicales).
	Plantas resistentes a sequía, a salinidad, etc.
	Plantas resistentes a plagas.
	Plantas menos dependientes de aplicación de productos agroquímicos.
	Plantas con cualidades nutritivas mejoradas

El problema es cómo lograr estos objetivos sin afectar más a los equilibrios ecológicos. La agricultura del futuro debe ser compatible con los ideales de la agricultura ecológicamente sostenible, pero con la idea de que para el año 2030 habrá que alimentar a más de 7000 millones de personas.

Recientemente se están obteniendo variedades de plantas más resistentes a plagas o capaces de crecer en entornos hostiles (como las plantas tolerantes a aluminio), aunque con esto en realidad no se incrementa el rendimiento potencial, sino que se lo está protegiendo. Cada vez es más difícil que las inversiones en investigación clásica de mejora redunden en un equivalente incremento de productividad. Actualmente el IRRI lleva varios años implicado en un laborioso proceso de obtención de nuevas variedades de arroz que se pretende combinen multitud de rasgos útiles: mayor densidad de panículos portadores de grano, resistencia al taladro del tallo, etc.

Por ahora, la nueva ingeniería genética agrícola centrada en la transferencia de uno o dos genes, es un enfoque limitado y a corto plazo, del que se están beneficiando sobre todo grandes multinacionales, y que ha dado lugar a un amplio debate social. Está por ver si este enfoque aún reduccionista es capaz de integrarse en una agricultura al servicio de los más desfavorecidos y de la sustentabilidad ambiental.

Sin embargo, la biotecnología moderna es mucho más que las plantas transgénicas que las multinacionales están poniendo en circulación. Las técnicas de ADN recombinante y la actual caracterización del genoma de las plantas cultivadas y de las silvestres constituyen un pilar esencial de los planes a largo plazo para las mejoras agrícolas del siglo XXI. Para romper el actual "techo" de productividad habría que "rediseñar" de manera radical las plantas de cultivo, objetivo que se ve aún lejano.

	Por ejemplo, se empieza a encarar la manipulación genética del mecanismo de apertura y cierre de los estomas. En climas secos, sería conveniente que los estomas se pudieran cerrar más eficientemente, con objeto de que la planta perdiera menos agua, y se pudiera incrementar la fotosíntesis. En los suelos encharcados y climas húmedos, habría que lograr lo contrario, dejando más tiempo los estomas abiertos. Se están buscando caminos para ello mediante la manipulación del metabolismo del ácido abscísico, que rige el cierre de los estomas.
	La manipulación directa de la fotosíntesis es una tarea tremendamente difícil, por la cantidad de genes implicados y su complejo control. No sería extraño que tal objetivo quedara permanentemente fuera de nuestro alcance. De todas formas algo se está intentando centrándose en la ingeniería de la ribulosabifosfato carboxilasa (RuBisCo), la enzima clave del ciclo de Calvin.
	Igualmente compleja es la manipulación de la fijación biológica del nitrógeno. Como se sabe, este proceso es el principal responsable de la incorporación a la biosfera del nitrógeno a partir del N2 (nitrógeno molecular atmosférico), y sólo lo realizan ciertas bacterias, tanto de vida libre como simbióticas con ciertas plantas. La simbiosis más importante es la que se da entre bacterias de tipo Rhizobium y plantas leguminosas, que origina unas estructuras especializadas denominadas nódulos radicales donde se efectúa la reducción del nitrógeno molecular hasta amonio, que es incorporado al metabolismo nitrogenado de la planta. Los intentos de expresar funcionalmente por ingeniería genética los numerosos genes bacterianos de la fijación del nitrógeno tras su transferencia a plantas se ha saldado con fracasos, aunque se buscan vías alternativas para lograr que p. ej., los cereales logren un tipo de simbiosis artificial que les haga menos dependientes de los caros y contaminantes abonos nitrogenados.

Algunos datos sobre la Ingeniería Genética agrícola comercial Las principales especies manipuladas son: soja, maíz, algodón, colza, patata, tabaco, tomate... En los últimos tres años el ritmo de crecimiento de las cosechas transgénicas ha sido espectacular: en 1996 había 2.8 millones de ha; en 1997 eran 11 millones; en 1998, 27.8 millones. Se espera que en 1999 la cifra sea de más de 30 millones de hectáreas, y que se triplique en los próximos 5 años. Los EE.UU. representan 74% de la superficie de transgénicos, seguidos por Argentina (15%), Canadá (10%). Las ventas de transgénicos se multiplicaron por más de 6, desde los $235 de 1996 hasta los $1.200 a 1.500 millones de 1998. Para el 2000 se espera una cifra de $3.000 millones, y para el 2.010, de 20.000 millones.