LA BIODIVERSIDAD HA CAÍDO POR DEBAJO DEL UMBRAL SEGURO POR EL USO DEL SUELO

En el 58,1% de la superficie de la Tierra, la pérdida de biodiversidad ha alcanzado unos niveles tan altos que será necesaria la intervención humana para que los ecosistemas puedan seguir cumpliendo su función. Según un nuevo estudio, la biodiversidad mundial se habría reducido un 15,4%, estando el límite seguro en el 10%. El equipo de científicos achaca el impacto a las presiones generadas por el uso del suelo y la agricultura.

La Tierra se está saturando por la presión que ejercen sobre ella los seres humanos, y esto tendrá consecuencias en el desarrollo social y económico. En 2009, un grupo de científicos liderado por el sueco Johan Rockström, director del Stockholm Resilience Centre, estableció nueve límites planetarios, un marco internacional que define un espacio operativo seguro para la humanidad.

El cambio climático, la pérdida de biodiversidad, el exceso de nitrógeno y fósforo en la producción, el agotamiento del ozono estratosférico, la acidificación de los océanos, el consumo mundial de agua dulce, el cambio en el uso del suelo (agricultura), la contaminación del aire y la química son las nueve áreas que si se sobrepasan cambiarán el medio ambiente de manera abrupta e irreversible.

Un grupo internacional de científicos, liderado por la University College London en Reino Unido, ha cuantificado en detalle por primera vez el efecto de la pérdida mundial de biodiversidad y revela que las presiones relacionadas con el uso del suelo la han reducido enormemente. Según el Índice de Integridad Biótica (IIB), el límite seguro de pérdida de biodiversidad está en el 10%, es decir que en ese caso un 90% de la abundancia de especies se mantendría intacto.

Sin embargo, "la pérdida de biodiversidad corresponde a una media de 15,4%, medida a partir del IIB”, dice a Sinc Tim Newbold, autor principal e investigador en el University College London. La biodiversidad se situaría por tanto en el 84,6%, es decir por debajo del 90%, aunque algunos investigadores señalan que puede considerarse segura una reducción hasta el 70%.

El trabajo señala que incluso si se tiene en cuenta la aparición de nuevas especies en una determinada región, el IIB sigue situándose por debajo del umbral aconsejable, a un 88% de su valor previo al factor humano.

Los biodiversidad de los pastizales, la más afectada

El estudio, publicado en Science, estima que en el 58,1% de la superficie terrestre mundial –que alberga al 71,4% de la población mundial– la biodiversidad local se ha reducido por debajo de esos límites planetarios propuestos por Rockström. Según los científicos, la integridad de la biodiversidad está en declive incluso en las zonas más salvajes, donde habitan multitud de especies y que se consideran puntos calientes de biodiversidad.

“Nos hemos dado cuenta de que en prácticamente todo el mundo la pérdida de biodiversidad ya no está en el límite seguro sugerido por los ecologistas”, explica Tim Newbold. Según la investigación, nueve de los 14 biomas terrestres han superado el límite de seguridad recomendado para la biodiversidad, pero este número se reduce a siete de cada 14 si la aparición de nuevas especies se incluye en la evaluación.

Pastizales, sabanas y montes bajos son las áreas más afectadas por la pérdida de biodiversidad, seguidos muy de cerca por muchos bosques. “Las más afectadas son las praderas de zonas templadas, porque es donde la mayoría de la agricultura se desarrolla. Sin embargo, muchas áreas tropicales también han alcanzado esos límites por la creciente agricultura que se lleva a cabo en esas zonas”, subraya a Sinc Newbold. La Amazonía, que no ha experimentado cambios en los usos del suelo, tiene niveles más altos de biodiversidad.

Los ecosistemas pierden su función

El trabajo demuestra también que los niveles de la pérdida global de biodiversidad podrían afectar negativamente a la función del ecosistema y la sostenibilidad de las sociedades humanas.

“Existen evidencias de que la pérdida de biodiversidad puede reducir las funciones ecológicas como la produccion agrícola, el crecimiento de organismos vivos, el ciclo de nutrientes y la polinización. Además la pérdida de biodiversidad hace que las funciones del ecosistema bajo cambios ambientales como el cambio climático sean menos probables”, alerta el científico.

Hasta ahora, los científicos no tenían del todo claro cómo la pérdida de biodiversidad afectaba a la función del ecosistema. “Lo que sí sabemos es que en muchos lugares del mundo, nos acercamos a una situación en la que la intervención humana podría necesitarse para mantener esta función”, recalca el investigador.

Los científicos usaron datos procedentes de cientos de estudios y analizaron la abundancia de animales, plantas y hongos en 2,38 millones de registros sobre 39.123 especies en 18.659 lugares, desde hábitats naturales, áreas agrícolas y urbanas. Los análisis del proyecto PREDICTS permitieron comprobar en cada kilómetro cuadrado de tierra cómo ha cambiado el hábitat.

El equipo subraya que si no se controla la pérdida de biodiversidad, se minarán los esfuerzos hacia un desarrollo sostenible a largo plazo. “Los políticos se preocupan mucho por la recesión económica pero la ecológica podría tener consecuencias incluso peores. Hasta que no recuperemos la biodiversidad, estamos jugando a la ruleta ecológica”, declara Andy Purvis del Natural History Museum de Londres, y coautor del estudio.

Newbold propone volver a los límites seguros restaurando algunas zonas del hábitat natural y preservando las áreas restantes. “Tendremos que restaurar las tierras usadas por los humanos”, concluye.

Referencia bibliográfica:

Tin Newbold et al. "Has land use pushed terrestrial biodiversity beyond the planetary boundary? A global assessment" Science 14 de julio de 2016

Fuente: SINC

UN ESTUDIO ANTICIPA EL IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LOS CÍTRICOS

Una investigación pionera de la Universitat Jaume I ha analizado el impacto conjunto de estreses fundamentales vinculados con el cambio climático sobre el cultivo de cítricos: la sequía y el calor, con el objetivo de avanzar en la formulación de herramientas para afrontar el calentamiento global. Los resultados del trabajo se acaban de publicar en la revista BMC Plant Biology.

La falta de recursos hídricos y las elevadas temperaturas han sido estudiadas tradicionalmente «de forma aislada, pero debemos tener en cuenta que las condiciones adversas se dan en la naturaleza simultáneamente. Por este motivo, decidimos combinar ambos estreses y comprobar sus efectos», señala una de las autoras de la investigación, Sara Izquierdo Zandalinas, investigadora del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural.

Este trabajo ha profundizado en el impacto de la sequía y el calor sobre parámetros fisiológicos y de regulación hormonal en los dos patrones más comunes utilizados en citricultura, el pie Citrange Carrizo y el mandarino Cleopatra. Una de las conclusiones más importantes del estudio es que el pie Citrange Carrizo –el empleado en la mayor parte de las variedades citrícolas cultivadas en el campo valenciano– parece ser más tolerante a la combinación de sequía y calor que el Cleopatra.

«Las principales causas de esta mayor tolerancia apuntan a un aumento de la transpiración, que daría lugar a una menor temperatura de las hojas, unida a una menor incidencia de estrés oxidativo», argumenta el profesor e investigador del mismo departamento Vicent Arbona.

Además, los resultados hormonales de este estudio indican que las respuestas de los cítricos a la combinación de sequía y calor «son específicas y no meramente un efecto aditivo de los estreses aislados», añade Arbona.

Naranjos más adaptados al clima extremo

Este estudio de la Universitat Jaume I constituye una aproximación inicial para saber «hacia dónde tienen que avanzar los patrones de cítricos con factores reales para que tengan una mayor resistencia a las condiciones climáticas más extremas que se preveen para el área mediterránea», explica Sara Izquierdo, quien subraya las posibilidades que ofrecen las técnicas de mejora genética y los cultivos biotecnológicos.

El profesor Vicent Arbona y la investigadora Sara Izquierdo Zandalinas están adscritos al Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural de la Universitat Jaume I. Desarrollan su investigación en el grupo de Ecofisiología y Biotecnología dirigido por el catedrático Aurelio Gómez Cadenas. Entre las principales líneas de investigación de este grupo destacan las respuestas y los mecanismos de tolerancia de los cítricos y otros cultivos a estreses abióticos, como las sequías, las inundaciones o la salinidad, y su control hormonal. Además, el grupo aplica técnicas de biotecnología como el cultivo in vitro y determina los cambios metabólicos de las plantas en respuesta al estrés.

FUENTE: UJI/DICYT 

EL 20% DEL TERRITORIO ESPAÑOL SE HA DESERTIFICADO

Un 20% del territorio español ya se ha desertificado, y un 1% está degradándose, según concluye un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Los resultados, basados en la actualización de dos sistemas de medición, se han publicado en la revista Science of the Total Environment.

Con este trabajo se contribuye al establecimiento de un Sistema Integrado de Evaluación y Vigilancia de la Desertificación, objetivo primordial del Programa de Acción Nacional contra la Desertificación, publicado en 2008. En este trabajo, liderado por investigadores de la Estación Experimental de Zonas Áridas, en Almería, se han desarrollado dos herramientas: un mapa de condición de la tierra que permite conocer la situación de degradación del territorio y sus tendencias, y un conjunto de modelos de simulación sobre cada paisaje de desertificación detectados en el programa, para estimar el riesgo de desertificación de cinco casos representativos y establecer la jerarquía de los factores que intervienen en el proceso. “Los primeros modelos de simulación implementados revelan que los cultivos herbáceos afectados por erosión son el paisaje más proclive a desertificarse. Además, en cada uso del suelo considerado, los factores dominantes son los climáticos por encima de los socioeconómicos”, explica el director del estudio, Jaime Martínez Valderrama, investigador del CSIC en la Estación Experimental del Zonas Áridas.

El trabajo ha sido elaborado con el apoyo de la Universidad Politécnica de Madrid y el Instituto de Economía, Geografía y Demografía, del Centro de Ciencias Humanas y Sociales. El investigador advierte, sin embargo, que “es necesario estudiar más casos para cubrir la casuística que ofrece el territorio español y que permita reproducir los análisis en distintos lugares. Hasta que se complete dicha tarea no será posible obtener conclusiones robustas y generalizar los resultados expuestos”. La Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la desertificación entró en vigor el 26 de diciembre de 1996. En la actualidad ha sido firmada por 191 países, entre ellos España.

Todos los países signatarios tienen la obligación de elaborar y ejecutar un Programa de Acción Nacional contra la Desertificación, que es el principal compromiso contraído con este acuerdo. España publicó su plan en 2008, gracias la centralización de diversos esfuerzos promovidos por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. La Estación Experimental de Zonas Áridas ha participado desde el principio en su elaboración y redacción.

Jaime Martínez-Valderrama, Javier Ibáñez, Gabriel del Barrio, María E. Sanjuán, Francisco J. Alcalá, Silvio Martínez-Vicente, Alberto Ruiz, Juan Puigdefábregas. Present and future of desertification in Spain: Implementation of a surveillance system to prevent land degradation. Science of the Total Environment. Doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.04.065

FUENTE: CSIC

LA TIERRA ES CADA VEZ MÁS VERDE DESDE HACE 33 AÑOS

 El planeta se ha enverdecido desde 1982 en unos 36 millones de km2, una superficie similar al doble de los Estados Unidos.

 Este ‘enverdecimiento’ es sobre todo resultado del efecto fertilizante que ejerce el dióxido de carbono en las plantas.

 El estudio se ha realizado a partir de imágenes de satélites que han captado el aumento de la superficie foliar terrestre.

 La Tierra tiene ahora más superficie verde que hace tres décadas. La cantidad de biomasa verde –las hojas– ha aumentado de manera significativa en el 40% de las regiones del planeta desde 1982 a 2015, mientras que sólo en un 4% se ha apreciado una pérdida significativa de vegetación, según un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y que ha sido publicado en la revista Nature Climate Change.

"Con este estudio, hemos podido atribuir el enverdecimiento del planeta al aumento de los niveles de CO2 atmosféricos provocado por el consumo de combustibles fósiles", asegura Josep Peñuelas, investigador del CSIC en el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales. Al haber más CO2, las plantas han podido generar más hojas capturándolo de la atmósfera, durante la fotosíntesis. Gracias a ello, el incremento de la concentración de este gas de efecto invernadero se ha visto frenado.

Este gran aumento de verdor "puede tener la capacidad de cambiar los ciclos del agua y del carbono a nivel global", añade Peñuelas. Otros estudios ya habían detectado antes que las plantas eran capaces de almacenar cada vez más carbono desde 1980, lo que concuerda totalmente con la idea de enverdecimiento (‘greening’, en inglés) planetario que defiende este estudio.

Las emisiones de CO2 siguen siendo un problema

Sin embargo, esto no significa que el aumento de CO2 atmosférico sea positivo para el clima. A pesar de esta mayor cantidad de hojas, "el cambio climático, el aumento de la temperatura global, el incremento del nivel del mar, el deshielo o las tormentas tropicales cada vez más potentes son un hecho", asevera Peñuelas. Además, añade que "el efecto fertilizante del dióxido de carbono cada vez es menor a medida que las plantas van aclimatándose a este aumento o echan de menos otros recursos necesarios para su crecimiento como el agua o los nutrientes, sobre todo el fósforo".

Esta fertilización que ejerce el CO2 es el principal motivo (en un 70%) por el que la Tierra se está enverdeciendo. El estudio, además, identifica otras razones que habrá que seguir para ver cómo evoluciona la vegetación planetaria: el cambio climático (en un 8%), el nitrógeno atmosférico (9%) y los cambios de usos del suelo (4%).

Zhu, Z., Peñuelas, J., et al. Greening of the Earth and its divers. Nature Climate Change. DOI: 10.1038/NCLIMATE3004

DESCUBREN CÓMO AFECTA AL SUELO LA SUSTITUCIÓN DE PINARES POR ENCINARES

Un estudio realizado por investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales y del Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals descubre que la cantidad de CO₂ emitida por el suelo a través de su respiración se mantiene constante pese al decaimiento de un bosque afectado por sequía. El pino silvestre es la especie arbórea con un rango latitudinal de distribución mayor que abarca desde Siberia a la península ibérica. Su mortalidad en el área estudiada no repercute en las emisiones de CO₂ del suelo forestal.

Científicos del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y del Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) han realizado un estudio sobre la respiración del suelo al sustituir pinos por encinas. Según los datos obtenidos, el suelo del bosque con pinos silvestres, Pinus sylvestris, repara en poco tiempo los daños, es decir, presenta una alta resiliencia en sus niveles de emisión de CO_2. Sin embargo, cuando los pinos son sustituidos por encinas,Quercus ilex, los suelos emiten casi un 36% menos de CO₂ al respirar. 

La resiliencia es la capacidad para volver al estado normal después de sufrir una perturbación, como un incendio o una sequía. El estudio, realizado en Tarragona y liderado por el CREAF, revela que el proceso de decaimiento de estos árboles ante la mortalidad provocada por el aumento de las sequías en la zona no repercute en los niveles de emisiones de CO₂ por parte del suelo del bosque. “Parece que el suelo tiene la capacidad de autorrepararse rápidamente ante esos eventos”, explica el investigador del MNCN Jorge Curiel Yuste.

Contrariamente a lo que se esperaba, la cantidad de dióxido de carbono liberada por el suelo se recupera o se mantiene igual cuando se comparan pinos sanos, pinos en mal estado y pinos muertos. “Al ser un proceso lento, la dinámica gradual de cambio permite que los árboles de alrededor, en este caso las encinas, tengan un crecimiento mucho mayor. Así, los árboles cercanos al pino muerto desarrollan más sus raíces debido a que hay menor competencia por los recursos. Gracias a esto, los árboles supervivientes consiguen mitigar los efectos de la sequía sobre la respiración del suelo”, comenta Josep Barba, investigador del CREAF.

Estos resultados coinciden con los estudios que también han hallado una gran resiliencia de los bosques ante la mortalidad provocada por plagas forestales. Según Josep Barba, investigador del CREAF, el hecho de que ante la sequía el bosque se muestre tan resiliente, “nos permite ser optimistas en cuanto al nivel de emisiones de CO₂, con lo que parece que, por esta parte, el cambio climático no se agravaría”.

La especie sustituta es más determinante que la mortalidad del pino

“Lo que hemos comprobado es que, a medio plazo, la sustitución del pino por la encina reduce las emisiones hasta en un 36% pero todavía no sabemos cuál es la evolución de las dinámicas del suelo si la especie sustituta es otra”, aclara Curiel Yuste.

“Se trata de un efecto específico del bosque de Prades donde se ha realizado el estudio, por eso necesitamos estudiar las dinámicas biogeoquímicas del suelo de los ecosistemas mediterráneos que, comparados con los boreales o centro-europeos, se conocen muy poco”, continua.

En un contexto más amplio, en el que se prevé que cada vez haya más episodios de mortalidad por sequía y calentamiento, saber cómo se comporta el suelo ante la sustitución de unas especies por otras más resistentes será crucial para entender la absorción y emisión de CO₂ por parte de los bosques.

El suelo de los bosques alberga dos terceras partes de carbono de los ecosistemas forestales por eso es tan importante estudiarlos. “Más de la mitad de la historia de un árbol está bajo tierra, sin embargo hay un desequilibrio entre el conocimiento que se tiene de la parte aérea de un bosque y el que se tiene de su suelo”, termina Barba.

Referencia bibliográfica:

Barba, J., Curiel Yuste, J., Poyatos, R., Janssens I.A. y Lloret, F. (2016) Strong resilience of soil respiration components to drought-induced die-off resulting in forest secondary succession. Oecologia. DOI: 10.1007/s00442-016-3567-8

Fuente: MNCN-CSIC / CREAF

IDENTIFICAN CINCO ESPECIES DE PLANTAS MEDICINALES DISTINTAS BAJO EL MISMO NOMBRE

No fue hasta que los médicos de Italia y España Pietro Andrea Mattioli y Andrés Laguna publicaron su traducción de Dioscórides cuando se deshizo el entuerto

El díctamo es una de esas plantas antiguas cuya relevancia a lo largo de los tiempos se pone de manifiesto tanto en la medicina como en la magia, como componente de las fórmulas magistrales de Dioscórides, como de los ensalmos para invocar a ángeles y demonios en el Grimorium Verum, también llamado Clavícula de Salomón, sin duda uno de los libros más buscados e incinerados por los tribunales de la Inquisición.

"Pero el problema está en el concepto que tenían los antiguos sobre las plantas, más utilitario que científico, lo cual permitía que con un mismo nombre se designasen varias plantas muy distintas botánicamente hablando, pero con virtudes terapéuticas similares", explica el profesor de Botánica de la Universidad de Alicante, investigador del Instituto Universitario de Investigación CIBIO, y director de la Estación Biológica-Jardín Botánico de Torretes Segundo Ríos Ruiz. Para resolver este viejo enigma, el grupo de investigadores compuesto por Vanessa Martínez Francés, de la UA; Diego Rivera, de la Universidad de Murcia; Conchita Obón, de la Universidad Miguel Hernández; M. Heinrich, de la UCL School of Pharmacy de Londres; y Segundo Ríos Ruiz, de la UA, han estado investigando y recopilando información escrita desde el s. V a.C. hasta nuestros días y evidencias arqueológicas incluso más antiguas, como los frescos de Knossos en Creta, con el objetivo de aclarar y saber a qué especie o especies botánicas se referían cada uno.

Las conclusiones de esta investigación se han publicado como una amplia revisión, en la revista científica Journal of Ethnopharmacology en diciembre de 2015, bajo el título An ethnopharmacological and historical analysis of “Dictamnus”, a European traditional herbal medicine. Dentro de este estudio, los autores reconocen que, bajo el concepto antiguo de “Dictamnus", se manejaron en las farmacias de todo el Mundo antiguo, al menos cinco especies de plantas medicinales distintas, pertenecientes a las Familias botánicas de las Rutáceas y Lamiáceas, usadas tradicionalmente para problemas ginecológicos preparto y postparto, otras enfermedades graves como la epilepsia, o simplemente, como antídotos de todo tipo de venenos. Así ocurrió con el intento de envenenamiento con arsénico del Papa Luna (Benedicto XIII), confinado en su castillo de Peñíscola, y cuya vida recuperó un monje judeo-converso gracias a un bebedizo entre cuya composición figuraba el díctamo. El Papa se salvó de la muerte y, desde entonces, se conoce esta fórmula como “tisana del Papa Luna”.

Los resultados de esta revisión no sólo han constatado todas las especies relacionadas con el “díctamo” de las cuales las más importantes son Dictamnus albus y Dictamnus hispanicus (Fam. Rutaceae), Origanum dictamnus y Ballota pseudodictamnus(Fam. Lamiaceae), si no que han puesto de manifiesto dos tradiciones antagónicas respecto de estas plantas; por un lado y siguiendo a los textos clásicos greco-latinos, el sur de Italia, Grecia, Creta, Turquía, Palestina, norte de África y en general todos los países islámicos usaron y recomendaron O. dictamnus (un orégano endémico de Creta) que, en su defecto y con mucha frecuencia, se adulteraba con B. pseudodictamnus (un manrrubio muy abundante en Italia). Por otro lado, la tradición balcánica, centro-europea e ibérica recorriendo las cadenas montañosas Europa desde los Cárpatos, Alpes, Pirineos hasta la Sierra Nevada, que siempre usaron Dictamnus albus (también D. hispanicus en el este, sureste y sur de España) de la FamiliaRutaceae. Desde Suecia el científico Linneo (1753) al nombrar a estas tres plantas, concedió más crédito a la tradición botánica germánica y dejó para estas últimas el nombre latino a nivel de género, aunque dejando el rastro de la antigua confusión en sus epítetos específicos. "Es curioso como en España, a pesar de la fuerte herencia de la medicina árabe, se impuso al menos a nivel popular, la tradición nórdica frente a la tradición mediterránea", afirma el botánico.

El díctamo en la Comunidad Valenciana

Pero, sin duda, la gran importancia de esta planta en la Comunidad Valenciana queda

reflejada en un hecho singular. El díctamo (D. hispanicus) de esta zona tiene un nombre popular propio y diferente para cada una de nuestras tres provincias: timó real en Alicante, alfábega de pastor en Valencia y gitam en Castellón.

En Alicante, el timó real, es precisamente una de las plantas más buscadas para la elaboración del herbero, bebida hidroalcohólica basada en la maceración de numerosas plantas medicinales. En Castellón, su importancia es si cabe mayor, y el licor de hierbas se denomina asimismo gitam. En las provincias limítrofes manchegas, murcianas y andaluzas, esta planta se denomina tarraguillo, y sus efectos afrodisíacos quedan patentes en el dicho popular “Si en tu huerta criases el tarraguillo, estaría toda la noche, que te agarro, que te pillo”. En la Comunidad Valenciana, recuerda Segundo Ríos, también ha quedado un "bonito rastro del uso mágico del Díctamo, en el elenco de Les Rondalles Valencianes de Enric Valor; en concreto, se menciona en la rondalla del Rei Astoret, que maltrecho del mal de amores, acude a un mago y este a su vez, ante el problema invoca a un hada, haciendo un sahumerio con polvos de tres plantas mágicas: blenera, herbeta de la sang y timó real, a cuyo aroma el hada no tardó en acudir".

"Hasta bien entrado el siglo XVI, no se pudo determinar la magnitud de esta gran confusión entre plantas tan distintas", asegura Ríos Ruiz, que no fue hasta que los médicos de Italia y España respectivamente, Pietro Andrea Mattioli (año 1554) y Andrés Laguna (año 1555), publicaron su traducción de Dioscórides, cuando se deshizo el entuerto. Laguna nació en Segovia, estudió en Salamanca y quizás por ser descendiente de conversos, prefirió trabajar en otros países de Europa. Ambos autores, ayudaron a discernir claramente entre los distintos “dictamnus” que circulaban por las boticas y que "a la hora de usarlos como medicamentos, el problema era de tal magnitud que se podía prescribir por confusión un “orégano” (Origanum dictamnus) para los ataques de epilepsia en lugar de raíces del Díctamo verdadero (Dictamnus albus, D. hispanicus) que si servía para ello", asegura el científico.

FUENTE: UA / DICYT

ABEJAS BAJO AMENAZA: EL POLEN RESPONDE

Investigadores del departamento de Química y Física de laUniversidad de Almería han desarrollado un nuevo método para detectar restos de plaguicidas en polen, con capacidad para analizar, de forma simultánea, más de 250 compuestos en cantidades mínimas. Con este sistema, los expertos podrán determinar la influencia de los contaminantes en la pérdida de las colmenas de abejas, un fenómeno que se ha intensificado en los últimos años y puede tener consecuencias tanto en la producción de alimentos como en el mantenimiento de los ecosistemas, según explican los científicos.

Uno de los problemas que dificultan el análisis de polen es su elevado contenido en proteína. Según los investigadores, estas moléculas provocan una serie de reacciones químicas fuertes que interfieren en el proceso de separación de los plaguicidas del polen. “Estos efectos son difíciles de detectar. Afectan a la calidad de resultados y, por lo tanto, a la toma de decisiones. La metodología utilizada es específica para polen ya que aísla la proteína en la fase de extracción de los pesticidas y no altera negativamente el proceso de análisis”, explica a la Fundación Descubre el responsable de este proyecto, Amadeo Fernández-Alba, de la Universidad de Almería.

El método analítico propuesto por los expertos también les permite detectar niveles de concentración de contaminantes a escala de microgramo, es decir, un millón de veces inferior a un kilo. La posibilidad de identificar cantidades traza, o ínfimas, solventa uno de los problemas del análisis de pesticidas: la presencia en una muestra de hasta 20 compuestos diferentes, a distintas concentraciones. “Aunque las cantidades traza puede parecer que no son importantes, son necesarias para la correcta evaluación. Ésta sólo se consigue cuando se dispone de una visión completa de todos los residuos que pueda evaluar los efectos sinérgicos”, explica el investigador.

Combinación de técnicas

Junto a la precisión, el nuevo sistema de detección se caracteriza por su capacidad para identificar, de forma simultánea, hasta 253 compuestos. Esto supone una ventaja respecto a la instrumentación que, hasta ahora, se ha aplicado al análisis de polen, programada para detectar sólo aquellos componentes con mayor probabilidad de estar presentes en una muestra.

Sin embargo, la propia movilidad de las abejas y la acción de la atmósfera en el transporte de contaminantes motivaron el desarrollo de una tecnología más sofisticada que ampliara la gama de compuestos contaminantes y potencialmente tóxicos. “Es evidente que todos a la vez no van a estar presentes en una muestra, pero es mucho más correcto y fiable disponer de métodos que permitan rastrear el mayor número posible de pesticidas”, aclara el experto.

Estas innovaciones se consiguen a través de un conjunto de técnicas de análisis denominadas cromatografía de gases y líquidos, acoplada a espectrometría de masas en tándem. Su finalidad es identificar, separar y cuantificar los distintos elementos del polen.

Para ello, la muestra se somete a diversos procesos físicos y químicos que proporcionan información compleja y variada. Por ejemplo, qué tipo de componentes aparecen o cómo es la estructura y el nivel de concentración de cada uno de ellos.

De esta forma, los investigadores pueden detectar la presencia de plaguicidas, elaborar una clasificación y determinar las cantidades de la muestra.

Problema mundial

En este trabajo, financiado por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medioambiente, los investigadores han aplicado esta metodología al análisis de, hasta el momento, 41 muestras de polen de abejas de diferentes zonas de España.

Los resultados, que se recogen en el artículo ‘A sensitive and efficient method for routine pesticide multiresidue analysis in bee pollen samples using gas and liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry’, publicado en la revista Journal of Chromatography A,ayudarán a los expertos a determinar la influencia de los pesticidas en el despoblamiento de las colmenas, una situación que se produce cuando las abejas obreras no regresan a la colonia y mueren.

La importancia de estos insectos en la preservación de la biodiversidad se debe a su labor polinizadora, proceso esencial para la reproducción de la mayoría de las plantas, ya sean silvestres o cultivadas. “Las abejas cumplen un papel decisivo en la producción de alimentos y en el mantenimiento de los ecosistemas naturales. Su desaparición es un problema que surge, de forma intensa, hace unos cinco años, a escala mundial. Por lo tanto, hay un gran interés por entender qué está pasando con estos insectos”, asevera el responsable de este estudio.

En este sentido, el investigador señala que aún es pronto para confirmar la implicación de los pesticidas en la reducción de las colonias apícolas. “Hay que analizar otros aspectos contaminantes en las abejas. Además, hay otros factores que pueden afectar, entre ellos, la varroa, un tipo de ácaro que daña los insectos, o enfermedades como la noxema. Sólo cuando tengamos todos los datos podremos hacer una valoración global de la situación”, indica.

Referencia:

Parrilla Vázquez; A. Lozano; S. Uclés; M.M. Gómez Ramos; A.R. Fernández-Alba. ‘A sensitive and efficient method for routine pesticide multiresidue analysis in bee pollen samples using gas and liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry’. Journal of Chromatography A 1426 (2015) 161–173.http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2015.11.081

FUENTE: FUNDACIÓN DESCUBRE

BOSQUES ‘A LA CARTA’ RESISTENTES AL CAMBIO CLIMÁTICO

Un trabajo realizado por la Universidad de Oviedo y el Serida define nuevos indicadores biológicos asociados con la adaptación de los árboles a distintos territorios. Los científicos estudiaron la variación natural del metaboloma de Pinus pinaster en un jardín común con individuos procedentes de Francia, Marruecos, y España.

¿Podemos identificar el origen de un árbol a partir de sus metabolitos, o definir la capacidad de adaptación de una especie forestal a las variaciones ambientales ocasionadas por el cambio climático? Investigadores de la Universidad de Oviedo y el Serida creen que sí. Un trabajo conjunto realizado entre ambas instituciones ha identificado nuevos biomarcadores que podrán ser utilizados en los programas de gestión y mejora forestal para lograr la sostenibilidad de los bosques en el actual contexto de calentamiento global.

La pieza clave de esta investigación está en los metabolitos, el conjunto de moléculas que componen el metabolismo de un ser vivo. Los científicos tomaron como base de estudio la colección clonal de Pinus pinaster del programa forestal del Serida, compuesta de pinos procedentes de diferentes partes del mundo como Francia, España y Marruecos. El estudio de los metabolitos que se extrajeron de los ejemplares cultivados en Asturias arrojó sorpresas.

Luis Valledor, investigador del departamento de Biología de Organismos y Sistemas de la Universidad, revela que esperaban encontrar los mismos metabolitos independientemente de la procedencia de los árboles debido a que estas moléculas son muy sensibles a los cambios medioambientales.

“Aguardamos cinco años para borrar su memoria de origen –afirma–. Al crecer en la misma localización creíamos que íbamos a hallar en todos ellos los mismos metabolitos”, explica. Sin embargo, descubrieron que los distintos ejemplares mantenían intacta parte de la capacidad genética de origen en relación a la producción de metabolitos, una especie de 'huella genética'.

La investigación, publicada en la revista Molecular Ecology, tiene consecuencias prácticas. Luis Valledor destaca que, gracias al estudio de este conjunto de moléculas, puede explicarse ahora la mayor o menor tolerancia de los distintos ejemplares ante situaciones de estrés como la temperatura, la radiación ultravioleta o la escasez de luz. Podrían generarse así, previa identificación de los metabolitos, bosques a la carta, seleccionando árboles con capacidad de adaptación a las diferentes condiciones geoclimáticas.

Los científicos eligieron el Pinus pinaster por su importancia tanto en la industria maderera y de pasta de papel como en las políticas de reforestación. Se trata de una especie autóctona de notable presencia en Asturias y en España. Luis Valledor, especialista en Fisiología Vegetal, aporta algunas cifras.

El Pinus pinaster ocupa en nuestro país aproximadamente 1,8 millones de hectáreas. Tras el eucalipto, es la especie más aprovechada por las madereras, ya que supone prácticamente el 26% de toda la madera producida en España. Los autores del estudio consideran que los resultados obtenidos con esta especie son trasladables a otras pináceas como Pinus sylvestris o P. radiata, si bien la metodología desarrollada podría aplicarse a cualquier especie vegetal.

El trabajo ahora publicado ha sido posible gracias a la colaboración de diferentes equipos procedentes de la Universidad de Oviedo, el Servicio Regional De Investigación y Desarrollo Agroalimentario (Serida), la Universidad de Viena y la Academia de las Ciencias de la República Checa.

Referencia bibliográfica:

Meijón M, Feito I, Oravec M, De la Torre C, Weckwerth W, Majada J, Valledor L. 2016. Exploring natural variation of Pinus pinaster Aiton using metabolomics: Is it possible to identify the region of origin of a pine from its metabolites? Molecular Ecology, e-print ahead of publication. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.13525/epdf 

Fuente: Universidad de Oviedo

EN LA VARIEDAD DE POLINIZADORES ESTÁ EL RENDIMIENTO DE CULTIVOS

Un estudio demuestra el rol fundamental que tienen para la producción agrícola los vectores que transportan polen y la importancia de tener diversidad en los paisajes agropecuarios.

Históricamente en la producción agrícola la luz, el manejo del agua, la cantidad de nutrientes y el control de plagas y malezas tuvieron mucha importancia para aumentar el rendimiento de cultivos. Sin embargo, se le prestó poca atención a un factor con gran incidencia: una adecuada polinización.

La polinización es el transporte de polen de la parte masculina –estambre- de la flor hacia la femenina –estigma-, que al depositarse sobre ella fecunda los óvulos. De este proceso surgen frutos y semillas de plantas silvestres y cultivadas. Este transporte lo realizan distintos vectores como el viento o el agua, o animales llamados polinizadores: aves, murciélagos e insectos como escarabajos, moscas, mariposas y más de 20 mil especies de abejas.

Una publicación en la prestigiosa revista Science demuestra que una mayor diversidad de estos polinizadores aumenta el rendimiento de distintos cultivos en pequeños y grandes campos.

“Fue un estudio que llevó, entre preparación y datos de campo, aproximadamente siete años. Se realizó en 344 campos con 33 sistemas de cultivo diferentes, en 12 países de África, Asia y Latinoamérica. Fue un esfuerzo en conjunto en los tres continentes en donde todos realizaron el mismo protocolo para estudiar de qué manera se podía aumentar la producción agrícola a través de la promoción de la biodiversidad”, explica Lucas Garibaldi, autor principal del trabajo e investigador adjunto del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Recursos Naturales, Agroecología y Desarrollo Rural (IRNAD) de la Sede Andina de la Universidad Nacional de Río Negro (UNRN), donde se desempeña como su director.

Durante los últimos 50 años la producción agrícola aumentó sus rindes mediante la intensificación convencional, que se basa en un gran uso de agroquímicos y monocultivos y depende de insumos externos.

Lo que se plantea en este trabajo sobre el rol de los polinizadores es utilizar técnicas de intensificación ecológica que intenten restaurar los balances ecológicos a través de la biodiversidad y, como consecuencia, depender menos de insumos externos o complementarlos. De esta manera se podría aumentar la producción sin tener los altos costos ambientales y sociales del sistema tradicional.

“Uno de los aspectos importantes de este trabajo es que demuestra que la intensificación ecológica es factible y lo es donde es más necesario. La seguridad alimentaria no sólo depende de la cantidad de comida producida. Que un productor en Estados Unidos aumente un 5 por ciento la producción de maíz no implica mayor seguridad alimentaria para una persona que vive en África. Primero porque ese maíz muchas veces es utilizado para biocombustibles y no para alimentos y segundo porque la persona que vive en África no tiene dinero para comprar alimentos en un mercado. Por lo tanto hay que trabajar localmente con la gente que lo vive a diario y aumentar las producciones en esos lugares donde se usa el mismo alimento que se produce. Es una forma de reducir la pobreza, y si hay un excedente esa misma gente lo va a vender o intercambiar”, advierte el ingeniero agrónomo.

Garibaldi fue uno de los científicos encargado de entrenar a profesionales de los distintos países del mundo donde se realizaron los estudios para asegurar que las mediciones de factibilidad de la intensificación ecológica fueran las mismas. Se aplicó un protocolo en común que contiene los requerimientos para relevar distintos campos con manejos contrastantes, algunos con más intensificación ecológica que otros, y evaluar su cantidad de polinizadores y a partir de allí relacionarlos con la cantidad producida. En el proceso de medición de las toneladas que obtienen los productores por hectárea, descubrieron que existen escenarios de ‘ganar-ganar’ ya que más producción también implica que haya una mayor biodiversidad mientras que en la intensificación convencional más producción implica menos biodiversidad por el uso de agroquímicos para el control de plagas.

Los campos fueron seleccionados porque tenían producciones regionales relevantes que dependían en alguna medida de polinizadores como canola, arvejas, habas, melones, sandías, porotos, girasol, algodón, café, mango, alfalfa, cardamomo, tomates, manzana y frambuesas, entre otros.

La idea del trabajo fue contrastar grandes y pequeños establecimientos, y por eso se trató de tener representados aproximadamente 50 por ciento de cada uno. Los especialistas detectaron que en los campos grandes que tienen menos contacto con hábitats naturales había una menor biodiversidad, y por lo tanto no había un buen efecto de los polinizadores.

“A partir de este estudio hay un mensaje claro de que es importante promover la diversidad en los paisajes agrícolas. Esta cuestión no solamente es importante desde el punto de vista de la herencia biocultural sino también desde los aspectos económicos de la producción y de seguridad alimentaria. Los resultados son consistentes, los países deberían establecer políticas en este sentido”, concluye el investigador.

FUENTE: CONICET/DICYT 

¿POR QUÉ LAS LEGUMBRES?

2016 ha sido declarado el Año Internacional de las Legumbres por la Organización de las Naciones Unidas (ONU). Con esta mención, la institución pretende mejorar los niveles de nutrición, promover el consumo de estos cultivos y aportar conocimiento gracias a la colaboración con organismos de investigación y universidades. Para empezar el año, averiguamos qué las hace tan especiales. 

Ricas en proteínas y minerales, las legumbres no solo contribuyen a cuidar la salud de las personas sino también la del medio ambiente. Sus características, entre las que se incluyen una baja huella ecológica y la mejora de la fertilidad de los suelos, las han convertido en las protagonistas del 2016, el Año Internacional de las Legumbres según la Organización de las Naciones Unidas (ONU). Estos son los motivos por los que lentejas, frijoles y otros cientos de cultivos han recibido este honor.

Son alimentos nutritivos y completos

Las legumbres son ricas en nutrientes y una gran fuente de proteínas y fibra. “Su contenido en proteínas es mucho más alto que el del maíz, el trigo o el arroz. La combinación de legumbres con cereales aporta una fuente de proteínas sumamente completa, comparable a la proteína animal”, explica en un vídeo de la FAO Marcela Villareal, Directora de la Oficina para Asociaciones, Promoción y Desarrollo de Capacidades de la organización. 

Son también ricas en minerales (hierro, magnesio, potasio, fósforo, zinc) y vitaminas del grupo B (tiamina, riboflavina, niacina, B6 y ácido fólico) y tienen un bajo contenido en grasa y nada de colesterol.

Además, un estudio liderado por la Universidad de  Manitoba (Canadá) indica que comerlas regularmente puede ayudar también a controlar y combatir la obesidad. “Tienen una serie de aportes importantes para la salud. Ayudan a manejar el nivel de azúcar en sangre, por lo que son un apoyo en cuanto al colesterol y la diabetes”, concreta Villareal.

Fomentan la agricultura sostenible

Un atributo importante de las legumbres es su capacidad de fijar el nitrógeno biológicamente. Estas plantas, en simbiosis con ciertos tipos de bacterias (como Rhizobium, Bradyrhizobium), son capaces de convertir el nitrógeno atmosférico en compuestos de nitrógeno que pueden ser utilizados por las plantas en crecimiento, lo que mejora la fertilidad del suelo.

La FAO ha calculado que las leguminosas pueden fijar entre 72 y 350 kg de nitrógeno por hectárea y año. Además, algunas especies son capaces de liberar fósforo en el suelo.

“El nitrógeno y los fósforos son importantes nutrientes para las plantas en crecimiento. La habilidad de generar de manera natural estos fertilizantes hace que los granjeros no tengan que usar químicos”, explica a Sinc Teodardo Calles, Oficial Agrónomo de la FAO.

"Son también un cultivo que permite la diversificación. Si se incluyen en la rotación de cultivos interrumpen los ciclos de insectos y permiten continuar la producción futura en la misma parcela de tierra”, añade el experto.

Apenas se desperdician

En comparación con otros cultivos, las legumbres tienen una huella reducida de desperdicio alimentario, es decir, se desperdicia una parte muy pequeña de los cultivos, como se ve en la siguiente gráfica.

Según la Plataforma Técnica del G20 sobre la medición y reducción de pérdidas y desperdicio de alimentos, la contribución de las legumbres al desperdicio total de alimentos es baja en todas las regiones, lo que las convierte en una fuente ecológica de nutrientes.

A ello contribuye que puedan emplearse para el autoconsumo o como cultivos comerciales y que los residuos de los cultivos de leguminosas de grano puedan utilizarse potencialmente como forraje animal.

Mitigan el cambio climático

Las especies de legumbres tienen una amplia diversidad genética, que permite que se puedan seleccionar o desarrollar variedades mejoradas. Esto es particularmente importante para la adaptación al cambio climático, debido a que de esta amplia diversidad pueden obtenerse más variedades resistentes al clima.

“Los científicos del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) en Colombia trabajan actualmente en el desarrollo de legumbres que puedan crecer a 4 o 5 grados más de la temperatura habitual. Es una manera de intentar adaptarse a los efectos del cambio climático, que hace que vayan aumentando las temperaturas”, afirma Calles.

El ingeniero agrónomo señala que al reducir la dependencia de los fertilizantes sintéticos, gracias a la producción natural de nitrógeno y fósforo, se reduce también indirectamente la emisión de gases invernadero, que contribuyen al calentamiento global.

“Las legumbres fijan más el carbono que otros cultivos como el maíz o el trigo, lo que también ayuda a la mitigación”, concreta el experto de la FAO.

Combaten la pobreza rural

Además de ofrecer un suministro de alimentos de larga conservación, los cultivos leguminosos pueden aportar ingresos adicionales a los productores al venderse y comercializarse. Las legumbres son cultivos de alto valor y por lo general alcanzan precios de 2 a 3 veces más altos que los cereales.

“Las legumbres son muy versátiles y pueden crecer en climas muy adversos. Si un agricultor tiene un cultivo de legumbres, posee un cultivo de alto valor nutritivo que, además de consumir, puede vender fácilmente o almacenar y esperar a que suba su precio”, explica Calles.

“Introducirlas en las rotaciones de cultivos puede ayudar también a los agricultores locales. Si solo tienen una planta y esa falla no tienen qué vender ni qué comer, así que hay que fomentar su cultivo”, concluye el experto. 

Y están muy buenas

Como explica la FAO en su página web, una de las ventajas de las legumbres es que se pueden almacenar durante meses sin perder su elevado valor nutritivo. Además, con ellas se cocinan deliciosos platos en todo el mundo, por lo que son un elemento básico de muchas dietas. En la página de la FAO se describen recetas de cocina con legumbres de todo el planeta.

El viaje de las semillas por el mundo

Según la FAO, la producción de legumbres está muy concentrada. La India, donde estos cultivos son una fuente importante de proteínas para una población mayoritariamente vegetariana, es el mayor productor mundial, con una cuarta parte de la producción global en 2013.

Canadá es el mayor exportador de leguminosas con 6,2 millones de toneladas de legumbres (principalmente guisantes) en 2013, seguido de Australia (1,7 millones de toneladas), Myanmar (1,2 millones de toneladas),Estados Unidos (1,1 millones de toneladas) y China (800 000 toneladas). A pesar de ser el mayor productor de legumbres, India es también el país que más las importa: es el destino principal de una cuarta parte de las importaciones de las legumbres mundiales, seguido de la Unión Europea, China, Pakistán y Egipto.

La FAO espera que el comercio internacional de legumbres continúe creciendo. Sin embargo, los obstáculos a la productividad en las regiones en desarrollo pueden no superarse. Debido a esto, la organización cree que muchos países en desarrollo continuarán dependiendo de las importaciones para satisfacer sus necesidades, una situación que pretenden combatir. 

Fuente:SINC