Reforestación molecular

Con el abandono de tierras agrícolas, los incendios forestales y la sequía es necesario diseñar políticas efectivas para conservar, reponer o crear nuevos bosques y así evitar la erosión del suelo y ganar nuevos espacios naturales. El problema es que esto no siempre es fácil. Para empezar un programa de reforestación es caro, y sus efectos solo serán visibles a largo plazo. Reforestar (poner bosque en un sitio donde antes había y desapareció) o forestar (poner bosque en un sitio donde antes no había) implica tomar decisiones como que tipo y variedad de árbol plantar. Si estas decisiones no son correctas puede ser que tres o cuatro años después el resultado sea que la mayoría de árboles elegidos no se han adaptado al terreno y hayan muerto, haciendo inútiles todos los esfuerzos.

La masa forestal coloniza cada vez zonas más altas debido al aumento de temperaturas
La masa forestal coloniza cada vez zonas más altas debido al aumento de temperaturas

Por lo tanto conviene diseñar muy bien la estrategia y tener en cuenta todos los factores. El problema es que muchos de los factores implicados nunca han sido estudiados. Hace unos años inicié una colaboración con el grupo de Antonio del Campo, de la escuela de forestales. En el marco de esa investigación co-dirigí la tesis doctoral del estudiante argelino Khaled Taïbi, dedicada a afrontar esta pregunta. ¿Como predecir la adaptación de especies forestales teniendo en cuenta las condiciones de cambio climático y las previsiones de mayor sequía y mayores extremos de temperatura? Dentro de este proyecto ya tenemos publicaciones anteriores en las que demostramos que la repoblación basada en las especies locales que había anteriormente en la zona puede ser un error, ya que no se tiene en cuenta la migración del bosque y las nuevas condiciones climáticas. En ese trabajo evaluamos en un estudio de campo de 4 años 12 variedades diferentes de pino en función de su capacidad de adaptación en condiciones de sequía y de frío, y fuimos capaces de establecer que variedades se adaptarían mejor en diferentes condiciones de climas extremos.

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La lacra de los incendios forestales

El problema es que una evaluación de estas características para una variedad de la que se desconoce su capacidad de adaptación a condiciones climáticas adversas requiere un periodo de 4 años, periodo que no siempre está disponible. Y aquí es cuando entra en juego la fisiología y la bioquímica. Puesto que ya conocemos las variedades que mejor se adaptan y las peores, vamos a tratar de ver si encontramos algo a nivel molecular que las diferencien. Los ensayos moleculares pueden hacerse a partir de plantas muy jóvenes (seis meses), lo que nos permite ahorrar los largos ensayos de campo.

Creciendo pinos en el invernadero
Creciendo pinos en el invernadero

Por ese motivo crecimos los pinos en un invernadero y les aplicamos una sequía controlada. El motivo de crecerlos en el invernadero es que en el campo no puedes controlar las condiciones. Les puede atacar un hongo o un insecto, a unos les puede dar más el sol o el viento que a otros, o pueden anidar pájaros y todo eso afecta a la respuesta a nivel molecular y estropea el estudio. Crecerlos en invernadero nos permite mimarlos y cuidarlos y que lo único malo que les pase sea la sequía. A partir de ahí, hacer todos los ensayos posibles y buscar diferencias. En este contexto medimos parámetros fisiológicos como el nivel de fotosíntesis, la transpiración, o bioquímicos como la cantidad de clorofila, carotenos, azúcares y aminoácidos. También estudiamos el perfil de proteínas e identificamos por métodos proteómicos aquellas que aparecían en las variedades tolerantes y no en las sensibles. No voy a aburriros con los detalles técnicos ya que el artículo está publicado en la revista Frontiers in Plant Science, que es de acceso abierto. Lo podéis descargar aquí. Os resumo lo más importante. El cambio más significativo fueron las concentraciones de aminoácidos como la cisteína y la metionina, además del glutatión (una molécula formada por tres aminoácidos). Esto es debido a que pueden actuar o formar parte de enzimas y de otras moléculas con capacidad antioxidante. Uno de los principales problemas a los que tiene que hacer frente una planta cuando hay sequía es la oxidación. La síntesis de estos aminoácidos puede ser problemática debido a que necesitan azufre, y la asimilación de azufre por la planta no es un proceso trivial. Así que una planat que asimile mejor el azufre y produzca más aminoácidos con azufre, aguantará mejor la sequía. Además de observar esto en la medida de niveles de aminoácidos, en el estudio proteómico encontramos que una de las proteínas que se expresaba de forma diferente en las variedades tolerantes era un enzima que participa en la biosíntesis de metionina, con lo que todo parecía encajar.

Hicieron falta muchos pimpollos
Hicieron falta muchos pimpollos

Todo trabajo tiene su intrahistoria. Para este proyecto solo hemos contado con una financiación de 6.000 euros de la propia Universidad Politécnica de Valencia (y de momento hemos publicado 4 artículos, haciendo bueno eso que dice que los científicos en España exprimimos hasta el último euro). La evidente escasez de recursos ha hecho que para poder hacer los diferentes análisis establezcamos colaboraciones con otros grupos, especialistas en las medidas que necesitábamos. Así colaboramos con Alberto Vilagrosa para las medidas fisiológicas, con José María Bellés y Mapi López para las medidas de azúcares y pigmentos y con Juanjo Calvete y Davinia Pla para la proteómica. El paper tiene también un aroma Nauker, ya que las medidas de aminoácidos las hizo José López-Nicolas, también conocido como Scientia, en la Universidad de Murcia, para que luego digan que la divulgación quita de la ciencia o que es incompatible con seguir publicando artículos científicos. No es cierto. Lo que te quita te lo devuelve con creces, por ejemplo, en establecer colaboraciones que si no fuera por la divulgación ni te hubieras planteado. Y para cerrar el círculo Nauker, una de las (durísimas) revisoras del artículo fue Rosa Porcel, conocida como bioamara. Ciencia y divulgación, divulgación y ciencia no son dos mundos separados, sino dos caras de la misma moneda, o la misma cara de la misma moneda. Y todo avance científico redunda en una mejora global, en este caso, esperamos facilitar la labor de repoblación forestal. A veces para ir a lo más grande (un bosque, un espacio natural), hace falta bajar a lo más pequeño (un aminoácido, un elemento, el azufre).

Si tenéis ganas de leer el artículo completo.

2 Comentarios

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oscaroscar

TEngo como impresión personal que al mediterraneo le iría de fábula replantar con pino canario: absorbe mejor la humedad ambiental porque tiene 3 acículas en vez de 2; crece a partir de 400m en zonas con poca agua, soporta bien el fuego y la sequia, y soporta extremos climáticos ( crece en alturas con temperaturas que pasan fácilmente de los 30 grados en verano y bajan de cero en invierno).

AnónimoAnónimo

Excelente artículo. Me fastidia señalar la errata: “Así que una planat que asimile mejor el azufre y produzca más”

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