Una nueva investigación preliminar sugiere que una combinación de mayores niveles de CO 2 atmosférico y temperaturas más altas contribuyen a una reducción de la calidad nutricional de los cultivos alimentarios, con graves consecuencias para la salud y el bienestar humanos.
por la Sociedad de Biología Experimental
La mayoría de las investigaciones sobre el impacto del cambio climático en la producción alimentaria se han centrado en el rendimiento de los cultivos, pero el tamaño de la cosecha es de poca importancia si el valor nutricional es bajo. «Nuestro trabajo va más allá de la cantidad, a la calidad de lo que comemos», afirma Jiata Ugwah Ekele, estudiante de doctorado de la Universidad John Moores de Liverpool, Reino Unido.
Se prevé que los efectos continuos del cambio climático tengan consecuencias devastadoras e irreversibles para las plantas de todo el planeta. La investigación de Ekele se centra principalmente en explorar cómo el contenido nutricional de los cultivos alimentarios puede verse afectado por los efectos combinados del aumento de los niveles de CO₂ y el aumento de las temperaturas asociados al cambio climático.
«Estos cambios ambientales pueden afectar todo, desde la fotosíntesis y las tasas de crecimiento hasta la síntesis y el almacenamiento de nutrientes en los cultivos», dice Ekele.
«Es crucial comprender estos impactos, ya que somos lo que comemos, y las plantas constituyen la base de nuestra red alimentaria como productores primarios del ecosistema», afirma Ekele. «Al estudiar estas interacciones, podemos predecir mejor cómo el cambio climático moldeará el panorama nutricional de nuestros alimentos y trabajar para mitigar dichos efectos».
La investigación de Ekele se centra en hortalizas de hoja verde populares, como la col rizada, la rúcula y la espinaca. Para este proyecto, estos cultivos se cultivan en cámaras de crecimiento con ambiente controlado en la Universidad John Moores de Liverpool, y se modifican los niveles de CO₂ y temperatura para simular los escenarios climáticos futuros previstos para el Reino Unido.
«Los marcadores fotosintéticos, como la fluorescencia de la clorofila y el rendimiento cuántico, se evalúan a medida que crecen los cultivos, mientras que el rendimiento y la biomasa se registran en la cosecha», dice Ekele.
Luego de que las plantas fueron cultivadas bajo condiciones de cambio climático, se analizó su calidad nutricional mediante cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) y perfiles de fluorescencia de rayos X para medir las concentraciones de azúcar, proteínas, fenólicos, flavonoides, vitaminas y antioxidantes.
Los resultados preliminares de este proyecto sugieren que los niveles elevados de CO₂ atmosférico pueden contribuir a que los cultivos crezcan más rápido y más grandes, pero ciertamente no a que sean más saludables. «Después de un tiempo, los cultivos mostraron una reducción de minerales clave como el calcio y ciertos compuestos antioxidantes», afirma Ekele.
Estos cambios se vieron exacerbados por el aumento de temperatura. «La interacción entre el CO₂ y el estrés térmico tuvo efectos complejos: los cultivos no crecieron tan rápido ni tan grandes, y la pérdida de calidad nutricional se intensificó», afirma Ekele.
Un hallazgo inicial clave es que los distintos cultivos han respondido de forma distinta a estos factores de estrés del cambio climático, y algunas especies han reaccionado con mayor intensidad que otras. «Esta diversidad de respuestas pone de manifiesto que no podemos generalizar entre cultivos. Esta complejidad ha sido fascinante y desafiante a la vez, y nos recuerda la importancia de estudiar múltiples factores de estrés en conjunto», afirma Ekele.
Este desequilibrio nutricional tiene graves consecuencias para la salud de la humanidad. Si bien los niveles elevados de CO₂ pueden aumentar la concentración de azúcares en los cultivos, también pueden diluir proteínas, minerales y antioxidantes esenciales.
«Esta alteración del equilibrio podría contribuir a dietas más calóricas, pero con un valor nutricional más bajo », afirma Ekele. «Un mayor contenido de azúcar en los cultivos, especialmente en frutas y verduras, podría aumentar el riesgo de obesidad y diabetes tipo 2, sobre todo en poblaciones que ya padecen enfermedades no transmisibles».
Los cultivos con bajo contenido nutricional también pueden provocar deficiencias de proteínas y vitaminas vitales que comprometen el sistema inmunitario humano y agravan las enfermedades preexistentes, especialmente en países de ingresos bajos o medios. «No se trata solo de la cantidad de alimentos que cultivamos, sino también de su contenido y cómo contribuye al bienestar humano a largo plazo», afirma Ekele.
Aunque esta investigación simula los cambios climáticos proyectados para el Reino Unido, las implicaciones son globales. «Los sistemas alimentarios del Norte Global ya se ven amenazados por patrones climáticos cambiantes , temporadas de cultivo impredecibles y olas de calor más frecuentes», afirma Ekele. «En las regiones tropicales y subtropicales , estas zonas también se enfrentan a factores de estrés superpuestos, como la sequía, las plagas y la degradación del suelo, y albergan a millones de personas que dependen directamente de la agricultura para su alimentación e ingresos».
Ekele y su equipo están abiertos a seguir colaborando en este proyecto con la comunidad de investigación más amplia, incluidos aquellos de la agricultura, la nutrición y la política climática.
Es importante conectar la ciencia vegetal con cuestiones más amplias de bienestar humano. A medida que el clima continúa cambiando, debemos pensar de forma holística en el tipo de sistema alimentario que estamos construyendo: uno que no solo produzca suficientes alimentos, sino que también promueva la salud, la equidad y la resiliencia —afirma Ekele—. Los alimentos son más que simples calorías; son la base del desarrollo humano y la adaptación climática.
Esta investigación se presentará en la Conferencia Anual de la Sociedad de Biología Experimental en Amberes, Bélgica, el 8 de julio de 2025.
