Durante años, los científicos han visto el aumento de la fotosíntesis como uno de los únicos lados positivos posibles del aumento de los niveles de dióxido de carbono (CO 2 ) atmosférico; dado que las plantas usan dióxido de carbono para la fotosíntesis, se anticipa que los niveles más altos del gas darán lugar a plantas más productivas.
Por CELLPRESS
En una revisión publicada en Trends in Plant Science el 3 de noviembre, científicos del Instituto de Ciencias de las Plantas de Montpellier en Francia explican por qué este efecto puede ser menor de lo esperado porque los niveles elevados de CO 2 dificultan que las plantas obtengan los minerales necesarios para crecer y proporcionar alimentos nutritivos.
“Hay muchos informes en la literatura que muestran que los niveles de CO 2 esperados para fines del siglo XXI conducirán a una menor concentración de nitrógeno en la mayoría de las plantas, lo que afectará principalmente el contenido de proteínas en los productos vegetales”, dice el primer autor Alain. Gojon, director de investigación del Instituto Nacional de Investigación para la Agricultura, la Alimentación y el Medio Ambiente de Francia.
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“Es muy importante comprender por qué el cultivo de plantas con niveles elevados de CO 2 tiene un efecto tan negativo en el contenido de proteínas de la mayoría de los cultivos básicos y en el futuro de los alimentos”.
Las plantas utilizan la fotosíntesis para incorporar CO 2 a los azúcares de los que obtienen su energía. Sin embargo, la fotosíntesis no proporciona a las plantas los minerales clave que necesitan para crecer. Para la mayoría de las plantas, estos minerales, como el nitrógeno, el fósforo y el hierro, se extraen del suelo a través de sus sistemas de raíces. El nitrógeno es particularmente importante ya que es un componente clave para los aminoácidos que las plantas usan para producir proteínas.
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Una deficiencia de nitrógeno no solo significa que una planta tendrá dificultades para desarrollar sus tejidos, sino que también proporcionará menos nutrición a los humanos. “Lo que está claro es que la composición de nutrientes de los principales cultivos utilizados en todo el mundo, como el arroz y el trigo, se ve afectada negativamente por la elevación de CO 2 . Esto tendrá un fuerte impacto en la calidad de los alimentos y la seguridad alimentaria mundial”, dice el autor correspondiente. Antoine Martin, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia.
“Dos nutrientes principales que son esenciales para la nutrición humana pueden verse afectados por este fenómeno”, agrega Gojon. “El primero son las proteínas construidas a partir de nitrógeno. En los países en desarrollo, esto puede ser un gran problema, porque muchas dietas en estos países no son ricas en proteínas y las plantas cultivadas con niveles elevados de CO 2 pueden tener entre un 20 y un 30 % menos de proteínas. El segundo uno es el hierro. La deficiencia de hierro ya afecta a aproximadamente 2 mil millones de personas en todo el mundo”.
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Más allá de los sistemas alimentarios globales, la disminución del estado mineral de las plantas a niveles elevados de CO 2 atmosférico puede conducir a un ciclo de retroalimentación negativa para mitigar el cambio climático. “El sumidero de carbono terrestre asociado con la fotosíntesis mejorada puede verse limitado si la mayor parte de la vegetación es deficiente en nitrógeno y otros minerales, lo que puede evitar cualquier aumento adicional de la captura de CO 2 de la atmósfera”, dice Gojon.
“Nos gustaría entender realmente los mecanismos que son responsables de los efectos negativos del CO 2 elevado en la composición mineral de las plantas”, dice Martin. “Por ejemplo, actualmente estamos explorando la variación genética natural detrás de estos efectos negativos, que podrían utilizarse posteriormente para mejorar el valor nutricional de los cultivos en una futura atmósfera de CO 2 “.
Más información: El declive de la nutrición mineral de las plantas bajo el aumento del CO2: aspectos fisiológicos y moleculares de un mal negocio, Trends in Plant Science (2022). www.cell.com/trends/plant-scie … 1360-1385(22)00247-3
