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DESAFÍOS DE LA INVESTIGACIÓNAGRÍCOLA ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO
Las condiciones extremas del cli-ma y las variaciones en su com-portamiento normal han desper-tado la atención del mundo. Hura-canes, inundaciones, sequías yheladas han impactado a la socie-dad y a la actividad agrícola endiferentes áreas del planeta.
¿Estamos o no bajo uncambio climático?
A pesar de los impresionantes he-chos registrados en los últimosaños, no existe consenso de querealmente estemos frente a unavariación climática generalizadadebido a la actividad humana ennuestro planeta. Mientras el PanelIntergubernamental de CambioClimático, conocido por su siglaen inglés, IPCC, muestra pruebasdel cambio climático, algunos gru-pos, como "Scientific Alliance"(grupo británico), sostienen la im-
posibilidad de afirmar que este-mos ante una modificación soste-nida, pues no existirían registrosconfiables en el largo plazo paraavalar que el clima es más varia-ble o extremo que hace cientosde años atrás. A pesar de lo ante-rior, no se puede desconocer queen numerosas áreas de nuestroplaneta, incluyendo nuestro país,se han registrado temperaturascada vez más extremas, períodosde sequía más extensos y otrosvarios acontecimientos climáticosque no han pasado inadvertidos.
En los Estados Unidos, entre 1910y 1998, se observó un aumento enel número de días que alcanzanlas temperaturas máximas, lastemperaturas medias, y una levedisminución de los días con hela-das. Sin embargo, en la regiónsureste de EE.UU. se ha registradouna tendencia a que las tempera-
DESAFÍOS DE LA INVESTIGACIÓNAGRÍCOLA ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO
Los cambios en el clima no sólo afectan a los cultivos,
también las plagas y enfermedades podrían ser
impactadas. Los países más ricos ya desarrollan
investigación en aspectos como uso más eficiente
del agua y la búsqueda de genes para dar resistencia
a los distintos tipos de estrés que enfrentarán las
plantas. Algunas instituciones de Chile han
comenzado proyectos en la materia.
M. Teresa Pino Q.Ingeniera Agrónoma, Ph.D.
[email protected] La Platina
Daños por heladas en palto (2007, Región de Valparaíso).
portancia como lo son frutales ycultivos de alto rendimiento. Laeequía o estrés hídrico es particu-larmente dañino cuando ocurredurante la floración, polinización,llenado de granos y/o formaciónde frutos. De hecho, periodos desequía entre floración y llenadode granos serían particularmenteperjudiciales en cereales; porejemplo maíz, trigo y otros, cuandoson cultivados en zonas de seca-no. Por otra parte si los periodosde sequía se ven acompañadoscon alzas de temperatura, la de-manda de riego aumentaría y conello la necesidad de implementarrepresas, canales, pozos y siste-mas de riego tecnificado en nue-vas zonas.
El calentamiento global en latitu-des medias y altas permitiría ex-tender la estación de crecimiento.Con ello se podría adelantar laépoca de plantación, obtener co-sechas más tempranas y aumen-tar el número de ciclos en unatemporada. En países como Cana-dá y la ex Unión Soviética, cre-cería el área cultivable. Sin em-bargo, en esas latitudes se deberíalidiar con suelos menos fértiles yproblemas con el fotoperíodo.
El calentamiento global en latitu-des más bajas puede ser un factornegativo para los rendimientos.Cuando las temperaturas excedenlos rangos óptimos para los pro-cesos biológicos, y las plantassufren estrés por esta causa, loscultivos responden negativamen-te, colapsan y bajan sus rendi-mientos.
La complejidad de la respuestafisiológica y molecular de las plan-tas y su capacidad de adaptaciónpodrían hacer pensar que tendríanla competencia para adaptarsepor sí mismas al cambio. Sin em-bargo, algunos sostienen que estono será posible, porque su veloci-dad de adaptación se verá sobre-pasada por la rapidez con la cualestán ocurriendo las modificacio-nes climáticas.
co aunque algunas zonas septen-trionales verán aumentar sus co-sechas del grano. El ministerio deAgricultura de Japón, preocupadopor el tema, anunció que desarro-llará un nuevo tipo de arroz resis-tente al calor o a la falta de agua,en anticipo a períodos de escasezocasionados por el recalenta-miento global de la atmósfera.
Los problemas de déficit de aguaafectan de forma muy importantea la agricultura, ya que es funda-mental para lograr buenos rendi-mientos en especies de tanta im-
pérdidas en la agricultura y afec-tarían consecuentemente los pre-cios en el mercado. Sin ir máslejos, las inusuales bajas tempe-raturas registradas durante esteaño en la zona central de Chileprovocaron pérdidas significativasen especies subtropicales comoel palto y algunas solanáceas, en-tre otras, induciendo importantesalzas en los precios de dichos pro-ductos. Según Informó la agenciaKyodo, regiones en el centro y eloeste de Japón perderán hastaun 40% de sus cultivos de arrozpor el recalentamiento atmosféri-
turas bajas sean más extremas.
Tanto en Australia como en NuevaZelanda, la frecuencia de heladastambién ha disminuido, con uncoincidente incremento de lastemperaturas estivales. Similar-mente, en el norte y centro de Eu-ropa se ha visto una disminuciónen la frecuencia de las heladas,pero esto ha ido acompañado portemperaturas invernales cada vezmás bajas.
En un reciente análisis de losúltimos 2000 años en Estados Uni-dos y empleando datos paleo-climáticos, se determinó que unasequía como la del año 1930 podríaaumentar la frecuencia de uno ados en el presente siglo. En otraspartes del mundo los análisismuestran una tendencia similar.En China, por ejemplo, han dismi-nuido las precipitaciones y au-mentado las áreas afectadas porperíodos de sequía.
En áreas impactadas por "El Niño",se ha notado que las fases de se-quía son más severas y las preci-pitaciones parecen concentrarseen un corto espacio de tiempocausando inundaciones y otrosproblemas asociados a este even-to en particular (ver recuadro).
¿Como podría afectar a laagricultura?
Es muy probable que después delanálisis para determinar si se estáo no frente a un cambio climático,no todos lleguen a la misma con-clusión. Aun cuando no haya unarespuesta única respecto de cómopodría afectar a la agricultura,existe prácticamente consensode que los cambios climáticos po-drían ser muy desfavorables enáreas en las cuales los cultivoscrecen en condiciones límites detemperatura o de disponibilidadde agua.
Tanto alzas en las temperaturaspromedios como olas de frío u olasde calor causarían importantes
Daños por heladas en alcachofa (2007, Región de Valparaíso).
desarrollan en Estados Unidos yotros países.
Avances en Chile
En Chile, algunas instituciones hancomenzado proyectos en la mate-ria. Aun cuando están lejos dealcanzar la envergadura de lasiniciativas antes mencionadas,marcan un inicio en esta línea.
En lo que respecta al INIA, en co-laboración con la Universidad delEstado de Oregon y la Universidaddel Estado de Michigan, se evalúael efecto de ciertos genes sobrela tolerancia a heladas en solaná-ceas. La expresión de algunos deellos en una variedad de papaamericana, mejoró la tolerancia aheladas hasta en -6°C. En la mismalínea, CONICYT acaba de aprobarun proyecto FONDECYT para estu-diar tolerancia a heladas y sequíaen solanáceas.
Asimismo, la capacidad de adap-tación de las variedades comer-ciales altamente productivas es-taría limitada por su conformacióngenética, ya que éstas han sidomejoradas para lograr su poten-cial en condiciones óptimas desuelo y temperatura. Por lo tanto,uno de los nuevos desafíos queenfrenta la investigación agrícolaes crear variedades que logrenaltos rendimientos en circunstan-cias adversas de temperatura ybaja disponibilidad de agua. Nose trata de una tarea fácil, debidoa que la tolerancia a condicionesde estrés abiótico, como tempera-turas extremas y sequía, está aso-ciada a baja productividad.
Las plantas no son las únicas es-pecies que serían afectadas porun cambio climático; las plagas yenfermedades podrían tambiénser impactadas. Un incrementoen las temperaturas favoreceríala proliferación de insectos y lespermitiría tener un mayor númerode ciclos durante primavera, ve-rano y otoño. Igualmente, la inte-racción huésped-hospedero po-dría ser alterada, así como lasetapas de desarrollo de ambos.Ante ese escenario, se prevé unaumento de plagas y enfermeda-des, con un consecuente incre-mento en la aplicación de pestici-das y en la necesidad de control.
Desafíos para lainvestigación agrícola
Los países desarrollados ya co-menzaron a destinar recursos ainvestigación y desarrollo paraenfrentar el problema. Los mayo-res esfuerzos se concentran encrear variedades más resistentesa sequía y a temperaturas extre-mas, estudiando aquellos recur-sos genéticos que mejor puedanadaptarse tanto al cambio climá-tico como a las nuevas condicio-nes atmosféricas.
El GRDC (Grains Research and De-velopment Corporation) de Austra-lia, por ejemplo, inició un progra-
ma dirigido a generar variedadesde cereales tolerantes o resisten-tes a sequía y bajas temperaturas.Asimismo, en colaboración conChina, Australia ejecuta un pro-yecto a largo plazo en agriculturasustentable para ecosistemas desecano y bajas temperaturas. Enél se incluyen tópicos como uso
más eficiente del agua y mejora-miento genético para forrajes ycultivos de secano.
Un proyecto similar se lleva a caboen el Reino Unido, por el IGER (Ins-titute of Grassland and Environ-mental Research), en el cual sebusca, además, identificar genesasociados a resistencia a sequíaque permitan crear variedadesadaptadas a esas nuevas condi-ciones.
La empresa privada también seinteresa en el tema. Recientemen-te EVOGENE Ltda. (Israel) y la uni-dad de investigación agrícola deBAYER Crop Science (Alemania)anunciaron un acuerdo de cola-boración. En él, BAYER tendrá unalicencia exclusiva para algunosgenes descubiertos por EVOGENE,en particular aquellos relaciona-dos con estrés abióticos como lasequía. Iniciativas similares se
ALGUNOS EVENTOS CLIMÁTICOS ANORMALES A NIVEL MUNDIAL REGISTRADOS DURANTE 2006
Continente Países Evento
América Sureste de Brasil La sequía produjo pérdidas del orden del 11% en laproducción de soya.
Bolivia Altas precipitaciones e inundaciones entre enero yfebrero afectaron a 17.500 personas y causaronpérdidas en la agricultura.
Este y centro de Canadá La temperatura anual fue superior, entre 2 y 4°C,respecto al promedio.
Sureste de EE.UU. Récord en nevazones tempranas.
Suroeste de EE.UU. Olas de calor en California y persistente sequía.
Europa y Asia Europa central y occidental Récord de altas temperaturas en otoño.
Europa occidental Récord en olas de calor durante julio.
Rusia y Europa oriental Olas de frío en enero y temperaturas mínimas récorden Moscú en los últimos 30 años.
Rusia central La temperatura promedio anual estuvo bajo elpromedio, entre -2 y -3°C.
China Sequía severa afectó a 18 millones de personas y el12% de la agricultura de ese país.
India Por efecto de olas de frío y heladas murieron cercade 300 personas.
Oceanía Australia Temperaturas altas en primavera y récord de sequíadurante octubre.
Fuente: Adaptado deNOAA/National Climatic Data Center, 2007
Uno de los nuevos
desafíos de la
investigación es crear
variedades que logren
altos rendimientos en
circunstancias adversas
de temperatura y baja
disponibilidad de agua.
La producción temprana dearándano (Vaccinium spp.)constituye una de las alterna-tivas más rentables del sectoragrícola del país, con valoresque han oscilado entre 40 y 50dólares por kilo, como frutafresca exportada a EstadosUnidos.
Las condiciones climáticas demuchas localidades de la Re-gión de Coquimbo, junto a ladisponibilidad de variedadeshíbridas de bajo requerimientode frío (Misty y O'Neal, entreotras) permiten la maduracióntemprana de fruta (desde sep-tiembre a mediados de noviem-bre), lo que última-mente hainducido un incremento consi-derable de la superficie plan-tada con arándanos en los va-lles de Choapa y Elqui.
Entre las plagas, los artrópodosque atacan arándanos puedenprovocar pérdidas severas enrendimiento, calidad y vida útilde la plantación.
Aunque hay más de 300 espe-cies de insectos identificadasatacando al arándano en elmundo, solo unas pocas revis-ten importancia económica yconstituyen problemas cróni-cos con requerimiento de con-trol todos los años.
Las plagas más severas sonaquellas que atacan a los fru-tos, a las yemas, o que amena-zan la sobrevivencia de la plan-ta. Un complejo de estasplagas se presenta en el nores-te de los Estados Unidos, cen-tro de origen del arándano Va-ccinium corymbosum. Entreellas, se encuentran una espe-cie de mosca de la fruta, Rha-goletis mendaz (Diptera: Te-phritidae), el gusano del frutodel cranberry, Acrobasis vac-cinii (Lepidoptera: Pyralidae) yla polilla de la cereza Grapho-lita packardi (Lepidoptera: Tor-tricidae). Estas especies re-visten gran importancia econó-mica a nivel mundial, porquesus larvas son capaces de pro-
Considerando la experiencia deINIA en el tema y las herramientasbiotecnológicas existentes paraidentificar y aislar genes, recien-temente se ha aunado esfuerzoscon el Instituto Forestal (INFOR) yempresarios, en una iniciativa fi-nanciada por INNOVA que intentadesarrollar clones de eucaliptocapaces de adaptarse a las con-diciones de sequía. Además, INIALa Platina está trabajando conSEMAMERIS con el objeto de ge-nerar un proyecto de investigaciónen maíces chilenos.
Sin embargo, no sólo se deberíaabarcar el mejoramiento genético
Efectos de la sequía en eucalipto (Eucalyptus globulus).
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ENTI
LEZA
DE
INFO
R.
y la biotecnología. También habríaque estudiar aspectos como elefecto del cambio climático sobrelas plantas, plagas y enfermeda-des. Además sería necesario de-sarrollar tecnologías tendientes acontrarrestar condiciones climá-ticas adversas, con métodos y téc-nicas más eficientes de riego, porejemplo. Todo esto sin descartarla búsqueda de alternativasagrícolas para los probables nue-vos escenarios.
Es importante remarcar que todocambio en la agricultura, en parti-cular si se hace bajo el contextodel cambio climático, pasa porinvertir en investigación y tecno-logía. El éxito de nuestra adapta-ción a los desafíos emergentesdependerá de la definición que setome respecto de abordar o no laproblemática descrita. Si la res-puesta es positiva, el segundo pisoes priorizar líneas estratégicas y,con la celeridad necesaria, sercapaces de ofrecer soluciones alos productores cuando ellos lasnecesiten.
La expresión de
algunos genes en una
variedad de papa
americana, mejoró la
tolerancia a heladas
hasta en -6°C.
REGIÓN DE COQUIMBO
PLAGAS DELARÁNDANO YGENERALIDADESDE MANEJO
Patricia Larraín S.Ingeniera agrónoma, M. Sc.
Claudio Salas F.Ingeniero Agrónomo
Fernando Graña S.Técnico Agrícola
INIA Intihuasi