Modificación genética de plantas para mayor absorción de CO2: ¿acierto o desvío?
Se plantaron en EEUU los primeros árboles modificados genéticamente para capturar más CO2. ¿Es esta una buena forma de mitigar el cambio climático y asegurar un futuro resiliente?
El 13 de febrero de 2023, la startup Living Carbon plantó por primera vez en Estados Unidos árboles modificados genéticamente con la intención de que capturen mayores cantidades de CO2.
Un año antes, cuando recibió atención de los medios por su Serie A de 15 millones de USD (recaudó otros 21 millones más en enero de este año), dentro de Antom se armó un debate sobre si apoyaríamos un proyecto como este. Por un lado, la necesidad de reducir la concentración de CO2 atmosférico es tan urgente, que pareciera que todas las soluciones son bienvenidas. Sin embargo, esta misma urgencia a veces lleva a reducir la mirada ambiental a una ecuación de entrada y salida de gases de efecto invernadero, llevando a perder de vista otros aspectos como la pérdida de biodiversidad, el consumo de recursos, y los riesgos que introducir organismos genéticamente modificados (OGM) pueden provocar en los ecosistemas. Obviar una mirada multidimensional y sistémica y no ponderar honestamente beneficios y riesgos de las soluciones parece ser un camino hacia ninguna parte.
Como dijimos en la edición anterior del newsletter, construir soluciones ambientales es difícil. En esta edición, nos propusimos observar más de cerca esta propuesta.
Pero antes de pasar a este análisis, tenemos una gran noticia: ¡se viene el primer retiro Clima Tech Argentina! Encuentran más info en la agenda al final de este newsletter:
Ahora sí, pasamos al tema de este mes.
OGM: Aclarando términos
Empecemos por lo básico: originalmente, los organismos evolucionan por selección natural (entre otros procesos). Este es el mecanismo por el cual ciertos rasgos heredables dan una ventaja a los individuos en su ambiente natural y aumentan su probabilidad de sobrevivir y reproducirse. Estos individuos con características beneficiosas tendrán más probabilidades de transmitir sus rasgos a la siguiente generación.
Desde los inicios de la agricultura, los seres humanos fueron desarrollando métodos de selección artificial: proceso en el que los productores seleccionan rasgos deseables en organismos y los cruzan para producir una descendencia con esos rasgos. Por ejemplo, los agricultores pueden seleccionar plantas con mayor rendimiento, resistencia a enfermedades, etc., y criarlas selectivamente para mejorar esas características. Con animales, los criadores pueden seleccionar aquellos con características deseables como la producción de carne, leche, huevos, etc., y propiciar su mayor reproducción.
El avance de la biotecnología dio lugar a la modificación genética en laboratorio, que se realiza por medio de distintas técnicas. Se llama organismos genéticamente modificados (OGM) a todos aquellos que hayan atravesado este proceso. Entre ellos están los transgénicos, organismos cuyo ADN fue modificado con la inserción de genes de otra especie para conferir características deseables (como resistencia a enfermedades o tolerancia a herbicidas, en el caso de las plantas); y los de edición genética: aquellos cuyo ADN ha sido modificado generalmente mediante la técnica CRISPR, que permite a los científicos cortar y pegar secciones específicas del ADN.
Usando CRISPR se desarrolló una técnica conocida como “gene drive” o “deriva genética”: la edición del ADN de individuos de una especie para forzar que ciertos rasgos se propaguen a sus descendientes, y que éstos, a su vez, propaguen los mismos a sus descendientes. Esto hace que la modificación genética sea adoptada por la especie a una velocidad sin precedentes.
En esta charla TED, la periodista Jennifer Kahn explica con más detalle este mecanismo y cuenta cómo esto puede generar desde consecuencias positivas, como erradicar la malaria, hasta provocar la extinción de una especie por accidente.
La modificación genética de organismos tiene un potencial positivo, pero cada caso presenta tantos riesgos que debe evaluarse con extremo cuidado y rigurosidad científica. Por ejemplo, en el caso de las plantas, algunos riesgos incluyen la contaminación cruzada con otras especies silvestres, la modificación de la persistencia o capacidad invasiva de especies, la emergencia de tolerancia a herbicidas e insecticidas, o la disminución de biodiversidad (Tsatsakis AM, Nawaz MA, Kouretas D, et al, 2017).
Muchas veces se cuestionan las críticas a la aplicación de modificaciones genéticas argumentando que los productores vienen realizando selección artificial hace siglos. La gran diferencia es que este tipo de intervención se hace en procesos muy largos de tiempo, en los que los organismos y ecosistemas van adaptándose y se van observando las consecuencias, y en donde las reglas de la selección natural aún aplican. Las modificaciones transgénicas, la edición genética y los gene drives tienen lugar en plazos muy cortos, permitiéndonos jugar a ser dioses, y a construir y extinguir especies (ya sea adrede o por accidente), a veces con consecuencias inesperadas.
Hasta ahora, las principales razones por las cuales se llevaban adelante estas técnicas tenían que ver con la producción de recursos y alimentos: aumentar la resistencia de especies a pestes o condiciones climáticas, mejorar los rindes, etc. La urgencia climática de los últimos años hizo que los genetistas empezaran a interesarse más en modificaciones genéticas para aumentar la capacidad de las plantas de absorber y almacenar CO2.
Investigación científica sobre OGM para remoción de CO2
En el ámbito de la biotecnología se vienen realizando investigaciones sobre cómo incrementar la absorción de CO2 en plantas hace varios años. En 2020, la organización Energy Futures Initiative publicó el reporte From the ground up sobre abordajes innovadores de remoción de CO2 y almacenamiento terrestre (land-based CO2 removal), y reconoció múltiples áreas de oportunidad para investigaciones sobre modificaciones genéticas para incrementar absorción de CO2 en suelos: aumentar la tasa de absorción de CO2 a través de la fotosíntesis, aumentar la transferencia de carbono de las plantas al suelo mediante sistemas de raíces modificados, especies de plantas y árboles que puedan crecer en tierras marginales, y aumentar la resistencia de plantas y árboles a los insectos, enfermedades y al cambio climático.
Una de las investigadoras pioneras en los primeros temas es la botánica norteamericana Joanne Chory, que dirige el proyecto Harnessing Plants del Instituto Salk en Estados Unidos, presentado en una nota de The Guardian de 2019.
“Para retener más carbono en el suelo y almacenarlo en raíces de larga duración, los científicos de Salk están desarrollando una nueva generación de cultivos y plantas de humedales”, explica el sitio del instituto. “HPI tiene dos programas: CRoPS (Remoción de CO2 a Escala Planetaria), que tiene como objetivo desarrollar cultivos llamados ‘Plantas Ideales de Salk®’ que puedan almacenar más carbono en el suelo durante más tiempo; y CPR (Restauración de Plantas Costeras), que trabaja en la restauración y preservación ‘genéticamente informadas’ de los humedales del mundo, que actúan como sumideros significativos de carbono”. Esta iniciativa recibió 30 millones de USD de Bezos Earth Fund en 2020 y proyecta distribuir plantas desarrolladas para 2030, logrando resultados de disminución de CO2 para 2035. Abajo, un video de Harnessing plants que explica de qué se trata:
Otro polo de investigación se encuentra en el instituto Innovative Genomics, fundado por la ganadora del premio Nobel Jennifer Doudna, quien co-desarrolló la tecnología de ingeniería genética CRISPR-Cas9. El instituto busca "crear nuevos métodos eficientes para aplicar CRISPR en plantas cultivables y realizar ediciones precisas y no transgénicas en los genomas de las plantas".
Uno de sus tres proyectos bandera es el secuestro de CO2: la ‘edición’ de plantas con CRISPR para capturar más carbono a través de la fotosíntesis ‘mejorada’, aumentando el almacenamiento subterráneo en raíces y trabajando con microbios del suelo para promover el almacenamiento a largo plazo de CO2 en el suelo. Esta iniciativa recibió 11 millones de dólares del fondo de Mark Zuckerberg y Priscilla Chan.
Si bien la investigación avanza, la mayor parte hasta ahora estaba en fase experimental hasta la aparición de Living Carbon. Esta empresa de Estados Unidos modificó genéticamente una especie de álamo para que crezca más rápido a través de una ‘mejora’ en el proceso de fotosíntesis.
Su única prueba científica sobre la eficacia del desarrollo es un estudio en invernadero que aún no atravesó el proceso de revisión científica por pares (es decir, que aún no fue evaluado por otros expertos en la materia y publicado en una revista académica validada por la comunidad científica). En el mismo, uno de los plantines que modificaron acumuló 53% más de biomasa seca superior durante un período de cinco meses en un ambiente controlado. En base a este estudio, la empresa presenta a sus árboles como una forma de mayor almacenamiento de CO2 y de producción más rápida de madera: mientras una plantación de álamos tradicional podría ser explotada con esos fines en 50 o 60 años, Living Carbon asegura que sus árboles pueden llegar al mismo tamaño en la mitad del tiempo.
Con poco más de tres años de vida y esta prueba, Living Carbon avanzó en su primera plantación a mediados de febrero de este año. De acuerdo al New York Times, pudieron hacerlo con esa velocidad porque la técnica utilizada para modificar los álamos (biolística o gene gun en inglés) no estaba abarcada por regulaciones federales de EEUU que suelen retrasar a proyectos de biotecnología (en contraste, por ejemplo, un equipo de científicos que desarrolló un castaño americano resistente al tizón, plaga que prácticamente borró a esta especie del país, está esperando aprobación para realizar plantaciones desde 2020).
Desde Living Carbon aseguran que sus árboles son todos femeninos para evitar la polinización no deseada o la polinización cruzada con otros árboles, y que la planta no es autopolinizante. La empresa asegura que busca plantar en áreas que hayan sido degradadas (es decir, no reemplazar ecosistemas nativos) o que tengan “bajo rendimiento”, con especial interés en áreas mineras abandonadas (aunque no aseguran que eso sea una condición para vender sus productos).
El avance de esta startup no deja de llevarnos a preguntar: ¿Es la modificación genética de organismos una solución efectiva a nivel costo-beneficio para enfrentar al cambio climático? ¿Estamos evaluando el costo-beneficio a conciencia, o nos estamos dejando llevar por el deseo de encontrar soluciones rápidas y exponenciales -y también por un gran potencial negocio-?
Reorientando la discusión: Hacia la integridad de los ecosistemas
Como especie, desarrollamos una capacidad impensada para modificar organismos con los que interactuamos, muchos de los cuales son engranajes de sistemas imprescindibles para el desarrollo de nuestra propia vida. Es difícil decir si debemos o no llevar a cabo esas modificaciones. Como dice Kahn en su charla, debemos hablar honestamente acerca de los riesgos y beneficios y tomar responsabilidad por nuestras decisiones: tanto la decisión de crear más OGM o llevar adelante gene drives como la decisión de no hacerlo. Los riesgos valen la pena o no dependiendo de cuál puede ser el resultado.
En el caso de la modificación genética para mayor absorción de CO2, pareciera que hay líneas de investigación sobre las que vale la pena seguir explorando, pero que se encuentran en etapas tempranas en las que aún no hay claridad sobre las consecuencias que dichas modificaciones traerán a los ecosistemas.
Algunas organizaciones y grupos de científicos señalan, por ejemplo, los riesgos que la introducción de diferentes manipulaciones genéticas pueden traer a las ya estresadas poblaciones de polinizadores, lo que podría afectar aún más la seguridad alimentaria a futuro, y piden postergar la liberación en campo de organismos genéticamente modificados hasta tanto se entiendan con mucho más claridad sus riesgos. Si apresuramos la implementación de supuestas soluciones antes de que estén correctamente analizadas, corremos el riesgo de profundizar los problemas e introducir daños irreversibles.
En el mencionado informe de From The Ground Up, se señalan ocho líneas de investigación sobre mejoras genéticas para incrementar el almacenamiento de CO2 orgánico en suelos, ilustradas en la siguiente figura:
Como mencionamos antes, las líneas de investigación podrían ser interesantes, pero hay dos puntos que nos llaman la atención:
Algunas de estas prácticas (cultivos de cobertura, evitar el arado, cultivos en zonas marginales) pueden implementarse sin necesidad de edición genética. ¿No vale la pena comenzar cuanto antes con ellas?
Hay líneas de investigación (y startups) que focalizan en mejorar unas pocas especies dominantes. Si bien a simple vista puede parecer un enfoque eficiente, corremos el riesgo de repetir problemas del pasado y seguir profundizando una producción agropecuaria y forestal orientada a los monocultivos, empeorando aún más la crisis de biodiversidad, cuando prácticas que promueven la biodiversidad parecen ser la llave a varios de los desafíos climáticos. Existen trabajos de 2007 que vinculan a la presencia de mayor biodiversidad en paisajes multifuncionales (aquellos que combinan cultivos comerciales con áreas más biodiversas en los márgenes) con mayores rendimientos en la producción (que se traduce en mayor absorción de CO2, más crecimiento y más producción de biomasa) como este de Fargione et al. La introducción de mayor biodiversidad presenta, además, una alternativa de bajo costo frente a los otros desafíos que trae el cambio climático, como las sequías. Un estudio llevado a cabo durante diez años en la Universidad de Wageningen en los Países Bajos (Wright et al, 2020) concluyó en que los monocultivos son más vulnerables a los bajos rendimientos durante las épocas de sequías, y que las mismas especies que en monocultivos pueden ser suprimidas por esas condiciones no se vieron afectadas por la sequía cuando crecían en mezclas de mayor diversidad.
Existen soluciones basadas en la biodiversidad que pueden fijar más CO2, brindar además múltiples beneficios a los seres humanos y no conllevan los potenciales riesgos asociados a la liberación de organismos modificados genéticamente al medio ambiente. ¿Necesitamos apresurar la implementación de soluciones tan riesgosas cuando tantos integrantes de la comunidad científica advierten de lo contrario (y proponen otras soluciones)?
Si bien sabemos (de acuerdo, por ejemplo, al IPCC) que para evitar que la temperatura global aumente menos de 1,5ºC van a ser necesarias soluciones tecnológicas de lo más diversas, también sabemos que los riesgos de este tipo de modificaciones genéticas aún no fueron debidamente estudiadas.
Dediquemos el tiempo y los recursos necesarios a estudiar el tema, no lo apresuremos por las ganas de encontrar soluciones rápidas, por hype, o por negocios, porque el remedio podría ser peor que la enfermedad. Mientras tanto, sí apresuremos el despliegue de las soluciones que ya sabemos que funcionan, regeneran y, en muchos casos, están basadas en la naturaleza y en la biodiversidad.
Lo que viene (Agenda)
Envianos convocatorias, concursos y eventos a agenda@antom.la
Incubate (Argentina). Hasta el 10 de marzo, proyectos vinculados a la economía circular o a la economía del conocimiento pueden participar de esta convocatoria para recibir asesoramiento y mentoría, incubación física en el Centro Metropolitano de Diseño de Buenos Aires y beneficios como alianzas, presencia en ferias y eventos, y conexiones con entidades como universidades. Inscripción: https://lnkd.in/d2fXiaqy
Congreso Forestal (Argentina). Del 27 al 30 de marzo de 2023 se lleva a cabo en la ciudad de Mendoza el VII Congreso Forestal Latinoamericano. Algunos de los temas elegidos para las conferencias principales son la actividad forestal y la bioeconomía como elementos centrales para responder a los retos actuales y las consecuencias invisibles de la deforestación. Más info: www.congresoforestal2023.org.ar
Climate Tech en La Bioferia (Argentina). Durante la próxima edición de La Bioferia en Buenos Aires, estaremos moderando dos charlas sobre soluciones climáticas de base tecnológica: una introducción a Climate Tech (viernes 31 de marzo a las 13:30 en el espacio de Charlas Bajo el árbol) y un panel sobre Blockchain y sustentabilidad (sábado 1 de abril a las 16:00 en el escenario principal). Si están en Buenos Aires, ¡nos vemos ahí! Para más info, pueden escribir a info@antom.la
Impacto ciencia (Argentina). Hasta el 29 de marzo está abierta esta convocatoria para startups de base científica con un producto mínimo viable. Los seleccionados recibirán un espacio físico de incubación por un fee competitivo por dos años en el Coworking del Parque de Innovación de la Ciudad de Buenos Aires, asesorías y consultorías, y herramientas de vinculación. El edificio tiene laboratorios de analítica, de microbiología y cultivo celular nivel II y salas aptas para el desarrollo e intercambio de proyectos de base científica. Más info: www.fan.org.ar/noticias/el-parque-de-innovacion-de-la-ciudad-lanzo-una-convocatoria-para-invitar-a-las-startups-que-se-quieran-incubar-en-su-espacio/
Kamay Code (Argentina). El 29 y 30 de marzo se lleva a cabo la primera edición de #KamayCode, que invita a Startups y ScaleUps a presentar soluciones innovadoras que acompañen los desafíos de las compañías inversoras. Entre ellos se encuentra el desafío de tener una huella ambiental positiva. Más info: www.kamaycode.com/buenos-aires-2023/aplicar/
Impulsa Futuro 2023 (Argentina, Uruguay y Paraguay). Sancor Seguros Impulsa (antes Cites Impulsa) convoca al programa de aceleración para potenciar y fomentar el desarrollo de emprendedores y proyectos innovadores en Argentina, Uruguay y Paraguay. Está orientado a emprendedores que resuelvan un desafío social concreto y que, además, busquen generar riqueza y empleos de calidad y estén comprometidos con el ambiente. Los proyectos pueden aplicar en www.sancorsegurosimpulsa.com
WeXchange Women STEMpreneurs (Latam). Hasta el 31 de marzo está abierta esta convocatoria de BID Lab y su plataforma WeXchange, orientada a emprendedoras STEM (ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas, por sus siglas en inglés) de la región. Se seleccionarán 15 startups que cuenten con una cofundadora o una mujer dentro de su equipo de liderazgo y que hagan de la tecnología una pieza clave de su producto o servicio. Deberán tener su sede y operar en, al menos, un país de América Latina o el Caribe, así como estar en fase de levantamiento de financiación desde rondas pre-Semilla hasta Serie B. Las seleccionadas viajarán a Bogotá y presentarán sus compañías el 13 y 14 de junio ante los principales actores del ecosistema de innovación de América Latina y el Caribe. Más info: https://www.iadb.org/es/noticias/bid-lab-y-google-lanzan-nueva-convocatoria-para-emprendedoras-stem
Startup Ciencia 2023 (Chile). Hasta el 4 de abril la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile, ANID, invita a participar de una convocatoria para promover el crecimiento y el fortalecimiento en etapa temprana de las empresas de base científico-tecnológica en el país a través del co-financiamiento y el apoyo técnico. Se otorgarán hasta 127 millones de pesos chilenos por proyecto. Más info: www.anid.cl/concursos/concurso/?id=1619
Retiro Clima Tech (Argentina). Una invitación a un momento de pausa y reflexión personal en un entorno y contexto natural, para profundizar vínculos con otros/as emprendedores/as ClimaTech, compartir experiencias y fortalecer herramientas para acelerar la regeneración. Tendrá lugar el 14 y 15 de abril en Quinta Esencia (Mar Chiquita, provincia de Buenos Aires), facilitado por un equipo con mucha experiencia en dinámicas de construcción de ecosistemas y actividades outdoor. Entre ellos: Victor Mochkofsky (co-director de PINE, Plataforma de Introducción a las Nuevas Economías), Agustina Buscaglia (Educadora al Aire Libre y Maestra No Deje Rastro), equipo de Antom y de Quinta Esencia. El costo es de AR$ 45.000 por persona, e incluye estadía, alimentos y facilitación (no incluye transporte). Los lugares son limitados y la inscripción se confirma con el pago. Link de inscripción: bit.ly/retiroClimaTech. Más información a través de info@antom.la o agos@antom.la
Revolución Foodtech (Latam). La aceleradora y plataforma de innovación Innfinito by Grido busca proyectos que quieran “evolucionar la industria alimentaria” hacia un sector más moderno, eficiente y sostenible en todas sus etapas, desde la fabricación de alimentos hasta la distribución y el consumo. Pueden aplicar proyectos o startups en etapas tempranas que desarrollen tecnología e innovaciones para todas las etapas de la cadena de producción, y los elegidos participan de un programa de aceleración con posibilidad de financiamiento. Más info: https://innfinito.biz/portfolio/revolucion-foodtech/
Como siempre, excelente, y gracias.