Cada año, un promedio de 120 gigatoneladas de dióxido de carbono CO 2 en todo el mundo se libera a través de la respiración del suelo y la vegetación.Las plantas son capaces de absorber casi 123 gigatoneladas a través de la fotosíntesis en el mismo período.Pero a medida que los humanos liberan otras diez gigatoneladas de dióxido de carbono en este ciclo, principalmente al quemar combustibles fósiles como el petróleo crudo y el gas natural, hay siete gigatoneladas de exceso de CO 2 . "Y estas siete gigatoneladas son nuestro gran problema", dice Thomas Dandekar, que ocupa la Cátedra de Bioinformática en la Universidad de Würzburg. Alimentan el calentamiento global y hacen que las temperaturas globales aumenten a un ritmo alarmante.
Mientras buscaban una solución para solucionar este problema, Dandekar y sus colegas creen haber descubierto un camino prometedor a seguir: están estudiando plantas que son capaces de absorber dióxido de carbono residual de manera más eficaz gracias a un metabolismo modificado. Los científicos han publicado ahorasus hallazgos en el número actual de la revista Tendencias en biotecnología .
Redes metabólicas moduladas calculadas
Los investigadores en bioinformática suelen trabajar con modelos matemáticos informáticos. Durante los últimos meses, Thomas Dandekar y su equipo han estado estudiando si las redes metabólicas de las plantas pueden modularse para permitir que las plantas fijen más dióxido de carbono. Para lograr esto, elLos científicos combinaron dos métodos diferentes para modular el metabolismo de la célula vegetal. Al realizar cálculos complejos, descubrieron que esta combinación permite a las plantas absorber cinco veces más dióxido de carbono que en el estado normal.
Ahora sus cálculos teóricos deben probarse en la práctica. Muhammad Naseem, un colega de Dandekar, está a cargo de realizar estos experimentos. Nacido en Pakistán, Naseem tiene un doctorado en biología molecular. Trabaja tanto en Würzburg como en la Universidad Zayed.en Abu Dhabi, la capital de los Emiratos Árabes Unidos, donde ha sido profesor durante dos años. El 4 de enero, Naseem regresó a Abu Dhabi. Tiene previsto comenzar allí la prueba práctica a lo largo de este año. "Experimentaremoscon plantas de tabaco y berro thale, también conocido como Arabidopsis thaliana, que son fáciles de modificar ", explica el científico.
Menos carbono y más rendimiento
"Si continuamos en nuestro camino actual, el cambio climático tendrá consecuencias desastrosas", advierte Dandekar. El científico espera que la temperatura promedio pueda aumentar hasta cuatro grados en comparación con los niveles preindustriales. Él cree que la próxima década debeutilizarse para encontrar nuevas formas de eliminar el dióxido de carbono que ya se ha liberado a la atmósfera, reduciendo el CO 2 emisiones y desarrollo de estrategias para adaptarse a las consecuencias del cambio climático. Si tiene éxito en la práctica, la investigación de Würzburg mataría dos pájaros de un tiro: las plantas moduladas no solo absorben más dióxido de carbono, sino que también ofrecen mayores rendimientos.
Según Thomas Dandekar, el proyecto de investigación financiado por el Estado Libre de Baviera podría ayudar a las grandes empresas a compensar sus emisiones de dióxido de carbono. El experto en bioinformática tiene en mente, por ejemplo, la industria del cemento, que tiene un problema masivo de dióxido de carbono. Producción de cementose estima que es responsable del cuatro al ocho por ciento del CO global 2 emisiones. Las diatomeas modificadas podrían ayudar a reducir estas altas emisiones, como explica el profesor: "Estas algas de rápido crecimiento podrían cultivarse directamente en los pozos de arena".
Abordando dos problemas de la humanidad
La adaptación a un clima cambiante es actualmente incluso más importante para los países fuera de Europa que para Alemania, como explica Muhammad Naseem. Las consecuencias ya se notan claramente, especialmente en los Emiratos Árabes Unidos. Según los pronósticos de modelos, los investigadores climáticos advierten que las temperaturas enlas principales ciudades del Golfo Pérsico podrían elevarse a 50 o incluso 60 grados centígrados. Esos niveles de temperatura serían insoportables incluso para los estándares árabes ". El gran problema es que los Emiratos Árabes Unidos se encuentran entre los países con las mayores emisiones de dióxido de carbono per cápitaen el mundo ", dice Muhammad Naseem. Él enfatiza la urgencia de frenar el CO 2 emisiones.
Naseem considera una bendición la idea de combinar dos métodos de modulación porque permitiría abordar dos problemas de la humanidad, siempre que los análisis informáticos sean congruentes con el comportamiento de las plantas en el campo ". Los dos problemas del cambio climáticoy alimentar a la población mundial están estrechamente relacionados ", dice el científico de la vida. El cambio climático causa campos quemados, plantas que se marchitan y una pérdida total de cultivos debido a la sequía en algunas regiones. Las plantas con vías metabólicas moduladas no solo podrían fijar más CO 2 , también producen más biomasa debido a la modificación genética.
Se necesita más financiación para la investigación para estrategias activas contra el cambio climático
Por supuesto, estos nuevos hallazgos de investigación no son la única estrategia para mitigar el cambio climático. El brillo de las nubes marinas, que involucra nubes pequeñas, blancas y de baja altitud que enfrían el océano al reflejar la luz brillante del sol, o el diésel ecológico hecho deEl dióxido de carbono que utiliza hidrógeno de células solares son otros dos enfoques prometedores. "Cualquiera que sea el camino o la combinación de estrategias que elijamos, debe explorarse detenidamente durante diez años antes de que se implemente", advierte Dandekar. Es imperativo impulsar la financiación de la investigación y la exploración críticade estrategias activas para combatir el cambio climático dada la falta de voluntad mundial para reducir realmente las emisiones de carbono. "De lo contrario, en 2030, seremos impotentes sin medios para defendernos de las consecuencias cada vez más graves del cambio climático y el aumento del dióxido de carbono".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Würzburg . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :