Organismos sintéticos para luchar contra el cambio climático

Estas especies estarían diseñadas para crecer de forma controlada y alterar el clima a través de funciones propias de la naturaleza

El inexorable crecimiento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera y el paulatino aumento de las temperaturas globales dan lugar a la aterradora perspectiva de cambios significativos en el clima de la Tierra. Las pruebas de que nuestro clima está cambiando rápidamente son evidentes.

Así que científicos y políticos de todo el mundo buscan formas de detener o revertir estos cambios, una tarea plagada de dificultades en un mundo enganchado a los combustibles fósiles. Una de las opciones de las que más se habla últimamente es de la geoingeniería, es decir, de alterar el medio ambiente a propósito para enfriar el planeta, quizá mediante la absorción del CO2 o la reflexión de la luz solar.

Para poder tener algún impacto, estos planes, que requieren cambios de alcance global, necesitan proyectos de ingeniería a una escala inimaginable hasta ahora. Por eso los expertos en bioingeniería piensan que podría haber otra alternativa.

En vez de crear proyectos de ingeniería globales, ¿por qué no crear formas de vida que hagan una labor parecida? La gran ventaja de este enfoque es que los organismos crecen de forma natural y se pueden difundir por zonas inmensas del planeta usando los mecanismos ordinarios de la vida. Así el proceso de hacer geoingeniería del paisaje tendría lugar con una mínima intervención humana. ¿Qué podría salir mal?

Muchas cosas. La mayor preocupación es que estos enfoques tengan consecuencias inesperadas e imprevistas para el planeta. Un escenario de pesadilla es que estos organismos den lugar a mecanismos de feedback no intencionados que aceleren el calentamiento global en vez de mitigarlo. Así que una pregunta importante que cabe hacerse es cómo prevenir este escenario.

Ahora tenemos algunas respuestas gracias al trabajo de Ricard Solé y algunos de sus compañeros de trabajo en el Laboratorio ICREA de Barcelona (España). Estos investigadores han explorado las distintas formas de crear organismos sintéticos que hagan que sea prácticamente imposible que se disparen bucles de feedback no previstos que sean perjudiciales para el planeta.

Empiezan señalando que un problema concreto es la posibilidad de que se produzca un crecimiento explosivo de las poblaciones de organismos sintéticos al introducirlos en los hábitats, o la posibilidad de que se extiendan a un entorno concreto. «Una forma de impedir el crecimiento explosivo no intencionado es usar una versión modificada de un organismo existente que muestre una relación estricta con otra especie asociada al hábitat en cuestión», afirman.

Así el crecimiento de una población de organismos dependería de la dinámica de poblaciones de otro. «Estudios experimentales recientes indican que estas relaciones se pueden crear artificialmente obligando a una fuerte dependencia metabólica y también con la ayuda de la ingeniería genética», afirman.

Solé y sus compañeros han explorado esta idea. Señalan que esta interdependencia exige la existencia de un feedback doble positivo en el que la especie sintética beneficia y se ve beneficiada por su anfitrión. «Este escenario está ligado a las relaciones simbióticas que caracterizan varios tipos de asociaciones naturales, como por ejemplo las bacterias que fijan el nitrógeno, que viven en los nódulos de las raíces de las plantas» sostienen.

También hay formas menos directas de interdependencia. Puede surgir la cooperación cuando una especie modifica el entorno existente de tal forma que eso permite a otra especie asociada prosperar y crear más oportunidades de crecimiento para la primera.

Por ejemplo, se podría modificar un microbio para que liberase algún tipo de proteína capaz de potenciar la retención de agua. Después otros organismos como por ejemplo las plantas pueden hacer uso de este agua retenida.

Hay otra forma de influir en el crecimiento de las poblaciones: limitando la comida disponible. Los investigadores sugieren modificar genéticamente a los organismos para que se alimenten sólo de residuos humanos, basuras o alcantarillado. Fuera de este entorno simplemente mueren.

«Un buen candidato podría ser la basura acumulada en el océano en forma de plástico, de la que se sabe que está colonizada por muchas especies distintas, entre ellas varios géneros microbianos, como el Vibrio», explica Solé. Y señala que a pesar de que la cantidad de residuos plásticos vertidos al mar ha aumentado mucho, la cantidad observada es mucho menor de lo esperado. «Esto sugiere (entre otras posibilidades) que algunas especies microbianas capaces de adherirse a los polímeros plásticos también están degradándolos», afirman.

Es una idea interesante. Si vamos a modificar activamente nuestro entorno para abordar problemas como el calentamiento global, tiene sentido usar el potencial de crecimiento y colonización que ofrece la vida. Seguro que es más fácil que hacer la ingeniería necesaria para poder influir en el planeta a escala global.

Pero también es una idea polémica. Los investigadores afirman que la interdependencia que se incluye en estos modelos impide el crecimiento descontrolado o los bucles de feedback porque tienen que suceder a ambas especies al mismo tiempo y eso es algo muy poco probable.

Pero no es imposible. Y también hay que tener en cuenta la evolución. Aunque los organismos sintéticos que se liberen puedan ser seguros, unos cuantos millones de generaciones más adelante, sus descendientes puede que no lo sean.

Solé y sus compañeros buscan apaciguar estos temores señalando que los humanos ya han cambiado la Tierra. «A pesar del impacto de origen humano sostenido y prolongado sobre muchos de estos novedosos ecosistemas, pueden demostrar una riqueza y una resistencia que nos recuerdan el potencial de la naturaleza para reconstruirse», afirman. Por otra parte, también demuestran lo tenaces que pueden ser las formas de vida y lo difícil que es revertir estos cambios una vez que se han dado.

Liberar formas de vida sintéticas con el objetivo específico de hacer ingeniería en la Tierra quizá llegue a ser una necesidad urgente. Si llega ese día, esperamos poder alegrarnos de la investigación que ha caracterizado cómo se dará esta geoingeniería.

 

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