Nueva variedad de arroz que apenas genera gases de efecto invernadero

El arroz es uno de los alimentos básicos, de hecho, es el segundo cereal más producido en la Tierra por detrás del maíz. Pero también es una de las mayores fuentes artificiales de metano, como sabemos, se trata de un gas de efecto invernadero que contribuye en el calentamiento del planeta, siendo su efecto hasta 23 veces más potente que el del CO2 a la hora de retener el calor. Pues bien, ahora una investigación ha desarrollado una nueva variedad de arroz que apenas genera gases de efecto invernadero asociados a su crecimiento gracias a la adición al genoma de un solo gen.

La nueva variedad de arroz se denomina SUSIBA2 y además de reducirse prácticamente a cero la emisión de metano, es más nutritivo y la biomasa se puede utilizar para la producción de energía. El nuevo arroz ha sido desarrollado por investigadores del PNNL (US Department of Energy’s Pacific Northwest National Laboratory), explican que los arrozales contribuyen en un 17% de las emisiones globales de metano, lo que equivale a unos 100 millones de toneladas anuales. Aunque esta cantidad es un porcentaje menor que las emisiones de dióxido de carbono, como hemos indicado, es 23 veces más potente que el CO2 en la retención de calor.

Los expertos consideran que el arroz SUSIBA2 es una solución sostenible y eficaz para lograr reducir las emisiones de metano. Para su desarrollo se ha introducido un gen de cebada en una variedad de arroz común, el resultado es que la planta puede mejorar la producción de sus granos, tallos y hojas, dejando inhibidos a los microorganismos del suelo responsables de la producción de metano. En los suelos inundados para el cultivo del arroz la materia orgánica se descompone anaeróbicamente, lo que deriva en la producción de metano que se libera a la atmósfera a través de la planta.

Los agricultores suelen utilizar la biomasa del cultivo anterior en los arrozales para que se descomponga por su contacto permanente con el agua y sirva como fertilizante orgánico para el nuevo cultivo, esto hace que se incremente aún más la materia orgánica del suelo y por tanto, que aumente el volumen de emisiones de gas metano que se liberan a la atmósfera. Sobre este tema se han realizado varios estudios y se ha estado tratando de desarrollar una variedad de arroz que inhibiera la producción de metano, en este caso, para el desarrollo de la nueva variedad se ha tardado una década y han participado otros institutos y universidades, la SLU (Sveriges lantbruksuniversitet Swedish University of Agricultural Sciences), el EMSL (Environmental molecular Sciences laboratory) y la Fujian Academy of Agricultural Sciences and Hunan Agricultural University.

Desde hace tiempo se sabe que era necesario aumentar el contenido de almidón en el arroz y a la vez reducir las emisiones de metano, pero hasta la fecha no se había dado con la clave para que se conjugaran los dos factores. Para los expertos era un tema urgente de abordar, ya que la creciente población del planeta obliga a incrementar la producción de arroz, además, a medida que la Tierra se calienta también lo hacen los arrozales, lo que se traduce en un incremento de las emisiones de metano. Los expertos explican que durante la fotosíntesis el dióxido de carbono se absorbe y se convierte en azúcares que son utilizados por las plantas para alimentarse o para ser almacenados para su posterior uso, durante la investigación se ha intentado comprender y controlar el proceso, el objetivo era canalizar el carbono hacia los granos de arroz para que estos fueran más gordos, y hacia tallos y hojas para aumentar la biomasa vegetal.

La investigación se ha desarrollado en varias etapas, en los primeros trabajos se estudió cómo se podría controlar la distribución de los azúcares en las plantas a través de una proteína especial denominada ‘factor de transcripción’, esta proteína se une a determinados genes y los activa o desactiva. Controlando el factor de transcripción se puede determinar dónde se deben acumular los azúcares y el carbono en las plantas. El grupo de investigadores estuvo estudiando la cebada por su elevado contenido en almidón, una vez se identificaron los genes responsables se buscó un factor de transcripción específico que se encargara de regular la conversión del azúcar en almidón en los granos. El arroz SUSIBA2 debe su nombre al nombre del factor de transcripción SUSIBA2, factor conocido como controlador maestro, ya que puede intervenir en el control de varios genes y procesos metabólicos. Este factor tiene la capacidad de dirigir la mayor parte del carbono hacia los granos, tallos y hojas, e impedir el suministro de carbono hacía raíces y suelo, lugar en el que los microorganismos lo convierten en metano como parte de su actividad.

Los estudios de campo se han realizado en China, se ha estudiado el rendimiento del arroz común con el factor de transcripción SUSIBA2 y se ha comparado con el rendimiento del mismo arroz sin modificar. Tres años más tarde se constató que la nueva variedad de arroz era mucho más productiva y la emisión de gases de efecto invernadero era prácticamente inexistente. Los expertos comentan que deben seguir investigando sobre los mecanismos implicados en la distribución del carbono y analizar cómo interactúan los microorganismos y las raíces de las plantas, para obtener una comprensión integral del impacto que tendría una disminución de los microorganismos productores de metano en las plantas.

Recordemos que ocurre lo mismo con otros alimentos, se puede citar como ejemplo la producción de ganado vacuno, según la FAO (Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) a nivel mundial la ganadería representa el 44% del metano producido por la actividad humana. Al respecto merece la pena destacar que se ha logrado desarrollar un suplemento alimenticio para el ganado que reduce un 30% las emisiones de metano, es un paso significativo pero no tanto como el obtenido con la variedad de arroz, cuyo volumen de emisiones es casi nulo.

Podéis conocer más detalles de la investigación sobre el arroz SUSIBA2 a través de este artículo publicado en la revista científica Nature.