Los niveles elevados de CO2 provocan una deficiencia mineral en las plantas

Durante años los científicos han visto la mejora de la fotosíntesis como uno de los únicos aspectos positivos posibles del aumento de los niveles de dióxido de carbono (CO2) atmosférico ya que, dado que las plantas utilizan el dióxido de carbono para la fotosíntesis, es previsible que los niveles más altos del gas darán lugar a plantas más productivas.

Sin embargo, una revisión realizada por científicos del Instituto de Ciencias Vegetales de Montpellier (Francia) publicada en la revista 'Trends in Plant Science', explica por qué este efecto puede ser menor de lo esperado, ya que los niveles elevados de CO2 dificultan a las plantas la obtención de los minerales necesarios para crecer y proporcionar alimentos nutritivos.

"Hay muchos informes en la literatura que muestran que los niveles de CO2 que se esperan a finales del siglo XXI conducirán a una menor concentración de nitrógeno en la mayoría de las plantas, afectando principalmente al contenido de proteínas en los productos vegetales", recuerda dice el primer autor Alain Gojon, director de investigación del Instituto Nacional de Investigación de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de Francia.

Añade que "es muy importante entender por qué el cultivo de plantas con CO2 elevado tiene un efecto tan negativo en el contenido de proteínas de la mayoría de los cultivos básicos y en el futuro de los alimentos".

Las plantas utilizan la fotosíntesis para incorporar el CO2 a los azúcares de los que obtienen su energía. Sin embargo, la fotosíntesis no proporciona a las plantas los minerales clave que necesitan para crecer. Para la mayoría de las plantas, estos minerales, como el nitrógeno, el fósforo y el hierro, se recogen del suelo a través de sus sistemas radiculares. El nitrógeno es especialmente importante, ya que es un bloque de construcción clave para los aminoácidos que las plantas utilizan para fabricar proteínas.

Una deficiencia de nitrógeno no sólo significa que una planta tendrá dificultades para construir sus tejidos, sino que también proporcionará menos nutrición a los seres humanos.

"Lo que está claro es que la composición de nutrientes de los principales cultivos utilizados en todo el mundo, como el arroz y el trigo, se ve afectada negativamente por la elevación del CO2. Esto tendrá un fuerte impacto en la calidad de los alimentos y en la seguridad alimentaria mundial", afirma el autor correspondiente, Antoine Martin, investigador del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia.

"Dos nutrientes principales, esenciales para la nutrición humana, pueden verse afectados por este fenómeno --añade Gojon--. El primero son las proteínas construidas a partir del nitrógeno. En los países en desarrollo esto puede ser un gran problema, porque muchas dietas en estos países no son ricas en proteínas y las plantas cultivadas con CO2 elevado pueden tener entre un veinte y un treinta por ciento menos de proteínas. El segundo es el hierro. Se calcula que la carencia de hierro afecta ya a 2.000 millones de personas en todo el mundo", apunta.

Más allá de los sistemas alimentarios mundiales, la disminución del estado mineral de las plantas al aumentar los niveles de CO2 atmosférico puede provocar un bucle de retroalimentación negativa para mitigar el cambio climático.

"El sumidero de carbono terrestre asociado al aumento de la fotosíntesis puede ser limitado si la mayor parte de la vegetación es deficiente en nitrógeno y otros minerales, lo que puede impedir cualquier aumento adicional de la captura de CO2 de la atmósfera", advierte Gojon.

"Nos gustaría entender realmente los mecanismos responsables de los efectos negativos del CO2 elevado en la composición mineral de las plantas --reconoce Martin--. Por ejemplo, actualmente estamos explorando la variación genética natural que hay detrás de estos efectos negativos, que podría utilizarse después para mejorar el valor nutricional de los cultivos en una futura atmósfera de CO2".