La agricultura espacial: una vía alternativa frente a la crisis climática y la superpoblación

China, la primera potencia mundial en el campo de la agricultura espacial, asegura que ha logrado plantar más de 200 variedades de cultivos con mutación espacial en los últimos 30 años. Esta innovadora técnica ha ido evolucionando hasta convertirse en una opción real para hacer frente a la desoladora crisis climática que se avecina y a la creciente necesidad de abastecimiento alimentario asociada al imparable crecimiento de la población.

El país asiático comenzó a experimentar con la agricultura espacial en 1987, y actualmente es la única nación del mundo que emplea está tecnología de manera constante. Desde entonces, ha llevado a cabo decenas de misiones para poner semillas de cultivos en la órbita. 

Uno de los mayores éxitos alcanzados en este campo está representado por la variedad de cereal conocida como Luyuan 502, que se ha convertido en el segundo tipo de trigo más cultivado en China. Estas semillas fueron reproducidas mediante la técnica denominada como mutagénesis espacial, según explica el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).

En qué consiste la mutagénesis espacial

Partiendo de la información proporcionada por el artículo Mejoramiento espacial: los cultivos de próxima generación, el proceso es el siguiente: las semillas se ponen en órbita a más de 340 km de la superficie terrestre, en viajes que duran desde cuatro días a varios meses. Allí se desarrollan en condiciones de baja gravedad y fuera del campo magnético protector de la Tierra. En este nuevo entorno pueden producirse una serie de modificaciones en las semillas y las plantas. De esta forma, la radiación solar y cósmica de alta energía pueden alterar el material genético de las propias semillas, lo que da lugar a mutaciones cromosómicas que se transmiten a las generaciones futuras. 

A simple vista, la variedad de trigo Luyuan 502 es completamente idéntica a cualquier otra cultivada a lo largo del país. Sin embargo, esta semilla sometida a mutación posee un rendimiento un 11 % mayor que el trigo común que se cultiva en China, una mejor tolerancia a la sequía y una mayor capacidad de adaptación contra las plagas, según datos de la OIAE, que coordina la cooperación internacional en el uso de técnicas basadas en la irradiación para la creación de nuevos tipos de cultivos.

«Luyuan 502 es una verdadera historia de éxito», dice Liu Luxiang, principal experto en mutagénesis espacial de China y director del Centro Nacional de Mutagénesis Espacial para la Mejora de Cultivos en el Instituto de Ciencias de Cultivos de la Academia China de Ciencias Agrícolas en Beijing. «Tiene un potencial de rendimiento y adaptabilidad muy altos y se puede cultivar en muchas áreas diferentes con diferentes condiciones», añade. Además de trigo, los científicos chinos han producido arroz, maíz, soja, alfalfa,  sésamo, algodón, sandías, tomates, pimientos dulces  y otros tipos de vegetales cultivados en el espacio.

En la mayoría de los casos, las semillas son enviadas al espacio y vuelven a ser plantadas una vez que regresan a la Tierra. Después, las plantas se analizan para encontrar rasgos útiles que aporten cualquier tipo de ventaja frente a las variedades de cultivos más tradicionales. El principal objetivo es desarrollar modificaciones que puedan producir frutos más grandes, menores requisitos de riego, mejores perfiles de nutrientes, resistencia a temperaturas altas y bajas o resiliencia contra enfermedades.

Las plantas más prometedoras y que han mostrado mejor rendimiento se potencian aún más, hasta que los investigadores consiguen desarrollar una variante sustancialmente mejorada que puede abordar las necesidades de los agricultores.

No es una técnica infalible

No se trata, sin embargo, de un proceso 100% efectivo. En algunos casos, la radiación puede generar en las semillas una serie de mutaciones capaces de empeorar o hacer impracticable su cultivo. Por ejemplo, un lote de semillas de lechuga enviadas a la Estación Espacial Internacional por científicos europeos en 2020 creció más lentamente que las plantas que no se pusieron en órbita. Pero, cuando se alcanzan resultados positivos, las semillas pueden volverse más resistentes y capaces de soportar condiciones de crecimiento más extremas, pueden producir más alimentos de una sola planta o incluso crecer más rápido con menos cantidad de agua. Tras regresar a la Tierra, las semillas de estas plantas criadas en el espacio se someten a una cuidadosa selección y reproducción para crear versiones viables de cultivos populares.

«En efecto, el ambiente espacial es especialmente complicado para los seres vivos, porque constituye un entorno nuevo desde el punto de vista evolutivo», apunta en declaraciones a THE OBJECTIVE el doctor Raúl Herranz, experto en biología espacial y microgravedad simulada del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CSIC).

Este ambiente novedoso genera en las diferentes especies «mecanismos de respuesta adaptativos», lo que puede dar lugar a «nuevas semillas que respondan mejor a cualquier tipo de estrés», afirma. Sin embargo, el científico se muestra escéptico con respecto al entusiasmo de los datos expuestos por China: «Es necesaria la validación biológica de esos resultados», y advierte de que «no existen artículos científicos producidos por estos investigadores porque no utilizan métodos de experimentación donde los controles se puedan verificar correctamente».

En este sentido, Herranz cuestiona el hecho de que los científicos chinos lleven más de 30 años desarrollando esta técnica: «Esos años no tenían la capacidad de hacer tantos experimentos ni de cultivar tantas semillas en el espacio». Además, expresa sus dudas sobre la eficacia de unos experimentos «tan cortos», ya que «las semillas han estado expuestas al espacio, pero ni siquiera han crecido allí». «Tendría más sentido que se cultivaran en ese entorno y entonces recoger las semillas una vez hayan adquirido esas ventajas adaptativas», argumenta.

El experto cataloga como «un tiro al aire» que se expongan las semillas a la radiación espacial de forma «aleatoria», y concluye que sería mucho mejor «aplicar la radiación directamente en la Tierra y ensayarlas en el espacio», al contario de lo que se está realizando.

Cambio climático y crisis alimentaria

Según los datos de la ONU, se estima que la población mundial podría crecer una media de 83 millones de personas cada año, hasta los 8.500 millones de habitantes en 2030, los 9.700 millones en 2050 y los 10.400 millones en 2100. Ante esta situación, en un planeta Tierra que agoniza por el azote cada vez más intenso del cambio climático, con consecuencias devastadoras como los miles de incendios provocados por el aumento de las temperaturas, y con las cadenas de suministros pendientes de un hilo, algunos investigadores creen que la mutagénesis espacial puede ayudarlos a adaptar los cultivos a estos nuevos desafíos.

China considera que la mejora del rendimiento de sus cultivos agrícolas a través de la mutación genética es una necesidad. Según Liu y su equipo, el planeta tiene que aumentar su producción de cereales en un 70 % si quiere alimentar a 2.000 millones de personas adicionales que se espera que vivan para el 2050. A través de la mutagénesis nuclear y espacial, solo China ha desarrollado e introducido más de 800 nuevas variedades, mejorando todas las características clave en comparación con los cultivos originales, según el OIEA.