Genes “Verdes”: Ventajas de sostenibilidad de los cultivos tolerantes a herbicidas y resistentes a insectos

• Green Genes: Sustainability Advantages of Herbicide Tolerant and Insect Resistant Crops

• Genetic Literacy Project – 2 de Diciembre, 2014

• Por Anthony Shelton y David Shaw
• Traducido por Carlos Monroy

Con el objetivo de mitigar los mitos y desinformación sobre los cultivos transgénicos que han generado algunos medios de comunicación y ONG´s, el Genetic Literacy Project ha anunciado el lanzamiento de una serie de 6 artículos titulados; “OGM´s: Más allá de la ciencia”. Cada martes y jueves durante las próximas dos semanas serán publicados estos artículos donde se abordarán diferentes aspectos sobre el debate de los cultivos transgénicos, donde se espera promover un debate que se nutra de ciencia y no de miedos.

A continuación les brindamos la traducción del primero de estos artículos que fue publicado el día 2 de diciembre de 2014: Green Genes: Sustainability Advantages of Herbicide Tolerant and Insect Resistant Crops.

UNA VÍA HACIA ADELANTE

Centrarse en el uso de la tecnología de cultivos GM, incluyendo a los cultivos tolerantes a herbicidas,  debería ser para asegurar el uso de prácticas más efectivas y mejores que provean a los agricultores la capacidad de responder a los desafíos en los campos de cultivo y que los ayude a asegurar la máxima sanidad agroalimentaria. Las políticas públicas que limitan a los agricultores esta flexibilidad o innovación tecnológica en cultivos impactará de manera negativa a largo plazo en la producción de alimentos.

• La tecnología de cultivos GM provee a los agricultores con sistemas de manejo integrado de plagas (MIP) que permiten asegurar un cultivo productivo y seguro, a la vez que se protegen nuestros recursos naturales.
• La llegada de las plantas con tecnología Bt ha reducido dramáticamente el uso de pesticidas dañinos. En algunos casos el rango de decrecimiento ha sido de 50 a 70 %.
• Los agricultores han incrementado sus ingresos por hectárea gracias al uso de las plantas con tecnología Bt y por ello sus ingresos en general también han aumentado.
• Las malezas siempre han competido con los cultivos por nutrientes y luz solar.
• El manejo de malezas con cultivos tolerantes a herbicidas permite mejor salud del cultivo y a largo plazo han reducido el uso de combustibles, erosión y mejorado las condiciones del suelo.
• El manejo inteligente de estas tecnologías, incluyendo el mejoramiento selectivo y los CTH (cultivos tolerantes a herbicidas) son necesarios para limitar los impactos negativos.
• Los agricultores necesitan flexibilidad en los campos de cultivo y apoyo educativo para asegurar que no terminen dependiendo de un solo enfoque.

Definiendo el Término de Sustentabilidad

El término “sustentabilidad” se ha convertido en una palabra común para el público, pero una con peculiar importancia para la agricultura. Pero, ¿Qué es lo que significa realmente?

La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos  (NAS), que se encarga de brindar opinión independiente y objetiva a la nación en asuntos relacionados a temas científicos y tecnológicos, comenzó un foro en 2002 para compartir puntos de vista, información y análisis relacionados con el aprovechamiento de la ciencia y la tecnología para la sustentabilidad. En 2011 un grupo de la NAS presentó una propuesta para incorporar la sustentabilidad a los principios y toma de decisión de la Agencia de Protección Ambiental (EPA).

El comité que desarrolló la propuesta uso la definición de sustentabilidad basada en una declaración de política federal la Ley Nacional de Política Ambiental de 1969 y que fue incluida en una orden ejecutiva del 2009:

“La sustentabilidad se basa en un principio simple: Todo lo que necesitamos para nuestra supervivencia y bienestar depende, ya sea de manera indirecta o directa, de nuestro medio ambiente. La sustentabilidad crea y mantiene las condiciones bajo las cuales los humanos y la naturaleza puedan coexistir en armonía productiva, permitiendo lograr los requerimientos sociales, económicos, y otros de las generaciones presentes y futuras. La sustentabilidad es importante para asegurar que sigamos teniendo, agua, alimentos y recursos naturales para proteger la salud humana y la de nuestro medio ambiente.”

El reporte de 2011 recomienda que la EPA adopte formalmente como paradigma de sustentabilidad el enfoque de los “3 pilares” que significa considerar el 1) Medio ambiente 2) aspectos sociales 3) impactos económicos de una decisión o acción. El reporte expresa que la salud debe estar implícita en el pilar de aspectos sociales y que igualmente la EPA debe de articular su visión sobre sustentabilidad, y desarrollar un conjunto de principios de sustentabilidad que formen parte de todas las políticas y programas de las instituciones gubernamentales.

Mucho para definición de políticas públicas, pero ¿Qué es lo que sustentabilidad significa para la agricultura?

Primeramente: Que no haga daño.

“Agricultura sustentable” es un término que acuña muchas ideas, pero la idea central es que la agricultura debería de ser capaz de perdurar a largo plazo. Esto también significa que grandes cambios en alguno de sus tres pilares (ambiental, social, económico) son moderados y que no están sujetos a grandes perturbaciones.

La agricultura sustentable debería abrazar estos principios para asegurar la producción de alimentos y cultivos que sean seguros para el consumo, y que hagan menos daño al medioambiente en la medida de lo posible, además de ser rentable para los agricultores.

La agricultura no se da en “sistemas naturales” como muchos piensan. Los alimentos y fibras son producidos en “sistemas controlados” así que el reto es hacerlo de una manera sustentable. Nuevas tecnologías como la ingeniería genética son necesarias para lograr el objetivo de sustentabilidad en la agricultura.

El libro seminal de Rachel Carson, “Primavera Silenciosa”, fue publicado en 1962 y es considerado ampliamente por haber influenciado el inicio del movimiento ambientalista moderno en América. El libro alertaba a la sociedad de los peligros del uso desmedido de un amplio espectro de pesticidas. Carson reconocía la necesidad de proteger a los cultivos y evitar enfermedades dañinas como la malaria que es trasmitida por insectos. Pero también veía el daño ambiental que se podía generar por el uso desmedido de pesticidas.

Carson no fue la primera en reconocer esto, pero fue la que captó la atención del mundo. Tres años antes, un grupo de entomólogos habían dado a conocer un concepto innovador  llamado Manejo Integrado de Plagas (MIP) cuyas estrategias eran primeramente evitar el desarrollo de plagas y usar pesticidas sólo cuando fuese necesario. Un concepto central en el MIP es utilizar plantas que sean resistentes a insectos plaga de relevancia y reducir el uso de múltiples pesticidas para que de esa manera los enemigos naturales (que acaban con los insectos plaga) se conservaran y ayudaran enormemente a reducir la presencia de los insectos plaga.

En su libro, Carson detalla el uso prolongado y seguro de la bacteria del suelo, Bacillus thuringensis (Bt) la cual cuando es rociada en las plantas e ingerida por los insectos, causa la muerte de los mismos. Bt expresa una proteína que cuando es ingerida por ciertas especies de insectos, se pega las células de su intestino y hace que éstos dejen de alimentarse y por ende, mueren.

Productos en spray con la proteína Bt han sido utilizados por décadas por los agricultores, especialmente por los agricultores de cultivos orgánicos, quienes tienen restringido usar la mayor parte de los pesticidas sintéticos. Sin embargo cuando la proteína Bt es rociada en las plantas ésta solo dura un par de días y cada parte de la planta como la hoja o el tallo deben estar bien rociadas para que el insecticida sea efectivo. Estos factores han limitado enormemente su efectividad y por ello sólo representa una pequeña parte del mercado global de pesticidas (aproximadamente el 1%). Ciertamente el insecticida Bt ha tenido (y sigue teniendo) muchos partidarios, pero a nivel nacional e internacional su mercado es muy limitado.

Avancemos rápido hacia 1997 cuando las primeras plantas transgénicas o genéticamente modificadas fueron comercializadas. Estas plantas expresaban la misma proteína de Bt que Carson había mencionado y que algunos agricultores usaban en sus cultivos. Pero ahora que la proteína era expresada por la planta, en lugar de ser rociada cada ciertos días en la planta, proveía una defensa efectiva y constante. Es esencialmente la misma proteína presente en los atomizadores (spray) sólo que ahora sintetizada por la planta.

LOS CULTIVOS TRASNGÉNICOS PUEDEN FOMENTAR SISTEMAS PRODUCTIVOS MÁS SUSTENTABLES

Además de lograr el objetivo de tener impactos positivos tanto económicos como ambientales en el bienestar de los agricultores y de los consumidores, las plantas con tecnología Bt lograron cumplir las demandas de igualdad social de la sustentabilidad ya que éstas pueden ser cultivadas por pequeños agricultores de escasos recursos, así como también por aquellos que tienen menos recursos limitados. De hecho a nivel global las plantas Bt son más sembradas por agricultores en países en vías de desarrollo que agricultores de países desarrollados.

6 FACTORES QUE EXPLICAN PORQUE LAS PLANTAS CON TECNOLOGÍA BT SON MÁS SUSTENTABLES:

1. La planta sintetiza su propia defensa contra los insectos que intentan colonizarla, por lo que los agricultores no se ven en la necesidad de regresar a los campos de cultivo para volver a aplicar el insecticida evitando el uso de combustibles y compactado del suelo.
2. Estudios han señalado que la proteína Bt no daña a organismos no-objetivo (predadores y parásitos) que ayudan a reducir la población de insectos plaga.
3. Estudios señalan que la resistencia a la proteína Bt se dará mucho más rápido en plantas que son rociadas con la misma que en plantas que expresan la proteína. A pesar de que existen casos aislados de insectos que han desarrollado resistencia a las plantas Bt, existen muchos más casos de resistencia a otros insecticidas.
4. La llegada de las plantas Bt ha provocado la disminución dramática del uso de insecticidas dañinos. En algunos casos el decrecimiento ha estado en un rango del 50 al 70 %.
5. Estudios han documentado que los agricultores han incrementado sus ingresos por hectárea de tierra con el uso de plantas Bt y que en general sus ingresos han aumentado.
6. El impacto ambiental de las plantas Bt es mucho menor que cuando no se utilizan plantas Bt.

Las plantas con la tecnología Bt no son la panacea y deben ser manejadas adecuadamente, como cualquier otra tecnología, para asegurar su durabilidad a largo plazo. Ellas por sí solas no van a eliminar los problemas de hambruna. Ninguna tecnología agrícola lo hará. Pero las plantas Bt que reducen o eliminan la necesidad de insecticidas pueden ser una parte importante del sistema global de alimentos y fibras y ayudar a lograr un sistema de producción agrícola más sustentable. Deben de ser parte de manejos integrales de plagas.

Shelton, quien es co-autor de este artículo, es un entomólogo que entro al mundo de la agricultura por la influencia de Rachel Carson. “Hace un año regrese y leí el último capítulo de Primavera Silenciosa, en el que Carson nos invita a encontrar métodos alternativos para controlar las plagas de insectos. Ella pregunta porque no usamos insecticidas microbiológicos que son dañinos para los insectos pero no para los humanos. Pienso que Rachel Carson aplaudiría su uso ya que ella promovía ávidamente la proteína Bt como una alternativa a los insecticidas dañinos que se usaban en aquel entonces”, comenta Shelton. “Creo que ella diría, misma proteína mejor sistema de entrega”.

BENEFICIOS DE LOS CULTIVOS TOLERANTES A HERBICIDAS

¿Qué hay de los cultivos tolerantes a herbicidas? Las malezas provocan que los cultivos como el maíz o la soya compitan por nutrientes y luz solar. Los cultivos tolerantes a herbicidas (CTH) expresan genes que les permiten degradar el principio activo de los herbicidas, haciendo que éstos sean inofensivos para la planta. De esta manera los agricultores tienen la posibilidad de controlar mejor las malezas durante el tiempo de crecimiento de los cultivos y tienen más flexibilidad para decidir cuándo realizar los rocíos de herbicida.

Los cultivos TH se desarrollaron durante décadas de investigaciones en biotecnología e ingeniería genética. Estas tecnologías nos permiten identificar genes con características útiles  presentes en plantas o microorganismos y luego transferir el gen que expresa esa característica a una planta que pueda hacer uso de ésta de manera efectiva. En el caso de los CTH, los microorganismos poseen la capacidad de degradar los herbicidas rápidamente, cuando esta característica es transferida a la planta le permite a ésta tolerar el herbicida cuando antes no podría hacerlo.

Desde el desarrollo de la primera planta TH, se han desarrollado más eventos de tolerancia a herbicidas que además también pueden crear sitios activos inespecíficos para el herbicida, o bien producir metabolitos que inhiben el mecanismo de acción del herbicida.

Estos cultivos permiten a los agricultores controlar malezas de manera más efectiva, además de mejorar la productividad agrícola. El control de malezas es el área más caras de la operación agrícola, así que los cultivos que sobreviven al rocío de herbicidas ayudan a mantener las granjas económicamente viables. La efectividad del control de malezas con los cultivos TH también ha permitido a los agricultores adoptar sistemas como la agricultura de conservación. En lugar de arar los campos cada año, los agricultores ahora tienen la posibilidad de dejar los residuos de la cosecha anterior de maíz o soya lo que reduce la erosión del suelo y mejora su calidad. Esto ha llevado a reducir la contaminación de cuerpos de agua por sedimentos y nutrientes.

Los cultivos TH también han permitido a los productores hacerse más eficientes ya que pueden dedicarse a otras labores de agricultura en lugar de estar combatiendo malezas.  Ahora tenemos la posibilidad de producir más cultivos con mayor productividad, lo cual es crítico si necesitamos alimentar a una población de 7 mil millones de habitantes hoy y una de 9 mil millones en 2050. También estamos usando los cultivos TH para proteger nuestro medioambiente y crear sistemas de producción agrícolas más sustentables debido al uso de técnicas como la labranza reducida. El arado siempre se ha enfocado en el control de malezas, así que brindar herramientas que mejoren o reemplacen el arado podría ser positivo para el medioambiente – como la reducción en el consumo de combustibles fósiles y mejorar las condiciones del suelo.

¿QUE TAN GRAVE ES EL PROBLEMA DE LAS MALEZAS RESISTENTES A HERBICIDAS? (LAS ASÍ LLAMADAS “SUPER MALEZAS”)

Este es uno de los problemas más importantes que enfrenta la agricultura hoy en día. La resistencia a herbicidas ha sido un problema desde poco después de que los primeros herbicidas selectivos fueran desarrollados en los 50´s. Con la mayoría de los cultivos desoya, canola, maíz y algodón que tienen características de resistencia al glifosato (el glifosato se comenzó a comercializar en 1970 con el nombre de Roundup) estamos enfrentando la pérdida de efectividad del herbicida más importante a nivel global.

Como ha ocurrido en el pasado, cuando los agricultores utilizan repetidamente el mismo mecanismo una y otra vez, se genera una presión selectiva que lleva a la evolución de resistencias. Mucha parte de la discusión se ha centrado en la resistencia al glifosato, ya que millones de hectáreas de soya, canola, maíz etc, han dependido exclusivamente del glifosato por varios años como medio para controlar las malezas. Con ese tipo de presión selectiva era cuestión de tiempo antes de que se propagara la resistencia al herbicida.

Debido al impacto positivo global del glifosato en el control de malezas, muchos han hecho un llamado a regular la resistencia a herbicidas para preservar esta vital tecnología. Sin embargo es difícil imaginar como la regulación podría ser una herramienta efectiva. La situación particular de cada campo de cultivo o inclusive la porción de una parte del mismo varia en términos de poblaciones de malezas, además de las diferencias entre sistemas de cultivo, rotación de cultivos condiciones medioambientales, problemas gubernamentales etc. La regulación tendría que ser tan general que sería muy cuestionable su efectividad.

SI NO ES MEDIANTE REGULACIONES ESTRICTAS ¿COMO PUEDE RESOLVERSE EL PROBLEMA?

Una opción podría ser mediante la estipulación de estrategias para el manejo de resistencia a herbicidas en la etiqueta del herbicida o del producto que se vaya a utilizar. Esta idea tiene mucho mérito ya que sería un documento oficial que pide atención para una determinada estrategia. Los retos para esta idea están en monitorear que sean cumplidas y determinar quién está capacitado para llevar acabo estrategias para el manejo de resistencia a herbicidas y en como el monitoreo y el manejo de estos planes serían financiados.

Numerosos programas de incentivo, tanto privados como públicos, están siendo analizados, y tienen un gran potencial de convertirse en la pieza inicial para adoptar el desarrollo de programas para el manejo de resistencia a herbicidas. Proyectos comunitarios también están siendo evaluados para el manejo de resistencia a herbicidas, y en algunos casos los resultados han sido satisfactorios.

Por mucho los medios más efectivos son mediante la educación y la capacitación para la prevención y mitigación. Si a los agricultores y a los tomadores de decisión se les da la información y el entrenamiento adecuado sobre los impactos del desarrollo de resistencias, estarían, entonces,  mejor preparados para desarrollar estrategias efectivas para el manejo de resistencia a herbicidas. Pero la educación debe estar más allá de proveer simplemente información científica. Debemos igualmente brindar un completo entendimiento del conjunto de prácticas preventivas, un completo entendimiento del impacto económico del manejo de resistencias, y un entendimiento del proceso de toma de decisión para que así los agricultores tengan información que les permita hacer frente a sus situaciones individuales. No podemos ver el problema de resistencia a herbicidas como un problema meramente tecnológico, sino más bien, como un problema que afronta la humanidad. Visto a través de esos ojos, los programas educativos deben entonces ser desarrollados con el fin de cambiar la manera de como las decisiones para el control de malezas son tomadas tanto a corto como a largo plazo.

Sobre los Autores

Anthony Shelton es entomólogo y profesor en la Universidad de Cornell. Tiene un amplio conocimiento y experiencia en los programas de control de insectos plaga domésticos e internacionales.

David Shaw es Vicepresidente de Investigación y Desarrollo Económico en la Universidad Estatal de Mississippi. Su experiencia incluye la ciencia de cultivos y manejo de ecosistemas.

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