Sequías prolongadas, temperaturas más altas, lluvias irregulares y aparición de nuevas enfermedades están poniendo en jaque la agricultura en América Latina. En este contexto, el microbioma del suelo, que habita en las raíces y en distintas partes de las plantas, se perfila como una de las herramientas más prometedoras para enfrentar los efectos del cambio climático. Gracias a tecnologías de vanguardia, la interacción entre plantas y microbios no solo mejora la productividad, sino que además refuerza la capacidad de los cultivos para soportar el impacto del cambio climático.

​Bajo la tierra existe una comunidad invisible que trabaja en silencio: millones de microorganismos se agrupan en el microbioma del suelo y cumplen funciones vitales; por ejemplo, ayudan a las plantas a absorber mejor los nutrientes, estimulan su crecimiento y activan sus defensas naturales frente a plagas o variaciones extremas del clima.

La profesora Paula Alejandra Díaz Tatis, del Instituto de Biotecnología de la UNAL (IBUN) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que “este conjunto de organismos actúa como un 'sistema inmunológico extendido' de los cultivos, capaz de darles más resiliencia frente a las condiciones cambiantes".

En América Latina el cambio climático ya está modificando los escenarios agrícolas: campesinos que antes cultivaban en zonas estables deben trasladarse a suelos nuevos, en donde los cultivos se enfrentan a agentes dañinos desconocidos. Aumentan las plagas, aparecen variantes de microorganismos que afectan a las plantas y se intensifican fenómenos como el estrés hídrico –es decir la falta de agua suficiente para que las plantas mantengan sus funciones vitales–, el cual se produce por sequías más prolongadas, lluvias irregulares o suelos con baja capacidad de retener humedad, lo que debilita los cultivos y los hace más vulnerables a enfermedades. A esto se suma el calor extremo, que agrava las pérdidas y acelera la presión sobre los sistemas agrícolas.

“Estas condiciones obligan a buscar nuevas estrategias, y una de las más prometedoras es justamente el aprovechamiento del microbioma", explica la investigadora Díaz.

Con ese propósito se desarrolló en la Hemeroteca Nacional el curso internacional “Potencial biotecnológico del microbioma en la agricultura: hacia el diseño y la implementación de comunidades sintéticas para mitigar efectos del cambio climático en cultivos", organizado por el IBUN con el apoyo del Centro Latinoamericano de Biotecnología (CABBIO) de Argentina.

Un laboratorio vivo para entender los secretos del suelo

En el estudio participaron 16 estudiantes e investigadores provenientes de Argentina, Brasil, Uruguay, Paraguay, Perú y Colombia, quienes durante 80 horas combinaron teoría y práctica en un espacio interdisciplinar de formación científica y cooperación regional.

En las prácticas, los participantes extrajeron ADN de la rizósfera del arroz —la zona del suelo en contacto directo con las raíces— y construyeron librerías metagenómicas, es decir colecciones de fragmentos de material genético que permiten secuenciar y explorar la diversidad genética de todos los microorganismos presentes sin necesidad de aislarlos uno por uno.

Con el apoyo de análisis de bioinformática, herramientas computacionales que procesan grandes volúmenes de datos, fue posible identificar qué microbios habitan en el suelo y cómo interactúan.

La profesora Díaz explica que “este enfoque abre una ventana al mundo microbiano que los métodos tradicionales de cultivo ya no permiten, pues muchos de estos organismos no pueden crecer en condiciones de laboratorio".

El curso también profundizó en el diseño de consorcios microbianos, que busca combinar microorganismos esenciales en comunidades sintéticas capaces de transferirles a los cultivos rasgos como resistencia a la sequía, tolerancia a altas temperaturas o mecanismos de biocontrol, es decir, estrategias biológicas para contener o suprimir enfermedades en las plantas sin necesidad de recurrir a pesticidas químicos.

Los estudiantes conocieron además el potencial de los biofertilizantes y bioestimulantes microbianos, preparados que, más allá de nutrir el suelo, establecen un “diálogo molecular" con las raíces: las plantas liberan compuestos que atraen a los microbios, y estos a su vez producen moléculas que activan defensas naturales y reducen los efectos del calor o la falta de agua.

Uno de los temas más novedosos fue la edición genética de bioinoculantes bacterianos con la técnica CRISPR-Cas, que permite mejorar la eficiencia de estos microorganismos y dotarlos de funciones específicas. Argentina ha marcado la pauta en este campo con investigaciones pioneras que muestran cómo bacterias editadas pueden proteger cultivos frente a condiciones adversas y reducir el uso de agroquímicos.

La investigadora Díaz resaltó que este tipo de iniciativas fortalecen el trabajo que el IBUN viene desarrollando en microbiología agrícola y bioprospección. Allí, grupos de investigación liderados por expertos como Nubia Moreno y Daniel Uribe han trabajado durante años en el uso de insumos microbianos y en la exploración del microbioma como herramienta biotecnológica para una agricultura sostenible en el país.

La profesora concluyó que formar expertos en estas temáticas es fundamental para la región, ya que América Latina necesita comunidades científicas capaces de diseñar soluciones propias frente a los retos agrícolas que impone el cambio climático, para no depender de insumos externos.​

Fuente: Agencia UNAL​