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1 de Junio de 2016
Medioambiente

Hacia una bioingeniería del planeta

La aplicación de métodos de biología sintética al diseño de nuevas interacciones ecológicas podría ayudarnos a evitar el colapso ambiental.

La biología sintética podría constituir una herramienta valiosa para regenerar los ecosistemas amenazados de nuestro planeta y mitigar los efectos del cambio climático. [GETTY IMAGES/JOHAN SWANEPOEL/ISTOCK]

En síntesis

Numerosos ecosistemas de nuestro planeta se hallan en un estado muy frágil, a punto de desaparecer, en gran parte como consecuencia de la presión humana y del cambio climático.

Los autores del presente artículo han desarrollado un modelo teórico en el que plantean la posible regeneración de estos hábitats. En concreto, proponen utilizar organismos sintéticos que, al crear nuevas interacciones ecológicas con las especies autóctonas, permitirían llevar al ecosistema a su situación previa al colapso y, desde esta, a un estado estable.

El modelo incluye barreras genéticas y ecológicas que evitan la dispersión incontrolada en la naturaleza de los organismos modificados.

Nuestra biosfera ha experimentado a lo largo de su existencia numerosos cambios climáticos abruptos y cinco extinciones masivas que han dejado una marca clara en el registro fósil. Una de ellas, la del final del Pérmico, casi provocó la desaparición de la vida en la Tierra, según apunta el paleontólogo Michael Benton, de la Universidad de Bristol. En la actualidad, los datos parecen indicar que nuestro planeta está sufriendo un nuevo proceso de cambio. A medida que las señales de alarma van en aumento, crece la sensación de que la viabilidad de nuestros ecosistemas puede verse seriamente amenazada por el cambio climático y el deterioro ambiental. La temperatura global está ascendiendo a una velocidad cada vez mayor como consecuencia de la acumulación en la atmósfera de gases de efecto invernadero. Las especies invasoras, la caza, la contaminación o la pérdida y fragmentación de hábitats están promoviendo la pérdida irreversible de biodiversidad. El empleo desmedido de combustibles fósiles y la presión que ejercen sobre los ecosistemas la explosión demográfica humana y nuestro modelo de consumo son, en gran medida, responsables de estos cambios. Así pues, todo apunta a que, en esta ocasión, podríamos ser la causa principal de la que se prevé que será la sexta gran extinción.

¿Cómo podemos reaccionar ante esta enorme amenaza? Recientemente, nuestro grupo ha propuesto una posible solución basada en la combinación de la ingeniería ecológica y la biología sintética. En concreto, hemos desarrollado una hipótesis que plantea el uso de organismos sintéticos para hacer frente a los principales retos ambientales de nuestro planeta. Nuestra estrategia conllevaría en particular la creación de nuevas interacciones ecológicas que permitieran mantener o recuperar la estabilidad de comunidades ecológicas frágiles. Con ella podría evitarse el colapso de los ecosistemas degradados, mitigar la acumulación de los gases de efecto invernadero o eliminar contaminantes de distintos hábitats. Nuestro modelo incluye, además, barreras genéticas y ecológicas para impedir la dispersión de los organismos modificados, que serían inviables fuera de las condiciones estrictas para las que se han creado.

Hemos bautizado nuestra idea con el nombre de «terraformación». El concepto, que nació en 1942 en la literatura de ciencia ficción, se propuso más tarde como una forma de modificar el clima de otros planetas, en particular el de Marte. James Lovelock sugirió, por ejemplo, la inyección en el planeta de gases de efecto invernadero, como los clorofluorocarburos, para provocar un aumento de las temperaturas y la liberación del agua congelada en el permafrost marciano. Dado que estas propuestas tienen que ver con crear condiciones similares a las de la Tierra, hablamos de terraformación para referirnos a modificaciones artificiales de hábitats destinadas a favorecer la presencia de sistemas vivos (tal y como los conocemos).

A diferencia de Marte, que puede ser un planeta biológicamente inerte, la terraformación de nuestro planeta consistiría en modificar una biosfera ya existente introduciendo pequeñas variaciones en las interacciones ecológicas con el fin de evitar el colapso del ecosistema, o al menos paliar alguno de los efectos del cambio climático. Para ello nos apoyamos en dos ideas clave: la primera es que, mediante el conjunto apropiado de genes y mecanismos de regulación, podemos ampliar el fenotipo de algunos microorganismos autóctonos; la segunda se basa en el conocimiento sobre cómo las dinámicas cooperativas entre organismos pueden modificar los flujos de materia y energía a través de las redes ecológicas, lo que favorecerá la construcción de un nicho ecológico estable y promoverá su resiliencia.

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