Una gran amenaza que tiene nuestro planeta a día de hoy es el cambio climático, amenazando en diversos aspectos, como las temperaturas extremas o desastres naturales. Pero, existe una dimensión crítica que pasa desapercibida y afecta directamente a la supervivencia humana: la seguridad alimentaria, en concreto de un origen vegetal. Esto no es un tema que afecta solo en la reducción del rendimiento de los cultivos y la cantidad que estos producen, sino también en la calidad de estos alimentos. Este es un fenómeno que se ha agravado principalmente con el aumento de las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, superando ya las 420 partes por millón (ppm).

A diferencia de lo que se podría pensar, el aumento del CO2 no beneficia a la agricultura. Por mucho que este gas actúa como elemento esencial y fertilizante de la fotosíntesis, en realidad tiende a llevar este proceso a un fenómeno denominado como “dilución nutricional” en las plantas, tal como lo son el trigo y el arroz. Ante el exceso de CO2 en las plantas, la fotosíntesis y por ende su producción de carbohidratos se vuelve más eficiente. Pero, la planta no logra absorber los minerales y nutrientes del suelo al mismo ritmo, lo que termina en un desequilibrio, es decir la planta crece más rápido y produce más biomasa, con cultivos más grandes y calóricos, pero con un contenido nutricional sustancialmente inferior en aquellos micronutrientes esenciales para la dieta humana, como lo son la proteína, el hierro y zinc.

Esta falta de nutrientes en los alimentos de origen vegetal se conecta directamente con un problema nutricional de urgencia mundial, llamado “hambre oculta”. Este fenómeno se traduce como la falta de micronutrientes esenciales en la dieta humana, la cual proviene de la deficiencia nutricional de los alimentos y no de una falta de alimentación. Este problema ya afecta a más de dos mil millones de personas, las que pertenecen principalmente al continente africano bajo el Sahara y al sur de Asia.

Con lo anterior se puede entender que el aumento del CO2 en la atmósfera, provocado por el cambio climático, ha logrado provocar caídas significativas en las concentraciones de estos nutrientes esenciales en cultivos de gran importancia para la alimentación humana. Pero, ¿es el aumento del CO2 uno de los factores principales de esta crisis alimenticia?

Para responder esto de manera precisa, analizamos cuantitativamente las variaciones en nutrientes por cambios en el CO2, utilizando diferentes bases de datos, (“co2df” y “Science_Advances_2018_rice_raw_data”) y otros datos experimentales específicos de cultivos de arroz expuestos a un enriquecimiento de CO2. Asimismo, la figura compara los valores de concentración de nutrientes (%) en distintos tipos de arroz bajo condiciones de CO2 ambiental (aCO2) y elevado (eCO2). En los tres nutrientes ya mencionados, hierro (Fe), proteína (N) y zinc (Zn), los valores correspondientes a eCO2 se ubican en rangos inferiores a los de aCO2. Con estos resultados se puede evidenciar claramente la deficiencia nutricional en los alimentos vegetales, en este caso el arroz, frente a condiciones ambientales con alta concentración de CO2.

Estas reducciones en nutrientes cobran especial relevancia cuando se consideran en el contexto del hambre oculta, más aún si consideramos las regiones más afectadas, donde las dietas están fuertemente basadas en cereales y ya existe un déficit nutricional por otros factores, como lo son la pobreza y la escasez de alimento9. De esta forma el cambio climático contribuye a la dilución de micronutrientes en alimentos vegetales, lo que claramente está intensificando este problema nutricional.

Ante este escenario planteado, queda explícito que la agricultura deberá tener una rápida capacidad de adaptación para poder asegurar nuestra alimentación futura. Por lo mismo es importante incorporar la calidad nutricional en los modelos de riesgo climático, además de promover los cultivos resilientes y fortalecer estrategias de biofortificación y diversificación alimentaria, combinándolo con políticas de mitigación y adaptación frente al cambio climático. De esta manera, como gran parte de nuestros cultivos típicos son vulnerables ante el aumento de CO2, una buena opción sería la transición hacia el consumo a otro tipo de cultivos, como lo es el mijo perla10, ya que su evolución ha llevado a que su proceso fotosintético quede resguardado de la saturación de CO2, generando una protección ante la dilución nutricional y manteniendo los niveles de micronutrientes incluso en climas extremos. Además, si queremos asegurarnos que nuestros alimentos sigan nutriéndonos en el futuro, requerimos de una perspectiva que mida la alimentación mundial no solo en volumen y toneladas, sino que también desde la densidad nutricional. Pero entonces, ¿cómo evolucionará la calidad nutricional de estos alimentos si las concentraciones de CO2 siguen aumentando, de acuerdo a los escenarios proyectados? ¿Qué alimentos saldrán de nuestra dieta típica y por cuales serán reemplazados? Y según lo mencionado, ¿son los vegetales como el mijo perla o las plantas marinas los alimentos del futuro? Estas preguntas abren un campo de investigación urgente donde el cambio climático no sólo redefine los límites ambientales de nuestro planeta, sino que también la capacidad de sostener una nutrición adecuada para la humanidad.

*Este artículo fue elaborado por estudiantes del Core de Ciencias y publicado en el marco del proyecto piloto de la Microcredencial en Pensamiento Científico y Competencias Investigativas de la Universidad Adolfo Ibáñez.