Agrociencia, la Biotecnología y el Mejoramiento de Plantas

          La biotecnología es la tecnología basada en la biología  especialmente usada en agricultura  farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina.  Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica  genética  virología, agronomía, ingeniería, física, química  medicina, entre otros.  Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, entre otros campos.
          Probablemente el primero que uso este termino fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una granexplotación agropecuaria.  El Protocolo de Cartagena sobre la Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica define la biotecnología moderna como la aplicación de: Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ADN recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u organelos, o, la fusión de células mas allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional.
          Entre las principales ventajas de la biotecnología se tienen: rendimiento superior, reducción de pesticidas, mejora en la nutrición y mejora en el desarrollo de nuevos materiales.  El rendimiento superior: mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando mas alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como factores ambientales.  La reducción de pesticidas: cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se esta contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes da~os ambientales y a la salud.  La mejora en la nutrición  se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas adicionales en alimentos asi como reducir los alergenos y toxinas naturales; también se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a lo países que tienen menos disposición de alimentos.

Bacterias(circuladas en rojo) que se alimentan de petroleo(mancha negra grande).

          La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un lugar contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos.  Los entornos marítimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regiones costeras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de la contaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran en el medio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradación de hidrocarburos llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclásticas (HCB).  Además varios microorganismos como Pseudomonas, Flavobacterium, Arthrobacter y Azotobacter pueden ser utilizados para degradar petróleo.  El derrame del barco petrolero Exxon Valdez en Alaska en 1989 fue el primer caso en el que se utilizó biorremediación a gran escala de manera exitosa, estimulando la población bacteriana suplementándole nitrógeno y fósforo que eran los limitantes del medio.

El Cambio Climático y sus Efectos en la Agricultura de Producción en Puerto Rico

      El cambio climático está cambiando el planeta y los humanos contribuimos diariamente a incrementarlo. En los 100 años últimos la temperatura media global del planeta ha aumentado 0,7 °C, siendo desde 1975 el incremento de temperatura por década de unos 0,15 °C. En lo que resta de siglo, según el IPCC, la temperatura media mundial aumentará en 2-3 °C. Este aumento de temperatura supondrá para el planeta el mayor cambio climático en los últimos 10.000 años y será difícil para las personas y los ecosistemas adaptarse a este cambio brusco.

La imagen muestra los picos en temperatura que ha habido en los últimos años comparando con otros.

En los 400.000 años anteriores, según conocemos por los registros de núcleos de hielo, los cambios de temperatura se produjeron principalmente por cambios de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. En el tiempo actual, los cambios de temperatura se están originando por los cambios en el dióxido de carbono de la atmósfera. En los últimos 100 años, las concentraciones atmosféricas de CO₂ han aumentado en un 30% debido a la combustión antropogénica de los combustibles fósiles. El aumento constante del CO₂ atmosférico ha sido el responsable de la mayor parte del calentamiento. Este calentamiento no puede ser explicado por causas naturales: las mediciones de los satélites no muestran variaciones de entidad en la energía procedente del Sol en los últimos 30 años; las tres grandes erupciones volcánicas producidas en 1963, 1982 y 1991 han generado aerosoles que reflejaban la energía solar, lo cual produjo cortos periodos de enfriamiento.

Se debe tener en cuenta que existe una cantidad importante de vapor de agua (humedad y nubes) en la atmósfera terrestre, y que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero. Si la adición de CO₂ a la atmósfera aumenta levemente la temperatura, se espera que más vapor de agua se evapore desde la superficie de los océanos. El vapor de agua así liberado a la atmósfera aumenta a su vez el efecto invernadero. A este proceso se le conoce como la retroalimentación del vapor de agua (water vapor feedback en inglés). Es esta retroalimentación la causante de la mayor parte del calentamiento que los modelos de la atmósfera predicen que ocurrirá durante las próximas décadas. La cantidad de vapor de agua, así como su distribución vertical, son claves en el cálculo de esta retroalimentación.

El diagrama muestra cómo es que el efecto invernadero se lleva a cabo.

El papel de las nubes es también crítico. Las nubes tienen efectos contradictorios en el clima; cualquier persona ha notado que la temperatura cae cuando pasa una nube en un día soleado de verano, que de otro modo sería más caluroso. Es decir: las nubes enfrían la superficie reflejando la luz del Sol de nuevo al espacio. Pero también se sabe que las noches claras de invierno tienden a ser más frías que las noches con el cielo cubierto. Esto se debe a que las nubes también devuelven algo de calor a la superficie de la Tierra. Si el CO₂ cambia la cantidad y distribución de las nubes podría tener efectos complejos y variados en el clima, ya que una mayor evaporación de los océanos contribuiría también a la formación de una mayor cantidad de nubes.

Y entonces, luego de una explicación sobre que es el efecto invernadero, podemos saber como es que afecta el cambio climático a la agricultura de producción en Puerto Rico.  Puerto Rico es una isla localizada en las latitudes tropicales húmedas, por lo tanto, el ambiente es cálido.  En esta isla se lleva a cabo mucha actividad agrícola.  Entre estas actividades están: la producción de animales y la producción de frutos y verduras.  Con las altas en temperatura se verán afectadas estas actividades.  Las épocas de sequías van a ser mas fuertes al igual que las épocas de huracanes y lluvias.  Todo esto afectara mucho la agricultura.  Ciertos frutos se cosecharan antes o después del tiempo en que se solían recoger, los animales sufrirán debido al calor y las cosechas de otros productos serán inundadas por las lluvias fuertes.  O sea, aunque se trate de fomentar la actividad agrícola del país, como quiera se vera afectado todo por causa del calentamiento.