La fotosíntesis permite a los vegetales y a bacterias transformar el dióxido de carbono (CO2) en componentes orgánicos.
Vancouver • Mejorar artificialmente la fotosíntesis que permite a las plantas y bacterias usar la luz del sol para crear nutrientes y energía representa un vasto potencial energético, según estudios presentados este fin de semana en una conferencia científica en Canadá.
El consumo de energía del planeta debería duplicarse durante los próximos 40 años, mientras que las reservas conocidas de hidrocarburo van a disminuir, destacaron investigadores estadunidenses y europeos que trabajan en distintos enfoques para manipular la fotosíntesis.
Los investigadores evaluaron el progreso de sus respectivos trabajos en la conferencia anual de la Asociación estadunidense para el avance de la ciencia (AAAS) que se desarrolla este fin de semana en Vancouver (Columbia Británica, oeste).
La fotosíntesis permite a los vegetales y a bacterias transformar el dióxido de carbono (CO2) en componentes orgánicos.
Pero la naturaleza no es muy productiva. Según estos científicos el rendimiento teórico máximo de este proceso para los grandes cultivos como el trigo o la remolacha azucarera sería de tan solo 5%.
"Las plantas, algas y ciertas bacterias convierten la luz y el CO2 en hidratos de carbono", precisó Anne Jones, profesora de bioquímica en la Universidad de Arizona (suroeste).
"De hecho, todos los carburantes fósiles que usamos fueron producidos así", destacó la científica en una nota presentada este fin de semana. Los hidratos de carbono o los glúcidos son una fuente importante de la alimentación humana.
Pero "desgraciadamente este proceso es relativamente ineficiente", añadió.
Si la tasa de conversión de la fotosíntesis pudiese incrementarse, incluso en unos puntos, el potencial de aumento de los rendimientos agrícolas o de la producción de una fuente de bio-energía abundante "sería muy importante", coincidieron los investigadores.
Anne Jones explicó este límite por la saturación bastante rápida de una enzima llamada Rubisco que cataliza el CO2, provocando una ralentización de la producción de hidrato de carbono.
El resultado es que una gran parte de la energía luminosa de la planta es desperdiciada.
Esta bio-química propone recuperar los electrones perdidos durante la fotosíntesis creando, a nivel celular, "nanohilos" biológicos para transferirlos a otra célula producida por manipulación genética para fabricar energía y nutrientes.
Howard Griffiths, un fisiólogo de la Universidad de Cambridge (Gran Bretaña) busca mejorar la fotosíntesis del arroz, manipulando le enzima Rubisco para aumentar la eficiencia. Un poco como un motor a inyección en mecánica.
Ciertos cultivos, como el de la caña de azúcar o algas y bacterias están dotados naturalmente de un Rubisco de alto rendimiento gracias a un mecanismo molecular llamado C4.
Esta nueva estructura celular podría ser integrada en la célula de la planta de arroz mediante manipulación genética para obtener mayores rendimientos en las cosechas.
El tercer enfoque para mejorar las fotosíntesis es estudiado por Richard Cogdell, un biólogo de la Universidad de Glasgow en Escocia.
Consiste en desarrollar una hoja artificial capaz de producir un biocarburante directamente a partir de CO2 y de agua.
Este biocarburante sería un terpeno, hidrocarburo producido por plantas y componente principal de la resina vegetal de la que deriva la trementina.
"Todavía no llegamos ahí, pero tenemos una hoja de ruta que nos ha llevado a medio camino en esa dirección para superar este desafío.... uno de los más difíciles que enfrenta la humanidad", estimó Richard Cogdell.
Según el biólogo, "tenemos de 30 a 50 años para lograrlo antes de que el petróleo y el gas sean limitados".