Calentamiento global afecta productividad de frutales chilenos de la zona central

El incremento de temperaturas en los meses de invierno puede generar una disminución en el rendimiento de árboles frutales de carozo de la zona central del país, que están adaptados a otras condiciones climáticas. Esto, de acuerdo a los resultados de un estudio elaborado por investigadores del Centro de Genómica y Biotecnología de la Universidad Mayor.

Los hallazgos fueron presentados en un encuentro mundial en la Universidad de Wisconsin, en Estados Unidos– referido a la tolerancia y aclimatación al frío de las plantas en el contexto del cambio climático.

El trabajo, a cargo de la académica Andrea Miyasaka, muestra que debido al fenómeno de los inviernos cálidos, el requerimiento de horas de frío en frutales no se está cumpliendo, lo que podría tener impacto en los ciclos de cosechas de frutas como cerezos, duraznos, nectarinas y ciruelas, entre otros, claves para la actividad hortofrutícola en las regiones de O’Higgins y El Maule.

El frío de invierno lleva a alteraciones epigenéticas en regiones específicas de su genoma, que están directamente relacionadas con el proceso de floración. La falta de frío altera la cinética de esas modificaciones moleculares resultando en una floración heterogénea en primavera.

Según cifras de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), Chile es el mayor productor de frutas del hemisferio sur. “Para que haya una buena producción de frutos se requiere de una buena floración del árbol. Las yemas florales, que contienen las flores, son producidas en verano y abren en primavera. Su requisito para que puedan abrir y florecer es que acumulen un determinado número de horas frío. Una hora frío corresponde a una hora bajo una temperatura promedio entre 4 y 7 grados Celcius. Esta es la forma que tiene el árbol de saber que pasó el invierno. En el caso de los carozos de la zona central, el factor del frío es incluso más importante que el acceso al agua o la disponibilidad de luz en términos de inducción de la floración”, explica Miyasaka.

La investigación se desarrolla con la toma de muestras de yemas florales en invierno, para luego inducirlas a la floración en invernaderos con la simulación de condiciones primaverales. Luego de eso se efectuaron distintos tipos de análisis genómicos en laboratorio, a fin de estimar el requerimiento de frío de cada variedad, tomando datos de estaciones meteorológicas de las plantaciones. Los modelos matemáticos con los que se calculan las horas de frío utilizan algoritmos que consideran las horas típicas (de entre 4 y 7 grados Celsius) y penalizan puntajes a aquellos períodos con temperaturas menores a cero.

Según la investigadora de la Universidad Mayor –quien durante los últimos años ha indagado en cómo el fenómeno climático ha generado cambios en los procesos de floración de cerezos en la Región de O’Higgins–, la información recolectada en el estudio podría ser útil para la creación de nuevas variedades de frutas más adaptadas a estos fenómenos, ampliando las regiones de cultivo de carozos e incluso modificando los ciclos de cosecha.

“El consenso a nivel de la comunidad científica es que vamos a tener inviernos más cálidos y con menos lluvias. Chile, como un productor de fruta, podría verse afectado en su actividad económica hortofrutícola por esta condición, debido a que el frío actúa como un regulador de la floración de plantas de clima temperado”, recalca la académica.

La dormancia invernal

El propósito del estudio fue establecer los mecanismos moleculares a nivel del ADN durante el fenómeno de la dormancia, a fin de que dicha comprensión facilite el desarrollo de marcadores genéticos que permitan el mejoramiento de las frutas en el nuevo escenario climático. La dormancia es clave para entender el ciclo de floración de las plantas perennes en climas temperados. Éste consiste en un receso del ciclo anual de los frutales de hoja caduca y es inducido por las bajas temperaturas o la menor cantidad de luz en otoño.

Durante este período de latencia, se paraliza el crecimiento de los árboles y éste se reanuda en primavera. De acuerdo a la investigadora de la Universidad Mayor, existen especies de bajo requerimiento, con entre 500 y 600 horas; de mediano, con entre 600 y 900; y de alto, que puedan llegar hasta 1800. En el caso de los frutales carozo de la zona central, principalmente ubicados en la región de O’Higgins y el norte del Maule, el requerimiento está alrededor de las mil horas.

“Si bien no existe claridad respecto a los mecanismos que utilizan los árboles para sensar la cantidad de horas frío acumuladas para poder florecer, de alguna manera el frío induce modificaciones a nivel molecular, que van a activar o reprimir genes que están relacionados con la floración, proceso que permite el surgimiento del fruto. En la última década hemos tenido inviernos cálidos y los árboles no lograron cumplir la cantidad de horas”.

Uno de los más afectados es el cerezo, cuya producción se exporta en más de un 90%, debido a que tiene una ventana de producción mucho más acotada: cerca de ocho semanas. Para este tipo de especies, el factor del frío es mucho más relevante que la cantidad de luz recibida durante el período de latencia, como ocurre con las viñas. A ello también se suman otros fenómenos climáticos como las lluvias de primavera y verano, los eventos esporádicos de calor durante el invierno o las horas de frío en primavera.

Miyasaka explica que «las lluvias de primavera y verano impiden que las abejas puedan volar para polinizar las flores, lo que a su vez evita que las flores den frutos. En el caso de las heladas de primavera, el daño viene porque las flores no son tolerantes al frío de esta estación, a diferencia de invierno, cuando están en dormancia y las yemas de los árboles protegen a las flores. Las yemas son una estructura similar a una bolsa, pero cuando se abre, la flor no es tolerante al frío. Otro fenómeno de riesgo se da con los veranillos de invierno, porque muchas veces los árboles ya acumularon el frío suficiente y la yema florece. Y si luego vuelve a haber frío, la producción tendrá pérdidas”.

No hay selección natural

La actividad agrícola es un fenómeno artificial y esto significa que los árboles productores no logran adaptarse a fenómenos externos. “La selección natural permite que los individuos más performantes permanezcan y los que no, mueran. En el caso de la agricultura, todos los individuos fueron seleccionados por el hombre y están adaptados a una misma condición. En tal caso, si existe un cambio, el daño será mayor. Muchas de las variedades de frutas que se producen en Chile, además, fueron desarrolladas en otros países. Y a pesar de que el clima acá pueda ser parecido, no es el mismo”, recalca la investigadora del Centro de Genómica y Biotecnología.

Por este motivo, la importancia de comprender los mecanismos moleculares que subyacen a los fenómenos climáticos en árboles frutales, podría ayudar a desarrollar variedades más aptas, en este caso, con menor o mayor requerimiento de frío. Esto, tanto por mejoramiento clásico o cruzamiento, como por técnicas transgénicas o nuevas tecnologías, que consisten en el cambio de genes que se expresan en un determinado genoma, ya sea inhibiendo o activando algunos de ellos. Lo mismo para el caso de buscar otras áreas geográficas donde este tipo de cultivos pueda desarrollarse en forma óptima.

Miyasaka añade que “está ocurriendo un cambio y como estas plantas no pueden evolucionar, nosotros como investigadores tenemos que hacer que pasen por un proceso de evolución artificial, entendiendo los mecanismos moleculares que van a orientar ese cambio. La comprensión de estos mecanismos podría generar una transferencia de conocimiento que contribuya a la generación de una nueva variedad con menor o más alto requerimiento en frío para llevarla a otra zona, con un clima que facilite su adaptación. Y eso se logra conociendo los genes relacionados con la floración y los requerimientos en frío en determinados genomas”.

Según subraya la científica, los estudios que faciliten la transferencia de conocimiento para el desarrollo de nuevas variedades de fruta son fundamentales también desde una perspectiva económica, principalmente por favorecer la expansión de las ventanas de producción. La cereza es un fruto consumido masivamente durante el año nuevo chino, pero la fecha de esta celebración va rotando.

De acuerdo a cifras de la Oficina de Supervisión de Calidad, Inspección y Cuarentenaria de Shanghai, en 2017 se registró una cifra histórica en la importación de cerezas, con más de 30 mil toneladas provenientes de todo el mundo, lo que supuso un aumento del 13,1% en relación al año anterior (Por: Luis Francisco Sandoval. Agencia Inés Llambías Comunicaciones).