Your SlideShare is downloading. ×
Biotecnología y recursos genéticos en la adaptación de la agricultura al cambio climático
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Biotecnología y recursos genéticos en la adaptación de la agricultura al cambio climático

236
views

Published on

Pedro J. Rocha S., Ph.D., Coordinador Área de Biotecnología y Bioseguridad (AB&B), Programa de Innovación para la Productividad y la Competitividad (PIPC) …

Pedro J. Rocha S., Ph.D., Coordinador Área de Biotecnología y Bioseguridad (AB&B), Programa de Innovación para la Productividad y la Competitividad (PIPC)

Contexto: Tercer Seminario Regional Agricultura y Cambio Climático: "Nuevas tecnologías en la mitigación y adaptación de la agricultura al cambio climático". Santiago de Chile, 27/09/2012
Más información: http://fao.org/alc/u/2u


0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
236
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
9
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Biotecnología y recursos genéticos en la adaptación de la agricultura al cambio climático Pedro J. Rocha S., Ph.D. Coordinador Área de Biotecnología y Bioseguridad (AB&B) Programa de Innovación para la Productividad y la Competitividad (PIPC) 1 CEPAL, Chile, 28 de septiembre de 2012
  • 2. Cambio Climático Global http://www. robertocarballo.com http://www.elcolombiano.comhttp://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/incendios-forestales-comunitat.jpg
  • 3. Impactos del Cambio Climático sobre los Recursos Naturales • Sobre las fuentes de agua dulce y mares – Las inundaciones más frecuentes y devastadoras. – Las sequías serán extremas (mayor duración). – Aumento del nivel del mar de hasta 4-6 m. – Contaminación de acuíferos de agua dulce y manglares. http://www.adn.es/clipping/ADNIMA20081214_2701/4.jpg • Sobre el aire – Cambios en los patrones de precipitación. – Eventos climáticos extremos (huracanes, tormentas, ciclos de Niño y Niña más frecuentes e intensos). – Aumento de GEI • Sobre el suelo – Aridificación y pérdidas de grandes áreas de suelo • Sobre la biodiversidad http://www. robertocarballo.com • Sobre Recursos Financieros y Económicos – Reconstrucción y reparación de infraestructura • Sobre la sociedad – Problemas sociales: Migraciones a gran escala – Problemas de salud pública: (infecciosas, desnutrición, ceguera, etc.) • Sobre la Seguridad Nacional – Desplazamientos humanos tanto nacionales como internacionaleshttp://audioblogs.cienradios.com.ar/mirol/archives/Pobreza.jpg
  • 4. Impactos del cambio climático sobre la agricultura •Disminución de áreas para cultivo. – Crecientes, inundaciones, avalanchas. – Sequías, aridificación, erosión del suelo. •Cambios inesperados en los períodos de siembra y cosecha. •Efecto sobre la fisiología de los cultivos. – Incremento de fase vegetativa. http://fundacion-magdalena.gov.co – Crecimiento rápido de malezas. •Alteraciones en dinámica de plagas y enfermedades. •Incremento de costos de labores. – Adecuación de tierras, sistemas de riego y drenaje. – Fertilización. – Control de malezas, plagas y enfermedades.http://www.elhogarnatural.com http://www.engormix.com •Cambios en la productividad. – Agricultura protegida (Caribe). – Eventuales incrementos en algunas especies. – Disminución en cultivos exigentes en agua y temperatura. •Des-incentiva la inversión y el trabajo en el campo. – Dificultad en la consecución de créditos a pequeños agricultores. • Más costoso y mayor riesgo. http://www.fedepalma.org
  • 5. Impactos de la agricultura sobre el cambio climático •La agricultura intensiva actual contribuye al cambio climático: - Responsable del 26% de las emisiones del CO2 del mundo - Responsable del 80% de la emisión de óxido nitroso debido a la utilización de fertilizantes nitrogenados.http://viaorganica.org/medio-ambiente/recomienda-cepal-examinar- - Responsable del cambio de la vocación “natural” del suelonexos-entre-agricultura-y-cambio-climatico/ (bosques, selvas, praderas, etc.). - Fomenta la deforestación (Indonesia, Brasil) – Uso del fuego como práctica en algunas regiones. – Impacto del monocultivo sobre la biodiversidad (soya, maíz, etc.). “En los próximos 50 años necesitaremos producir una cantidad de alimentos equivalente a la que ha sido consumida en toda la historia de la humanidad” Megan Clark, CSIRO - Australia http://www.momarandu.com/amanoticias.php?a=7&b=0&c=113513 5
  • 6. Impactos Ganadería y Cambio Climático (CC) Impactos de: La ganadería sobre el CC El CC sobre la ganadería Responsable de deforestación, Disminución de áreas de pastoreo compactación y erosión de suelos - Disminución de productividad Alteración de disponibilidad y calidad Disminución de fuentes de agua del agua. - Efecto sobre producción de leche - Contaminación por excretas y residuos - Mortandad de crías de sacrificio Emisión de GEI* (CH4, CO2) Estrés fisiológico - Uso del fuego como práctica cultural - Cambios en comportamiento - 37% de las emisiones del metano Disminución de la biodiversidad Presencia de enfermedades• Por cada kilo de alimentación, cada vaca emite entre 15 y 25 g (dependiendo del tipo de alimentación).• Las emisiones de CH4 de la vacas dependen de la composición de la grasa de la leche.
  • 7. Ciencia, Tecnología, Innovación, Desarrollo & Institucionalidad Conocimiento tradicional Institucionalidad Recurso Tecnología Intangible Innovación (Conocimiento) Desarrollo Investigación Impactos Ciencia Aplicada Económico Industrias y SocialInvestigación Mercados Ambiental Básica Recursos Naturaleza Necesidades tangibles 7 Rocha, 2009
  • 8. Cambio Climático – Agricultura - Tecnologías Consecuencias sobre el Medidas de CT&I para mitigación y adaptación – Efectos del CC cultivo Precisión, Eficacia, OportunidadDisminución de Incremento en densidades de Ingenierías: Agronómica, Civil, Mecánica, Electrónica, Sistemas –áreas de cultivo (por siembra mecanización, SIG, sensores remotos, observación satelital- Biotecnología: Cultivo de Tejidos, Marcadores moleculares, - Incremento en costos Fitomejoramiento: Genética, Fisiología & Fitopatología Biorreactores, Genómica, Bioinformática, Transgénesisinundaciones, (insumo tierra) Generación de materialessequías, vivienda,etc.) “compactos” - Incremento de costos Mecanización eficienteAdecuación de (insumos, mano de obra).tierras - Posible aumento de Uso de métodos de adecuación emisiones GEI eficientes Generación de materiales tolerantes a sequía - Incremento en costos (insumo agua, mano de Uso eficiente del agua (evaluaciónDisponibilidad de de sistemas de riego) obra)agua dulce Planes de conservación de cuencas - Conflicto por uso de agua hídricas Desalinización de agua marina 8 (Rocha, 2009)
  • 9. NRA: Cambio Climático – Agricultura - Tecnologías Efectos del CC Consecuencias sobre el cultivo Medidas de CT&I para mitigación y adaptación – Precisión, Eficacia, Oportunidad Ingenierías: Agronómica, Civil, Mecánica, Electrónica, Sistemas – mecanización, - Aumento de costos de producción Implementación eficiente de Tecnificación Biotecnología: Cultivo de Tejidos, Marcadores moleculares, Biorreactores, (insumos, semillas, mano de obra) Conocimiento riguroso de materiales Fitomejoramiento: Genética, Fisiología & FitopatologíaAlteración de - Alteraciones fisiológicas (floración, SIG, sensores remotos, observación satelital-condiciones polinización, crecimiento vegetativo, Generación de nuevos materiales (mayor Genómica, Bioinformática, Transgénesismedioambientales: fructificación, contenido y calidad de eficiencia fotosintética)humedad, luz (calidad metabolitos)y cantidad), Uso de agricultura de precisión y SIGprecipitación, vientos,temperatura. - Pérdidas de biodiversidad Establecimiento de bancos de germoplasma Generación de materiales tolerantes o - Aumento de plagas y enfermedades resistentes conocidas y aparición de nuevas Desarrollo de sistemas eficientes de diagnóstico Desarrollo de sistemas eficientes de preparación - Implementación obligatoria de de áreas, control de enfermedades, erradicación,Alteración de la calidad políticas de cero quemas. etc.del aire (contenido deCH4 y CO2) - Revaluación de sistemas animales Desarrollo de sistemas mecanizados de cosecha en labores de siembra y cosecha. 9 (Rocha, 2009)
  • 10. Biotecnología“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos” (CDB, 1992).
  • 11. Sistemas productivos sostenibles Propósito (social, económico, ambiental) Interacción Decisión política Implementación de políticas Elección del agricultor institucional Biotecnología: Bioseguridad: Biotecnología: IICA no está a mucho más que Expresión de la complemento y favor o en contra Postulados transgénesis soberanía de los fundamento de de una tecnología IICA países frente a la las diversas “Ómicas”: Genómica, particular Proteómica, Metabolómica biotecnología formas de Bio- (transgénica) agricultura Transgénesis informática Tecnologías limpias Radio- Marcadores actividad moleculares limpia transgénica Tecnología Tecnología No Aceptación nuclear transgénica Aceptación Fermentación Bio-reactor convencional orgánica Tecnologías Cultivo in Basada en conocimiento Hibridación convencionales vitro tradicional Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles Innovación tecnológica Otras disciplinas: Ingenierías Derecho Economía Estadística Informática Comunicación Base científica Biología celular Fisiología y técnicaCiencias biológicas: y molecular Genética Bioquímica Ecología vegetal Microbiología Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 11
  • 12. (Biotecnología ) Biofertilización (compost) Control Fermentación biológico Crioconservación Bioreactores Biocontrol (productos naturales) Biocombustibles Generación Cultivo Regeneración de haploides in vitro Transgénesis Metabolómica Clonación / Inducción Limpieza Micro- de variación biológica propagación Proteómica somaclonal Transcriptómica Hibridación -Fitomejoramiento- Genómica “Ómicas” Inducción de mutaciones Marcadores Radioisótopos Moleculares y Radiación Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD, AFLP, SSR) Bioinformática Tipo III. Basados en secuenciación (SNP, SSCP) Técnica de insecto Estéril 12
  • 13. Área Global de Cultivos Transgénicos en 2011Área (Millones de ha) Basado en: James, C. 2011. Executive summary. Global status 13 of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 43.
  • 14. Estado Cultivos Orgánicos 1985-2010Fuente: Willer, H.; Kilcher, L (Eds.), 2012. The World of Organic Agriculture - Statistics and Emerging Trends 2012. Research 14Institute of Organic Agriculture (FiBL), Frick, and International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM), Bonn
  • 15. Estado Agricultura Transgénica en 2011• Costo estimado de descubrimiento, desarrollo y autorización de un nuevo evento: 136 M USD y 13,1 años. (McDougall, 2011) -– Y el de un 140 136 agroquímico 256 M USD y 9,8 años (McDougall, 2010) - 120• Costo reportado para evento en Brasil: 3,5 M USD y 10 años. (Fuente: Francisco Aragao, Embrapa). 100 Millones USD 180 80 160 160 60 140 Millardos USD 120 40 100 20 80 3,5 60 0 GM-Priv GM-BRA 40 20 13,2 0,136 0,0035 Basado en: 0 - James, C. 2011. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 43. - McDougall, P. 2011. The cost and times involved in the discovery, development and 15 authorisation of a new plant biotechnology derived trait. A consultancy study for Crop Life International.
  • 16. Avances en Bioseguridad para ALC Empresa Formularios Documentación Pagos Técnico CTNBio (Biológico y Ambiental) Evaluaciones Investigación Análisis de riesgo BIO- SEGURIDAD Expertos Expedientes Político Económico (Social, Ambiental) Conceptos SI MinistroImplementación Resolución de aprobación 16
  • 17. Biodiversidad: Objetos de estudio de la biotecnología Recurso Biológico: BIODIVERSIDAD • “Individuos, organismos o partes de estos, poblaciones o cualquier componente biótico de Ecosistemas valor o utilidad real o potencial que contiene elOrganismos y Poblaciones recurso genético o sus productos derivados” Órganos y Tejidos (CDB, 1992) Genes Recurso Genético: Proteínas • “Todo material de naturaleza biológica que Metabolitos contenga información genética de valor o de utilidad real o potencial”. (CDB, 1992) • Incluye recursos fito- y zoo-genéticos y microorganismos. 17 Rocha, 2009
  • 18. Biodiversidad• Representa un potencial para el desarrollo de nuevos productos y servicios de interés comercial e industrial.• El aprovechamiento de este potencial depende del conocimiento acelerado de la biodiversidad y de la capacidad de transformar dichos elementos y el conocimiento en productos. - El hemisferio americano tiene 7 de los 17 países megabiodiversos del planeta.Bioprospección• Exploración sistemática y sostenible de la biodiversidad para identificar y obtener recursos genéticos y bioquímicos que tienen el potencial de ser aprovechados comercialmente.• Hay que pasar de los almacenes de granos y tubérculos a los de genes y metabolitos. 18 Rocha, 2009
  • 19. Biotecnología y recursos genéticos para la mitigación y adaptación de la agricultura al cambio climáticoApoyo a programas de fitomejoramiento• Identificación y conocimiento de genes, proteínas y metabolitos.• Conservación de germoplasma y bancos de genes.• Uso de genes.• Selección y multiplicación de materiales promisorios.• Resultados esperados: – Materiales tolerantes a sequía, a la salinidad, con mayor eficiencia fotosintética, con nuevas características (agronómicas, organolépticas, farmacéuticas, etc.)Sistemas de diagnóstico• Detección de plagas y enfermedades (virales, causadas por fitoplasmas, etc.)• En tiempo real y sin síntomas evidentes.• Producción de “vacunas” en plantas.• Materiales GM resistentes a virus (Virus del mosaico dorado en fríjol -Embrapa, 2011).Generación de nuevos materiales• Biocombustibles de algas y demás microorganismos.Nanobiotecnología• Biosensores.• Sistemas de entrega de biocidas, nutrientes, etc. 19
  • 20. Comentarios Finales• El cambio climático global es una realidad.• Se deben implementar acciones de mitigación y adaptación que involucren a los recursos genéticos existentes y a la biotecnología.• La tecnología y la innovación son importantes pero no exclusivas para tales propósitos. Es indispensable incluir a la institucionalidad.• La biotecnología es un vehículo para el aprovechamiento sostenible de la biodiversidad y una manera de enfrentar las consecuencias del cambio climático. – La biotecnología no es solo transgénesis, es una “caja de herramientas (técnicas) poderosas”: Cultivo de tejidos, bio-reactores, marcadores moleculares, “ómicas”, bioinformática, transgénesis, control biológico, etc. 20
  • 21. Comentarios Finales• Para adaptar la agricultura al cambio climático, los recursos genéticos deben salir de su entorno natural, pasar por los centros experimentales (investigación) y llegar a la empresa y a los consumidores (innovación).• Promover la inversión en la creación de empresas y en el desarrollo de productos y servicios de base biotecnológica a partir de la biodiversidad.• Desarrollar medidas y mecanismos institucionales que faciliten la interacción de los diferentes agentes que intervienen en el desarrollo proyectos y negocios biotecnológicos. 21
  • 22. ContactosIICA Sede Central http://www.iica.int PIPC Arturo Barrera, M.Sc.E-mail: Arturo.Barrera@iica.int AB&B Pedro Rocha, Ph.D. E-mail: Pedro.Rocha@iica.int 22

×