Cal Poly: apuesta sustentable por producir energía y purificar agua a base de algas

A diferencia de las cantidades masivas de energía que se utilizan para extraer y transportar el petróleo, las algas solo necesitan un poco de agua y sol para reproducirse; estos organismos no sólo ayudan a limpiar las aguas residuales de manera eficiente y económica, sino que pueden convertirse la única opción a futuro por ser una materia prima para producir cultivos masivos de biocombustible.

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Científicos de Cal Poly en San Luis Obispo, California, están trabajando bajo una subvención del Departamento de Energía del estado por  1.3 millones de dólares para producir biocombustible a partir de algas y desechos humanos.

A diferencia de las cantidades masivas de energía que se utilizan para extraer y transportar el petróleo, las algas solo necesitan un poco de agua y sol para reproducirse;  estos organismos no sólo ayudan a limpiar las aguas residuales de manera eficiente y económica, sino que pueden convertirse la única opción a futuro por ser una materia prima para producir cultivos masivos de biocombustible.

El equipo de Cal Poly, también conocido como el Grupo de Tecnología en Algas (ATG), se estableció en 2006 y se ha especializado desde entonces en los biocombustibles y la recuperación de agua; el ATG está utilizando estanques estilo canaletas, hielo  y energía solar para sus experimentos, ya que como todas las plantas, las algas liberan oxígeno y absorben CO2 y nutrientes.

Asimismo, la purificación de aguas residuales requiere de oxígeno y la eliminación de nutrientes y las algas son capaces de tratar las aguas residuales para cumplir con los estándares de agua reciclada, misma que puede reutilizarse en cultivos y otras actividades, ahorrando unos 240 millones de dólares al año, según han estimado los líderes del proyecto.

[inhabitat]



¿La alteración en el genoma de las plantas brindará estabilidad a la agricultura ecosustentable?

Para Tester, usar tierras arenosas, agua de mar y una revolución en el genoma de las plantas, ayudará a desarrollar nuevas técnicas que contribuyan a una nueva agricultura global y ecosustentable.

“Imagina un escenario en donde los campos de cultivo, de cebada, quinoa o arroz, puedan crecer en condiciones similares a las de un desierto, con poca calidad de suelo o tierras marginales y estériles”, son las palabras de Mark Tester, profesor de Ciencia de las plantas. Su visión es brindar un futuro estable y comprometedor a la agricultura ecosustentable mediante cultivo básico, irrigado con agua salobre, y así producir la suficiente cantidad de alimentos nutritivos para la población mundial. 

Tester, con la pasión de mejorar el planeta, diseñó y creó el Plan Accelerator en la Universidad de Adelaide en Australia, la cual facilita a los científicos tanto a crecer y observar miles de especies vegetales tomando en consideración los factores genéticos y ambientales que puedan influir la productividad y la salud. Mediante el uso de tecnologías genómicas y genéticas, Tester busca manipular sus genes para proveerles la habilidad de proliferar en zonas marginales con poca condición salina. 

Actualmente se dedica a tres áreas principales para alcanzar su objetivo:  

Primero, deseamos incrementar la tolerancia a la salinidad de zonas de cultivo comunes y difíciles. Por ejemplo, recientemente identificamos un loci –lugar geométrico– genético clave que es responsable del aumento a la tolerancia de sal en diferentes cadenas de cebada y arroz. Segundo, deseamos domesticar a las plantas tolerantes a la sal para que proliferen y se reproduzcan en campos altos aún con condiciones extremas. Recientamente pudimos encontrar la primera secuencia de alta calidad del genoma de la quinoa; y nuestros resultados nos ayudaron a comprender cómo las plantas crecen, maduran y producen semillas, permitiéndonos crear una planta de quinoa altamente productiva y resiliente.

Una vez que se logren estos dos objetivos, Tester planea continuar con un cultivo de irrigación con agua parcialmente desalinada a un costo económicamente viable: “Mucha de la comida del mundo se produce actualmente mediante la irrigación de agua fresca. Esto es completamente poco sustentable, principalmente porque brinda mayores retos ante el cambio climático y el calentamiento de la Tierra. Esta confianza en la irrigación es un gigante durmiente en un cuarto. Es indispensable que trabajemos en una solución para esto.”

Para Tester, usar tierras arenosas, agua de mar y una revolución en el genoma de las plantas, ayudará a desarrollar nuevas técnicas que contribuyan a una nueva agricultura global y ecosustentable. 

 



Simbiosis entre arrecifes de coral y peces gobios (una historia de amor evolutivo)

Algunas especies forman diálogos simbióticos inteligentes en una especie de confabulación evolutiva.

 

 

Los arrecifes de coral, que forman algunos de los ecosistemas más diversos de la tierra,  están amenazados por la macroalgas. Pero de manera increíble estos enormes sistemas biológicos han desarrollado un mecanismo de protección en colaboración con unos peces. Un reciente estudio descubrió que la especie Acropora nasuta desprende una señal química que atrae a dos diferentes especies de peces gobios cuando están siendo atacados por algas marinas dañinas.

Los investigadores Marcus Hay y Danielle Dixson del Instituto de Tecnología de Georgia realizaron estudios en las islas Fiji para descubrir qué lo que le sucedía cuando el coral era agredido por los filamentos tóxicos de las algas. En tan sólo segundos, pequeños gobios aparecían, llamados por señales químicas, y se llevaban hasta el 30 o 40% de a masa de macroalgas, reduciendo el daño del ataque en un 70-80%. Los arrecifes de coral que no eran asistidos por lo gobios no tenían esta fortuna.

Esta relación simbiótica permite a los gobios alimentarse de la mucosa, el plankton y las algas en el medio ambiente del coral.  Después de una análisis de muestras tomadas del agua cerca del coral y de las macroalgas, los científicos demostraron que “el coral está emitiendo algún tipo de señal o que atrae a los peces a remover las macroalgas que se le adhieren”. Es decir, los peces no responden a las alfa en sí, sino a las señales. “Estas interacciones positivas son deben de ser mejor entendidas ya que nos dicen algo sobre las presiones que han tenido que soportar los corales a  través de los años”.

Existen otras especies que también se comunican entre especies, a través del lenguaje de la química para formar relaciones vitales para su subsistencia. Una de ellas es la planta del tabaco que también señaliza a algunos insectos para que le ayuden a defenderse de algunas orugas.