¿Puede volver a hacerlo el helecho que enfrió el planeta?

Hace cincuenta y cinco millones de años, cuando los científicos creen que la Tierra estaba en un estado casi desbocado, peligrosamente sobrecalentada por los gases de efecto invernadero, el océano Ártico era también un lugar muy diferente. Era un gran lago, conectado a los océanos mayores por una abertura principal: el Mar de Turgay.

Cuando este canal se cerró o quedó bloqueado hace casi 50 millones de años, la masa de agua encerrada se convirtió en el hábitat perfecto para un helecho de hojas pequeñas llamado Azolla. Imagina el Ártico como el Mar Muerto de hoy: Era un lago caliente que se había estratificado, sufriendo una falta de intercambio con las aguas exteriores. Eso significaba que sus aguas estaban cargadas de exceso de nutrientes.

La Azolla aprovechó la abundancia de nitrógeno y dióxido de carbono, dos de sus alimentos favoritos, y floreció. Las grandes poblaciones formaban gruesas alfombras que cubrían el cuerpo del lago. Cuando las precipitaciones aumentaron debido al cambio climático, las inundaciones proporcionaron una fina capa de agua dulce para que la Azolla se arrastrara hacia el exterior, sobre partes de los continentes circundantes.

La Azolla floreció y murió así en ciclos durante aproximadamente 1 millón de años, depositando cada vez una capa adicional del grueso manto de sedimentos que finalmente fue encontrado en 2004 por la Expedición de Coring del Ártico.

El hecho de que el helecho sólo necesite un poco más de un centímetro de agua para crecer hace que todo el escenario parezca razonable, es decir, hasta que se sabe cuánto carbono absorbió esta planta hambrienta de dióxido de carbono en el transcurso de ese millón de años.

«Alrededor de la mitad del CO2 disponible en ese momento», dijo Jonathan Bujak, que estudia el polvo y las partículas finas de las plantas como palinólogo. «Los niveles bajaron de entre 2500 y 3500 a entre 1500 y 1600 ppm «*

Si bien lo que puso fin a la era Azolla sigue sin estar claro, en los siguientes 49 millones de años la Tierra entró en un ciclo que trajo consigo descensos aún más drásticos de los niveles de CO2.

Los continentes del sur se separaron y, a medida que Sudamérica y la India migraban hacia el norte, la Antártida quedó aislada y cada vez más fría, absorbiendo más CO2 y creando un efecto de cinta transportadora de aire frío que perpetuó el hielo. Una sucesión de edades de hielo se desencadenó una vez que el CO2 de la atmósfera cayó por debajo de 600 ppm hace unos 2,6 millones de años, a sólo 200 ppm de la estimación actual de la Tierra.

Se iniciaron edades glaciares cíclicas, que rotaban entre 100.000 años de glaciares masivos, seguidos de pausas de 10.000 años. A mediados del siglo XVIII, los niveles de CO2 eran de 280 ppm.

Encontrando usos modernos para una planta heroica
«Lo que es realmente incomprensible», dijo Bujak, «es que el proceso anterior de enfriamiento de nuestro planeta y de descenso del CO2 tardó 50 millones de años en desarrollarse. Ahora, puede que estemos invirtiendo este proceso en cuestión de siglos».

Lo que se sabe sobre el verdadero funcionamiento interno de la Azolla puede que sólo roce la superficie, pero gente de todo el mundo, como Kathleen Pryer, una profesora de Duke que está financiando mediante crowdfunding el genoma del helecho, ha seguido encontrando formas creativas de explorar sus posibilidades. Alan Marshall, un antiguo radiólogo que vive en Tasmania (Australia), es sólo un ejemplo de científico ciudadano que cree que la Azolla puede ayudar al planeta a alcanzar un mejor equilibrio.

Después de una temporada de dos años como radiólogo médico voluntario en África oriental, Marshall empezó a ver que los avances tecnológicos no siempre se consiguen a costa de grandes gastos. Empezó a buscar formas de emplear lo que él denomina tecnología alternativa y apropiada.

«‘Alternativa’ significa que, en lugar de tecnología industrial y costosa que sólo puede estar disponible allí donde hay personal de mantenimiento, se emplean medios más sencillos y disponibles localmente para hacer el mismo trabajo», dijo Marshall. «‘Apropiado’ tiene en cuenta lo que la población local aceptará en función de sus necesidades, puntos de vista tradicionales y religiosos, destreza técnica, etc.»

Marshall había estado buscando un método para tratar las aguas grises de su casa, el agua del fregadero o la bañera, para poder utilizarla en sus jardines, cuando dio con Azolla.

«De visita en el jardín de una vecina, me fijé en una hierba rosada que crecía en la superficie de su estanque, me llevé una muestra a casa y la investigué en Internet», explica Marshall. «Al determinar que era una especie de Azolla, y que podía eliminar los fosfatos y el nitrógeno del agua, sentí que podría ser útil»

Empezó a experimentar con la Azolla como parte de un sistema de filtrado y a escribir en un blog sobre su proyecto con otros entusiastas de la Azolla y las tecnologías alternativas. Ahora Marshall ha conseguido un sistema de filtrado en tres partes que es eficaz para eliminar el olor de las aguas grises, pero no para eliminar los patógenos y los virus.

Dijo que el desarrollo de este tipo de mecanismos a pequeña escala y de fácil funcionamiento es ideal como tecnología alternativa, pero que también podría ampliarse para su uso en sistemas más grandes. Por eso se necesitan realmente profesionales sobre el terreno que intervengan y guíen los trabajos futuros, dijo.

Come tu Azolla. Es buena para ti
Otros se han lanzado a experimentar con el aspecto comestible de la Azolla, incluido Andrew Bujak, chef e hijo de Jonathan Bujak. Andrew Bujak la ha cultivado en su casa de Canadá. Interesado inicialmente en el concepto de slow food, un movimiento italiano surgido en oposición a la creciente influencia de las cadenas de comida rápida como McDonald’s Corp, Bujak vio un uso personal para la Azolla.

«Me di cuenta de que no sólo era una buena fuente de alimento, por ser nutritiva y prácticamente insípida, sino que podía ser cultivada por cualquiera en casi cualquier parte del mundo. Es bastante fácil de encontrar, ya sea en línea o en las tiendas que venden acuarios. Sólo hay que añadir agua, literalmente», dice Bujak entre risas. Cuando se le pidió que describiera el sabor del helecho, Bujak lo comparó con una brizna de hierba.

La azolla ha crecido no sólo en Canadá, sino en casi todo el mundo, dijo Bujak, por lo que se ha adaptado a muchas regiones y climas diferentes de forma natural. Esto hace que sea fácil para la gente recogerla y ponerla en uso.

«Tal vez usted es un pequeño agricultor en Alberta y quiere reducir los costos y dejar menos de una huella de carbono», dijo Bujak. «Si cultiva Azolla, tendrá un valioso fertilizante, una fuente de alimento para el ganado y algo para comer usted mismo».

Añadió que la Azolla también podría ser un superalimento del futuro, tanto por su nutrición como por la poca tierra que requiere.

«Incluso si la cultiváramos, no estaría desperdiciando otras tierras de cultivo. Simplemente se añadiría a los sistemas existentes, como el que se utiliza ahora en los ricos cultivos de arroz», dijo Bujak. «En condiciones en las que el espacio para el crecimiento de los alimentos es extremadamente limitado, la Azolla ofrece mucha nutrición para una pequeña cantidad de espacio». Incluso se ha trabajado en su uso en el espacio exterior»

Bujak dijo que su próximo proyecto es recrear el nori, láminas de algas secas prensadas, utilizando el helecho. En la actualidad, la Azolla puede venderse como nutracéutico en Canadá, en cápsulas y polvo, alegando sus beneficios antioxidantes y para la salud en general, pero aún no ha sido aprobada en Estados Unidos. Bujak sugirió que probablemente no pasará mucho tiempo antes de que la Azolla sea aprobada al otro lado de la frontera, dado el historial del helecho.

«Esta planta es tan increíble en todos los niveles», dijo. «No me sorprendería nada de lo que descubriéramos que es capaz de hacer».

China se vuelve feliz con el helecho
Hace dos semanas, el Instituto de Genómica de Pekín, o BGI, propietario de las plataformas de secuenciación más sofisticadas del mundo, aceptó asumir el proyecto de Pryer para financiar el mapeo del genoma de la Azolla. En tan sólo un año, los misterios del pasado del helecho y todas sus aplicaciones para el futuro podrían convertirse en datos de libre acceso.

Gane Ka-Shu Wong, uno de los fundadores del BGI, que también enseña en la Universidad canadiense de Alberta, dijo que los orígenes poco ortodoxos del grupo coinciden en cierto modo con el esquema de Pryer. Mientras trabajaba en el proyecto del genoma humano a finales de los años 90, Wong sintió que el proceso de la ciencia se había institucionalizado demasiado.

«El sistema de recompensas en el típico laboratorio gubernamental o universitario se centra demasiado en el individuo, no en el equipo», dijo Wong. Uniéndose a otros científicos que pensaban lo mismo, Wong buscó un lugar para abrir sus puertas.

«Decidimos que si queríamos cambiar esta cultura, teníamos que ir a un lugar donde prácticamente no tuviéramos competencia en ese momento», dijo Wong. «En la década de 1990, un lugar era muy, muy diferente al actual: China».

Sabiendo que el genoma humano estaba a punto de ser descifrado, el equipo se instaló rápidamente en el extranjero. Para gran sorpresa de sus compañeros, consiguieron completar a tiempo su contribución del 1% al proyecto.

«Ya habíamos demostrado que podíamos hacerlo, así que lo ampliamos rápidamente. El gobierno se interesó, las empresas privadas se interesaron y, de repente, nos convertimos en algo masivo», dijo Wong.

La empresa, que ahora suministraba pruebas y suministros hospitalarios además de ofrecer una gama completa de otros servicios biológicos, pronto empezó a obtener beneficios.

«Empezamos a utilizar el dinero de los proyectos comerciales para financiar lo que llamamos ‘ciencia divertida'», dijo Wong, refiriéndose a los proyectos que atraen a los científicos sólo porque responden a una pregunta, sin servir necesariamente a una función económica.

«La conclusión es que somos un grupo de científicos a los que les encanta hacer ciencia y quieren ganarse la vida. Hasta ahora, ha tenido bastante éxito», dijo Wong. «Nuestro objetivo es difundir esta información para que el mayor número posible de personas pueda acceder a ella».

El BGI también se centrará en desentrañar la compleja relación entre la Azolla y las cianobacterias que son su íntimo compañero de viaje, algo que el BGI también considera clave para los futuros usos del helecho y la ampliación de su estudio.

Otros que llevan décadas trabajando con la Azolla están encantados con la noticia.

¿Una fortuna por delante para una mala hierba?
«Este conocimiento nos permitirá controlar la Azolla de una forma que no teníamos antes», dijo Francisco Carrapico, de la Universidad de Lisboa. «Podemos aumentar el secuestro de carbono y la fijación de nitrógeno, o dar las propiedades de la Azolla a otras plantas. Incluso hemos encontrado sustancias químicas en la Azolla que detienen la división celular. La cuestión es casi qué encontraremos que la Azolla no pueda hacer».

El helecho tiene un inconveniente, que le ha granjeado una desagradable reputación en algunas partes de Europa y una designación como mala hierba en Norteamérica. La Azolla, como la mayoría de las algas, puede formar floraciones masivas, como ocurrió hace 49 millones de años en el Ártico, ahogando la vida que hay debajo.

Pero incluso en estos casos, argumentó Jonathan Bujak, «la floración es un síntoma», generalmente debido a los altos niveles de nitrógeno.

Si bien Pryer dijo que sus motivaciones para perseguir a Azolla eran principalmente académicas, ciertamente ve el potencial para que el capitalismo de riesgo crezca alrededor de Azolla en el futuro.

«Queríamos un genoma para la gente, por la gente», dijo Pryer con una risa. Sin embargo, otros piensan que del trabajo de Pryer se puede sacar algo más que aprendizaje académico, aplicaciones medioambientales o usos industriales.

«Azolla me ha hecho ver que las cosas en la vida son muy diferentes de lo que nos enseñan que son», dijo Carrapico. «La vida es como Internet: Todo está conectado de forma invisible, pero lo olvidamos muy a menudo. No vemos cómo influimos unos en otros. Podemos fijarnos en estas conexiones y, a través de la biología, invertir en cambios que mejoren el mundo que dejamos atrás».

Los esfuerzos de financiación para una mayor investigación terminan el miércoles, pero ciertamente este no será el capítulo final de la saga de la Azolla, una historia que comenzó mucho antes de que los humanos habitasen el planeta y, probablemente, continuará mucho después de que nos hayamos ido.
*Corrección (16/7/14): ClimateWire editó esta frase después de publicarla para corregir los niveles erróneos de dióxido de carbono indicados en la versión original.

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