La vida ha transformado nuestro mundo a lo largo de miles de millones de años, convirtiendo una roca muerta en el planeta exuberante y fértil que conocemos hoy.
por Jonathan Symons, Jacqueline Dalziell y Thom Dixon
Pero la actividad humana está transformando la Tierra nuevamente, esta vez liberando gases de efecto invernadero que están provocando cambios dramáticos en nuestro clima.
¿Qué pasaría si pudiéramos aprovechar el poder de los organismos vivos para ayudar a frenar el cambio climático ? El campo de la » biología de ingeniería «, que utiliza tecnología genética para diseñar herramientas biológicas para resolver problemas específicos, puede ser de ayuda.
Quizás el éxito más espectacular hasta la fecha en este campo incipiente sean las vacunas de ARNm que nos ayudaron a capear la pandemia de COVID. Pero la ingeniería biológica tiene un enorme potencial no sólo para ayudarnos a adaptarnos al cambio climático, sino también para limitar el calentamiento.
En nuestro último artículo en Nature Communications , revisamos algunas de las muchas formas en que la ingeniería biológica puede ayudar en la lucha contra el cambio climático y cómo los gobiernos y los formuladores de políticas pueden asegurarse de que la humanidad aproveche los beneficios de la tecnología.
¿Podría la ingeniería biológica ayudar a combatir el cambio climático?
Identificamos cuatro formas en que la ingeniería biológica podría ayudar a mitigar el cambio climático.
El primero es encontrar mejores formas de producir combustibles sintéticos que puedan reemplazar directamente a los combustibles fósiles. Muchos de los combustibles sintéticos existentes se elaboran a partir de cultivos de alto valor, como el maíz y la soja, que de otro modo podrían utilizarse como alimento, por lo que los combustibles son caros.
Algunas investigaciones en ingeniería biológica exploran formas de producir combustible sintético a partir de desechos agrícolas. Estos combustibles podrían ser más baratos y ecológicos y, por tanto, podrían ayudar a acelerar la descarbonización.
Por ejemplo, sería mucho más rápido para las aerolíneas descarbonizar sus flotas existentes cambiando a combustibles sintéticos sin carbono para aviones, en lugar de esperar a reemplazar sus aviones con aviones aún por desarrollar que funcionan con hidrógeno o baterías.
El segundo es desarrollar formas rentables de capturar las emisiones de gases de efecto invernadero (de las instalaciones industriales, la construcción y la agricultura) y luego utilizar estos desechos para la «biofabricación» de productos valiosos (como productos químicos industriales o biocombustibles).
El tercero es reemplazar los métodos de producción intensivos en emisiones . Por ejemplo, varias empresas ya están utilizando la «fermentación de precisión» para producir leche sintética que evita las emisiones de metano de la industria láctea. Otras empresas han producido microbios que prometen fijar nitrógeno en el suelo y así ayudar a reducir el uso de fertilizantes producidos a partir de combustibles fósiles .
Finalmente, el cuarto es capturar directamente los gases de efecto invernadero del aire. En teoría, las bacterias diseñadas para consumir carbono atmosférico, o las plantas cultivadas para secuestrar más carbono en sus raíces, podrían ayudar a reducir los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera.
Más allá de las barreras tecnológicas y económicas, no está claro si estas ideas obtendrán alguna vez una licencia social. Dado el carácter «de ciencia ficción» de algunas de estas respuestas climáticas emergentes, es esencial que los investigadores sean transparentes y receptivos a las actitudes del público .
¿Realidad o ciencia ficción?
¿Cuán realistas son estas ideas? Llevar un nuevo producto al mercado requiere tiempo, dinero y una investigación cuidadosa.
Tomemos como ejemplo la energía solar . La primera célula solar se creó en la década de 1880 y se instalaron paneles solares en el tejado de la Casa Blanca en 1979, pero fueron necesarias muchas más décadas de apoyo gubernamental antes de que la energía solar se convirtiera en una fuente de electricidad con costes competitivos.
El sector de la ingeniería biológica está actualmente inundado de capital inversor. Sin embargo, las empresas y proyectos que atraen la mayor inversión son aquellos con mayor valor comercial, normalmente en los sectores médico, farmacéutico, químico y agrícola.
Por el contrario, es poco probable que las aplicaciones cuyo principal beneficio sea reducir las emisiones de gases de efecto invernadero atraigan mucha inversión privada. Por ejemplo, el combustible sintético para aviones es actualmente mucho más caro que el combustible para aviones tradicional, por lo que no hay prisa por parte de los inversores privados que buscan apoyar su comercialización.
Se necesitará algún tipo de apoyo gubernamental (o filantrópico) para fomentar la mayoría de las aplicaciones respetuosas con el clima a través del lento proceso de desarrollo y comercialización.
¿Volver a elegir ganadores?
¿Qué aplicaciones de la ingeniería biológica merecen la asistencia de los gobiernos? En este momento, es demasiado pronto para saberlo.
Los formuladores de políticas deberán evaluar continuamente los méritos sociales y técnicos de las aplicaciones propuestas de ingeniería biológica.
Para que la ingeniería biológica desempeñe un papel importante en la lucha contra el cambio climático, los formuladores de políticas deberán involucrarse hábilmente con ella con el tiempo.
Sostenemos que el apoyo gubernamental debería incluir cinco elementos.
En primer lugar, seguir financiando la investigación científica básica que genera nuevos conocimientos y nuevas herramientas potenciales de mitigación.
En segundo lugar, la deliberación pública sobre las aplicaciones de la ingeniería biológica. Algunos productos nuevos, como la leche sintética fermentada con precisión, podrían ganar aceptación con el tiempo, incluso si al principio parecen poco atractivos. Es posible que otros nunca obtengan apoyo. Para que esta deliberación pública refleje los intereses de toda la humanidad, los países de ingresos bajos y medios necesitarán adquirir experiencia en ingeniería biológica.
En tercer lugar, las regulaciones deben estar alineadas con el interés público. Los gobiernos deberían estar alerta a la posibilidad de que las industrias existentes intenten utilizar regulaciones para excluir a nuevos competidores. Por ejemplo, es posible que veamos esfuerzos por parte de los productores agrícolas de origen animal para restringir quién puede usar palabras como «leche» y «salchicha» o para prohibir por completo la carne cultivada en laboratorio .
Cuarto, apoyar la comercialización y ampliación de tecnologías prometedoras cuyo beneficio principal sea la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los gobiernos podrían financiar este trabajo directamente o crear otros incentivos (como precios del carbono, créditos fiscales o regulaciones ambientales) que hagan rentable la inversión privada.
En quinto lugar, se deben considerar políticas de adquisiciones a largo plazo cuando se necesita un despliegue a gran escala para lograr objetivos climáticos. Por ejemplo, la Ley de Reducción de la Inflación de Estados Unidos proporciona créditos fiscales ilimitados para apoyar la captura directa de aire. Si bien estos incentivos no fueron diseñados teniendo en mente la ingeniería biológica, son tecnológicamente neutrales y, por lo tanto, bien podrían respaldarla.
¿Un futuro de bioingeniería en Australia?
Los gobiernos están ahora involucrados en una carrera global para posicionar a sus países como líderes en la emergente economía verde. La legislación » futuro hecho en Australia » propuesta por Australia es sólo un ejemplo.
Otros gobiernos tienen planes específicos para la ingeniería biológica. Por ejemplo, el Reino Unido comprometió 2.000 millones de libras esterlinas (3.800 millones de dólares australianos) el año pasado para una estrategia de ingeniería biológica, mientras que la Ley CHIPS y Ciencia de EE. UU. de 2022 pedía la creación de una Iniciativa Nacional de Investigación y Desarrollo en Ingeniería Biológica.
Para que tales intervenciones tengan éxito económico y ecológico, deberán trabajar con tecnología aún en desarrollo.
¿Pueden las autoridades trabajar con este tipo de incertidumbre? Un enfoque es desarrollar evaluaciones sofisticadas del potencial de diferentes tecnologías y luego invertir en una cartera diversa, sabiendo que muchas de sus apuestas fracasarán. O podrían crear instrumentos tecnológicamente neutrales, como créditos fiscales y subastas inversas, y permitir que la industria privada intente elegir a los ganadores.
La ingeniería biológica promete contribuir a un importante paso adelante en la mitigación del clima. Que cumpla esta promesa dependerá del apoyo tanto del público como de los formuladores de políticas. Dado lo mucho que hay en juego, todos tenemos trabajo que hacer para considerar el potencial de esta tecnología.
Más información: Jonathan Symons et al, Ingeniería biológica y mitigación del cambio climático: consideraciones de política, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-46865-w
