Informe sobre el papel de las microalgas en la fotosíntesis y su relación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Las microalgas, organismos diminutos pero fundamentales para el equilibrio climático, han revelado recientemente un nuevo aspecto de su funcionamiento que tiene importantes implicaciones para la sostenibilidad ambiental y la bioeconomía.

Descubrimiento científico clave

Un equipo de científicos del BIAM (CEA/CNRS/Universidad de Aix-Marsella), en colaboración con el Instituto Max-Planck de Potsdam y otros laboratorios, ha descubierto que dos procesos esenciales de la fotosíntesis en microalgas —el mecanismo de concentración de CO₂ y la fotorrespiración— no actúan en oposición, sino de manera cooperativa. Este hallazgo es fundamental para comprender mejor los flujos de carbono relacionados con el cambio climático y tiene un impacto directo en el cumplimiento de varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especialmente el ODS 13 (Acción por el clima) y el ODS 14 (Vida submarina).

Importancia de las microalgas en la regulación climática

• Las microalgas absorben casi la mitad del dióxido de carbono atmosférico que entra anualmente en los ecosistemas, contribuyendo significativamente a la mitigación del cambio climático (ODS 13).
• Mediante la fotosíntesis, transforman el CO₂ en biomasa utilizando la luz como fuente de energía, lo que también apoya la bioeconomía sostenible (ODS 9: Industria, innovación e infraestructura).
• Durante períodos geológicos con escasez de CO₂, desarrollaron mecanismos para concentrar este gas y limitar la fotorrespiración, adaptándose a condiciones ambientales cambiantes.

La proteína LCI20: clave en la adaptación metabólica

Los investigadores identificaron la proteína LCI20, ubicada en la envoltura del cloroplasto, como un elemento central que regula el equilibrio entre la concentración de CO₂ y la fotorrespiración. Esta proteína permite a las microalgas eliminar subproductos tóxicos derivados de la fotorrespiración, facilitando su supervivencia en ambientes con bajo contenido de CO₂.

1. La ausencia de LCI20 impide la adaptación de las microalgas a ambientes con escaso CO₂, provocando acumulación tóxica de metabolitos y frenando su crecimiento.
2. Este equilibrio metabólico complejo demuestra la capacidad de las microalgas para adaptarse finamente a su entorno, un aspecto crucial en el contexto del cambio climático (ODS 13).

Implicaciones para el clima y la bioeconomía sostenible

Este avance científico tiene importantes repercusiones en varios ámbitos vinculados a los Objetivos de Desarrollo Sostenible:

• Bioeconomía (ODS 9 y ODS 12: Producción y consumo responsables): El conocimiento del equilibrio entre CO₂ y O₂ en microalgas puede optimizar la producción de biomasa y compuestos de interés como biocombustibles, proteínas y moléculas farmacéuticas en biorreactores.
• Modelización climática (ODS 13): La integración mejorada de la contribución de las microalgas al ciclo global del carbono permitirá desarrollar modelos climáticos más precisos y estrategias de mitigación más efectivas.

Próximos pasos y desafíos

El equipo de investigación planea explorar esta interacción metabólica en otras especies de microalgas marinas con interés ecológico e industrial para entender mejor su respuesta a las fluctuaciones ambientales, un desafío fundamental en la era del cambio climático. Este trabajo contribuirá al cumplimiento de los ODS relacionados con la vida submarina (ODS 14) y la acción climática (ODS 13).

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

1. ODS 13: Acción por el clima
   • El artículo aborda la regulación del clima mediante la absorción de CO₂ por microalgas y su papel en el ciclo del carbono, lo que está directamente relacionado con la mitigación del cambio climático.
2. ODS 14: Vida submarina
   • Se discute el papel de las microalgas marinas en los ecosistemas oceánicos y su contribución al ciclo global del carbono, lo que es relevante para la conservación y uso sostenible de los océanos.
3. ODS 7: Energía asequible y no contaminante
   • La investigación tiene implicaciones para la bioeconomía, incluyendo la producción de biocombustibles a partir de microalgas, lo que contribuye a energías limpias y renovables.
4. ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
   • El estudio científico y la innovación en biotecnología para mejorar la producción de biomasa y compuestos de interés están relacionados con este objetivo.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 13.1: Fortalecer la resiliencia y la capacidad de adaptación a los riesgos relacionados con el clima y los desastres naturales.
   • El estudio sobre la adaptación de las microalgas a bajos niveles de CO₂ contribuye a entender mejor los mecanismos naturales que pueden ayudar a mitigar los efectos del cambio climático.
2. Meta 14.2: Gestionar y proteger sosteniblemente los ecosistemas marinos y costeros para evitar impactos adversos significativos.
   • La investigación sobre el papel de las microalgas en el ciclo del carbono apoya la conservación y gestión sostenible de los ecosistemas marinos.
3. Meta 7.2: Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.
   • El desarrollo de biocombustibles a partir de microalgas es un avance hacia fuentes de energía renovables y sostenibles.
4. Meta 9.5: Mejorar la investigación científica, la capacidad tecnológica y la innovación.
   • El descubrimiento de la proteína LCI20 y su función en la fotosíntesis y fotorrespiración representa un avance científico significativo.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

1. Indicador 13.1.1: Número de muertes, personas afectadas, y daños económicos directos atribuibles a desastres relacionados con el clima.
   • Implícito en la necesidad de comprender y mitigar el cambio climático mediante el estudio de las microalgas y su papel en la regulación del CO₂.
2. Indicador 14.2.1: Proporción de áreas marinas protegidas respecto a la superficie total de zonas marinas.
   • Implícito en la conservación de ecosistemas marinos donde las microalgas juegan un papel crucial.
3. Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo total de energía final.
   • Relacionado con el desarrollo de biocombustibles derivados de microalgas para energía limpia.
4. Indicador 9.5.1: Gastos en investigación y desarrollo como proporción del PIB.
   • Implícito en la inversión y avances científicos reflejados en el estudio sobre la proteína LCI20 y la fotosíntesis en microalgas.

4. Tabla: ODS, metas e indicadores

Fuente: techno-science.net