Ciertos tipos de hongos producen proteínas que, en el futuro, podrían usarse para manipular el clima mediante un proceso conocido como siembra de nubes.
En un estudio publicado en Science Advances, los investigadores explican cómo las proteínas secretadas por miembros de la familia Mortierellaceae pueden desencadenar la formación de hielo a temperaturas bajo cero, un proceso que podría explotarse para su uso en tecnologías de congelación y modificación del clima.
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¿Qué es la siembra de nubes?
Si bien el hielo se puede formar a temperaturas inferiores a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius), la congelación espontánea a temperaturas superiores a 50,8 grados Fahrenheit (46 grados Celsius negativos) tiende a ser lenta, explican los investigadores en el estudio. La siembra de nubes es una técnica de modificación del clima que tiene como objetivo aumentar la capacidad de una nube para producir lluvia o nieve mediante la introducción de partículas que mejoran la formación de hielo a temperaturas bajo cero.
Estas partículas, llamadas nucleadores de hielo, convierten el agua de las nubes en cristales de hielo. Esto inicia un proceso: cada vez más moléculas de agua se adhieren a los cristales de hielo, lo que hace que crezcan y pesen hasta que finalmente caen. Los cristales de hielo se derriten en su viaje hasta el suelo, llegando hasta nosotros en forma de lluvia o nieve.
Esta no es una técnica nueva: según la NOAA, en Estados Unidos se han llevado a cabo operaciones y experimentos de siembra de nubes desde la década de 1940. Normalmente, el compuesto utilizado es yoduro de plata. Sin embargo, también resulta ser muy tóxico.
¿Podrían los hongos ser una mejor alternativa?
Según los autores del estudio, el uso de hongos para desencadenar la formación de hielo se conoce desde los años 90. Pero ahora, gracias a los avances tecnológicos, los investigadores pudieron utilizar la secuenciación y el análisis de genes para identificar qué genes son responsables.
A través de este análisis, el equipo también se dio cuenta de cómo los hongos adquirieron los genes en primer lugar. Los resultados sugieren que los genes fueron heredados de un antepasado que los obtuvo de una especie bacteriana mediante transferencia horizontal de genes, mediante la cual la información genética se comparte entre organismos que no son padres e hijos.
Este evento de transferencia original habría ocurrido hace cientos de miles de años. Desde entonces, el gen parece haber sido modificado y mejorado para que las proteínas producidas no tengan células y sean solubles en agua. Esto significa que los científicos pueden aprovechar la capacidad de nucleación de hielo de la proteína sin utilizar el resto del hongo.
Es más, los investigadores creen que la capacidad de las proteínas para permanecer eficientes y activas, incluso cuando las concentraciones son bajas y las condiciones son duras, significa que podrían mantener su función cuando se aerosolizan y, por lo tanto, ofrecen un método viable para la siembra de nubes. Es importante destacar que estas proteínas parecen ser mucho más seguras que el yoduro de plata.
“Si aprendemos cómo producir suficiente cantidad de esta proteína fúngica a bajo costo, entonces podríamos ponerla en las nubes y hacer que la siembra de nubes sea mucho más segura”, dijo en un comunicado de prensa Boris A. Vinatzer, profesor de la Facultad de Ciencias Vegetales y Ambientales de Virginia Tech.
Otros usos de los hongos
La tecnología tiene otros usos potenciales. Los autores del estudio dicen que las proteínas podrían usarse en la preparación de alimentos congelados y en la criopreservación de tejidos y células vivos, como espermatozoides y óvulos.
La investigación también podría ayudar a informar los modelos climáticos, ya que los cristales de hielo en las nubes influyen en la cantidad de radiación reflejada en el espacio y, en consecuencia, en la cantidad que llega a la Tierra.
“Ahora que conocemos esta molécula fúngica, será más fácil descubrir cuántas de este tipo de moléculas hay en las nubes”, dijo Vinatzer en un comunicado de prensa. “Y a largo plazo, esta investigación podría contribuir al desarrollo de mejores modelos climáticos”.
Los autores del estudio sostienen que el trabajo futuro debería explorar sus usos potenciales tanto en un contexto sintético como en el mundo real.
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