domingo, 26 de noviembre de 2017

Los Riesgos Alimentarios del Cambio Climático

Recién terminada la Conferencia sobre el Clima de la ONU (COP23) celebrada este mes de noviembre en Bonn (Alemania), en la que se pretendía fijar una hoja de ruta para alcanzar los objetivos fijados en los acuerdos de París de 2015, conviene recordar algunas de las consecuencias que los expertos atribuyen de forma clara e inapelable al cambio climático. Como era de esperar, en esta COP23 han vuelto a plantearse problemas de financiación especialmente en relación con los países en desarrollo y se ha puesto de manifiesto el desmarque del Gobierno de los Estados Unidos de América si bien empresas y autoridades tanto estatales como locales de este país han reafirmado su compromiso sobre la mitigación de emisiones de gases con efecto invernadero (GEI).


En el último trimestre de 2014 se publicó el quinto informe, conocido como "AR5" (Fifth Assessment Report) del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC). Este panel de expertos sobre el cambio climático es el órgano internacional encargado de evaluar los conocimientos científicos relativos al cambio climático. Fue establecido en 1988 por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) para facilitar a las instancias normativas evaluaciones periódicas sobre la base científica del cambio climático, sus repercusiones y futuros riesgos, así como las opciones que existen para adaptarse al mismo y atenuar sus efectos.

Las proyecciones del AR5 contemplan varios escenarios de emisiones de manera que las proyecciones sobre concentración de CO2 para el año 2100 en el escenario más favorable, de bajas emisiones, es de 421 ppm mientras que en el más desfavorable, sin mitigación de emisiones, es de 936 ppm. Se establece que como consecuencia del aumento en los gases de efecto invernadero, entre los que el CO2 es el más importante, la temperatura media global ha aumentado 0.61ºC en el promedio del periodo 1986-2005 respecto del promedio del periodo 1850-1900 y ese incremento sería de 1.6ºC según las proyecciones calculadas para el año 2100 en el escenario de bajas emisiones y de 4.7ºC en el escenario de emisiones más desfavorable. Hay que señalar que la Organización Meteorológica Mundial anunció en octubre de 2016 que los niveles de CO2 ya están por encima de los 400 ppm de forma sostenida desde 2015, un 144% por encima de su concentración en la era preindustrial, estimada en 278 ppm. Es decir, ya estaba muy cerca del escenario más favorable de las proyecciones realizadas en el último informe del IPCC. Probablemente hoy día ya se ha llegado a ese nivel.


Las proyecciones del informe también indican que el cambio climático hará que aumenten los riesgos conexos al clima existentes y se generen nuevos riesgos para los sistemas naturales y humanos. Algunos de esos riesgos se limitarán a un sector o región particular, y otros tendrán efectos en cascada. En menor medida, el cambio climático proyectado también indica algunos beneficios potenciales. El informe clasifica los riesgos sectoriales de la siguiente manera:
    • Recursos de agua dulce 
    • Ecosistemas terrestres y de agua dulce 
    • Sistemas costeros y zonas bajas
    • Sistemas marinos
    • Seguridad alimentaria y sistemas de producción de alimentos
    • Zonas urbanas y zonas rurales
    • Sectores y servicios económicos claves
    • Salud y seguridad humanas
    • Medios de subsistencia y pobreza

      Por ejemplo, sobre los Sistemas costeros y zonas bajas apunta el riesgo derivado de la elevación de nivel del mar, un hecho ya demostrado según los estudios realizados (Douglas, 1997; Rohde, 2007) pero que va a ir en aumento según las proyecciones del informe. 



      Elevación del nivel del mar (Rohde, 2007)
      Como consecuencia habría un mayor riesgo de inmersión, inundación costera y erosión costera, afectando a las zonas turísticas, mayor presión sobre sistemas costeros (concentración de población, urbanización…), afectación de cultivos de zonas bajas y acuicultura, incluso mayor riesgo de producirse terremotos (Yasuhara et al, 2007).

      En lo que se refiere a la Seguridad alimentaria y sistemas de producción de alimentos, que es a lo que nos queríamos referir en éste post, la mayoría de los riesgos que el informe considera se refieren a "Food Security", es decir a la seguridad en la provisión de alimentos, a la producción de alimentos, y no tanto a "Food Safety" (higiene alimentaria), de lo que apenas hay referencia en el informe AR5. Todo lo referido a este tema se basa en otras publicaciones e informaciones. En lo que se refiere a la seguridad en la producción y suministro de alimentos la bibliografía existente es muy abundante y podemos resumir en qué puede verse afectada como consecuencia del cambio climático.

        Efectos sobre los cultivos:

        Como consecuencia de la elevación de la temperatura y el aumento de la variabilidad en las precipitaciones, como mayor frecuencia de episodios extremos (sequías, lluvias torrenciales):
        • Menor periodo de maduración de cultivos por elevación de la temperatura media y menor producción de grano cuando la elevación de temperatura se produce durante la floración (Moriondo et al, 2008
        • Temperaturas muy altas después de la floración aceleran la senescencia en cereales y aumenta del estrés hídrico (Lobell et al, 2012).
        • Floración y maduración prematuras en uvas, manzanos y otros cultivos (Duchêne et al., 2010; García-Mozo et al., 2010; Jorquera-Fontena and Orrego-Verdugo, 2010; Sadrasand Petrie, 2011; Webb et al., 2011…).
        • Etc, etc, etc.
        Por el aumento en la concentración de dióxido de carbono (CO2) y del nivel de Ozono (O3) troposférico:
        • El CO2 afecta más a plantas C3 (trigo, arroz, algodón, soja, patata…) que a las C4 (maíz, sorgo, caña…). La mayor disposición de éste favorecería el crecimiento vegetal. El aumento en la concentración de CO2 en 200 ppm puede aumentar rendimiento hasta en un 36% en el arroz (Hasegawa el al, 2013) pero los extremos térmicos son un importante factor limitante. 
        • El O3 produce un evidente impacto negativo en el rendimiento de estos cultivos, con efectos directos sobre la función reproductora (menos semillas, detención de maduración de frutos…) disminución de la fotosíntesis y otros procesos fisiológicos. Existe un gran consenso científico respecto a los efectos de O3 (Mills et al., 2009; Ainsworth & McGrath, 2010; Booker et al., 2009; Fuhrer, 2009; Vandermeiren et al., 2009; Pleijel & Uddling, 2012; Van Dingenen et al., 2009; Avnery et al., 2011; Teixeira et al., 2011; Emberson et al., 2009; Fuhrer, 2009; Fishman et al., 2010…..)
        La sensibilidad de los cultivos a las variaciones de éstos factores climáticos y contaminantes atmosféricos hace que las proyecciones globales indiquen una disminución de los rendimientos de los cultivos (con variaciones regionales o locales) así como una tendencia hacia una mayor variabilidad en esos rendimientos, es decir, mayor incertidumbre en cuanto a la provisión de alimentos de origen vegetal. Incluso esa disminución de los rendimientos (ver gráfico), según indican la mayoría de los estudios, es algo que ya se está produciendo.


        Distribución del número de artículos científicos considerados en el AR5 según sus resultados respecto al rendimiento de los cultivos y la variabilidad del rendimiento

        Efectos sobre la ganadería:

        Evidentemente todo lo que efecte a la producción de forrajes afectará a la alimentación animal y, por tanto, a la producción de alimentos de origen ganadero. Así una disminución de rendimientos en la producción vegetal traerá como consecuencia una menor disponiblilidad de forrajes y mayores precios (costes de producción). En zonas frías el aumento de la temperatura media podrá producirse una extensión del periodo de crecimiento de forrajes pero de menor calidad y la producción será muy variable debido a episodios meteorológicos extremos, lo que de hecho ya se está manifestando, como demuestran diversos estudios (Craine et al., 2010; Hatfield et al., 2011; Izaurralde et al., 2011).

        Por otra parte, al igual que las temperaturas extremas afectan a la salud de la especie humana, con aumento en la morbi-mortalidad (ver, por ejemplo, Mirón et al, 2014), desde hace décadas es sabido que las especies ganaderas tienen un rango de temperaturas de confort que fuera de ellas por ocurrencia de fenómenos extremos afectan a la producción y aumentan la mortalidad de animales por estrés. Por ejemplo:


        • Menor rendimiento lechero y mayor mortalidad por calor (Wall et al. 2010)
        • Menor índice de crecimiento (André et al., 2011; Renaudeau et al., 2011) 
        • Animales genéticamente seleccionados más sensibles a cambios ambientales (Hoffmann, 2010)
        • Alteraciones en el desarrollo embrionario en porcinos (Barati et al., 2008) 
        • Estrés por calor aumenta la mortalidad y pérdidas económicas (Vitali et al., 2009), sobre todo en broilers (Feng et al., 2008).
        Así mismo la mayor variabilidad en las precipitaciones y el aumento de periodos de sequía extrema produce dificultades en el suministro de agua y aumento de costes (Molden et al., 2010).

        Una consecuencia del aumento de la temperatura es la extensión hacia latitudes más altas de enfermedades transmitidas por vectores, muchas de ellas zoonosis con riesgos sobre la salud pública.


        Efectos sobre la composición y calidad de alimentos:  

        La calidad de los alimentos se refiere a cualquier otra característica que no sea el rendimiento y que resulte valioso para el productor o el consumidor. Los ejemplos incluyen las concentraciones de proteína de trigo y almidón, que afectan a la calidad de la masa de panificación, el contenido de amilosa en el arroz, que afecta a gusto y las concentraciones de minerales, que afectan a la ingesta de nutrientes por los consumidores. 

        El cambio climático tendrá algunos efectos adversos sobre calidad de los alimentos mediante el estrés biótico y abiótico previsto (Ceccarelli et al., 2010). Estos cambios pueden afectar a la calidad de los cultivos mediante la alteración del carbono y procesos de absorción de nutrientes y procesos bioquímicos que producen compuestos secundarios o en su redistribución y almacenamiento durante el desarrollo y maduración del grano. Esto a su vez podría afectar la salud humana y del ganado debido a la alteración de la calidad nutricional y/o afectar el valor económico mediante la alteración rasgos valiosos para fabricantes de productos alimenticios o para los consumidores.

        Por ejemplo, los estudios indican que:
        • Se ha demostrado que un aumento en la concentración de CO2 en la atmósfera está correlacionado con la menor concentración de proteína en cultivos (Pikki et al., 2007; Högy et al., 2009; Erbs et al., 2010; Ainsworth and McGrath, 2010; DaMatta et al., 2010; Fernando et al., 2012…)
        • La concentración de determinados elementos, como el calcio, azufre, magnesio, hierro, cinc, manganeso y cobre disminuye entre el 2.5 y el 20% en el grano y partes verdes del trigo por el aumento de la concentración de CO2 (Loladze, 2002; Högy et al., 2009;Fernando et al., 2012)
        • Menor calidad de la levadura y de la yuca (Högy et al., 2009; Erbs et al., 2010) por alteración y redistribución de componentes.
        • Mayor riesgo de crecimiento de Fusarium pseudograminearum (Melloy et al., 2010) 

        • O3 efecto contrario que el CO2 respecto a la proteína (Pleijel & Uddling, 2012) 
        A éste respecto, recomendamos el magnífico artículo de Myers y colaboradores publicado en Nature en 2014 (Myers et al. Increasing CO2 threatens human nutrition. Nature 2014; 510:139-42)



        Efectos sobre la pesca:


        Tanto la pesca extractiva como la acuicultura son particularmente vulnerables al cambio climático ya que fenómenos como la elevación de la temperatura del agua como la acidificación de los océanos se manifiestan de una manera global. Ya se está observando una redistribución del potencial de capturas pesqueras hacia latitudes más altas debido a éstos cambios. La acidificación consecuente al aumento de la concentración de  en la atmósfera tiene consecuencias directas y rápidas sobre los organismos calcáreos (como, por ejemplo, los moluscos, es decir, mejillones, almejas, etc), con disminución de capturas y muerte de arrecifes coralinos (ver imagen de abajo explicativa de éste proceso que lleva a la disolución del carbonato cálcico).


        La elevación del nivel del mar, fusión de hielos polares y de glaciares continentales, cambios en los patrones de precipitaciones y aportes fluviales a mares y lagos, así como otros fenómenos meteorológicos extremos, como el incremento en la frecuencia de grandes tormentas afectan al sistema marino en términos de disminución de la salinidad y arrastre de contaminantes, afectando a la pesca en general pero especialmente a las zonas de producción acuícola.

          Efectos sobre la higiene y salubridad de los alimentos:

          Lo referido a este epígrafe, y parte de los anteriores, está tomado de el artículo publicado este año en la Revista de Salud Ambiental (Mirón, 2017). Pueden verse las referencias bibliográficas en el mismo.

          Teóricamente la tendencia al calentamiento global favorecería la proliferación de microorganismos potencialmente productores de intoxicaciones y toxiinfecciones alimentarias al aproximarse la temperatura media global a la temperatura óptima de crecimiento de esos gérmenes. Tendríamos el ejemplo del comportamiento estacional de los casos de  Campylobacteriosis o Salmonelosis, que son las dos enfermedades producidas por el consumo de alimentos más frecuentes en Europa, con picos en verano coincidiendo con la elevación de las temperaturas. Incluso algunos estudios realizados en varios países europeos han descrito un aumento significativo de casos notificados de Salmonelosis en humanos por cada grado que la temperatura media mensual supera un determinado umbral de temperatura, que es variable según los países estudiados sugiriendo que la temperatura influye en la aparición de la enfermedad en un 35% de los casos de salmonelosis que se producen en países como Inglaterra, Holanda o España. Sin embargo, lo cierto es que las infecciones entéricas bacterianas presentan una tendencia decreciente a lo largo de Europa. En parte ello es debido a las medidas de control establecidas desde instancias públicas, lo que indica que en este sentido el riesgo potencial por temperaturas elevadas relacionadas con el cambio climático puede ser contrarrestado a través de la acción concertada de salud pública. Por ejemplo, en España existe un claro descenso en el número de casos notificados de salmonelosis desde 2003 (ver gráfica), sobre todo en los debidos a Salmonella enteritidis, coincidiendo con la puesta en marcha del Plan Sanitario Avícola que contempla estrictas medidas generales de higiene en la explotaciones avícolas y medidas concretas de control de Salmonella spp en las mismas, junto con la implementación de programas de control en huevos y ovoproductos ejecutados por los Servicios Oficiales de Salud Pública como complemento a las medidas de higiene ya establecidas en el marco del control oficial de establecimientos alimentarios con unas consecuencias evidentes.


          Número de casos por Salmonella spp notificados en España de 2002 a 2013.
          Fuente: Sistema de Información Microbiológica de la Red Nacional de Vigilancia Epidemiológica.


          No obstante, hay que ser conscientes del riesgo potencial que el calentamiento global supone en éste aspecto en países donde las medidas de control son leves o no existen y de los que no se tiene constancia de cuál es la tendencia por carecer de datos y estudios. El Centro Europeo para la prevención y el control de las enfermedades incluye en una revisión bibliográfica riesgo potencial de incremento de Campylobacter por la elevación de la temperatura y los episodios de lluvias torrenciales y de mayor riesgo por Salmonella debido al aumento de las temperaturas. 

          Existen trabajos que refuerzan la idea de la influencia del cambio climático en el cambio de patrones de distribución o frecuencia de aparición o riesgo de que aparezcan determinados microorganismos o contaminantes bióticos en alimentos. Por ejemplo, se ha descrito que la alteración de los ecosistemas pueden producir una mayor proliferación de roedores y como consecuencia un aumento del riesgo de Leptospirosis por contaminación de aguas y alimentos.

          Se ha observado una relación significativa entre la presencia de Ocratoxina A en la uva y el aumento de las temperaturas en España. Modelos predictivos en escenarios de aumento de 2ºC o de 5ºC de la temperatura en Europa obtienen mapas de riesgos por contaminación de maíz por aflatoxinas que indican una mayor incidencia en el sur de Europa, con especial relevancia en España.

          La elevación del nivel del mar, fusión de hielos polares y de glaciares continentales, cambios en los patrones de precipitaciones y aportes fluviales a mares y lagos, así como otros fenómenos meteorológicos extremos, como el incremento en la frecuencia de grandes tormentas afectan al sistema marino en términos de disminución de la salinidad y arrastre de contaminantes, con modificación de especies, aparición de patógenos fecales (superación de sistemas de alcantarillado por inundaciones), patógenos marinos como Vibrio spp por cambios en la salinidad y temperatura del agua, aumentos en la frecuencia y amplitud de afloramientos de dinoflagelados tóxicos. Todo ello con afectación de zonas de producción acuícola, especialmente de moluscos bivalvos en los que estos gérmenes y toxinas se pueden acumular por tratarse de organismos filtradores.

          Conclusiones:

          El cambio climático está produciendo, y la proyecciones indican que seguirá produciendo, una disminución en los rendimientos de los cultivos, especialmente en regiones templadas y tropicales con efectos particularmente importantes en países en vías de desarrollo, donde la capacidad para adaptarse al cambio es más limitada. No solo se está viendo afectado el rendimiento sino también la calidad de los cultivos, con menor concentración de proteína. No obstante, las zonas situadas a altas latitudes tendrían una perspectiva favorable por la elevación de la temperatura, ampliando el periodo de crecimiento vegetativo si bien con mayor riesgo de extensión de plagas desde zonas templadas.

          Al ser los efectos similares sobre la praticultura la ganadería se vería afectada vía alimentación animal por una elevación de costes de producción y también por efectos directos sobre el bienestar animal y sus menores rendimientos a nivel de producción de alimentos de origen animal.

          Particularmente sensibles están demostrando ser los recursos pesqueros respecto al cambio climático, alterando los ecosistemas marinos de forma importante por la elevación de la temperatura, modificaciones de la salinidad y la acidificación consecuente al aumento de la concentración de CO2.

          La mayor incertidumbre en la producción de alimentos junto con la especulación de los mercados derivada de la misma y de determinadas decisiones políticas (producciones de biodiesel, restricciones a las exportaciones/importaciones) están ya produciendo importantes fluctuaciones en los precios, sobre todo de los cereales, con creciente problemas de acceso a los mercados de grandes grupos de población en un contexto de mayor demanda por el crecimiento de la población mundial.

          La elevación de la temperatura media global produciría un mayor riesgo potencial de enfermedades de transmisión alimentaria, si bien en países que disponen de medidas de control de la higiene de los mismos la tendencia no es desfavorable hasta ahora en cuanto a casos notificados, aunque no cabe duda de que el riesgo existe especialmente en países donde carecen de medidas de control y de sistemas de información sanitaria lo suficientemente desarrollados.

          En el acuerdo sobre el cambio climático alcanzado en París en 2015 se fijó el límite de que el aumento de la temperatura media mundial se sitúe por debajo de 2ºC pero con el objetivo de que quede en 1.5ºC buscando un escenario de contención de emisiones. Este objetivo sería congruente con el escenario más favorable de mitigación de emisiones que contempla el quinto informe del IPPCC pero ese horizonte (emisiones para el año 2100) prácticamente ya se ha alcanzado en cuanto al nivel de emisiones de CO2. Por tanto, se confía en este acuerdo para la reducción de misiones que evite que la inercia del cambio climático nos lleve a escenarios más desfavorables.

          Recientemente se han publicado estudios que advierten sobre el aumento en la emisiones de metano a la atmósfera, gas con efecto invernadero 23 veces mayor que el dióxido de carbono, atribuible al incremento de las actividades agrícolas (Saunois et al., 2016) y de forma cada vez más importante, según alertan los expertos, a la disminución de la extensión del hielo ártico produciendo la emisión de metano debido al deshielo del permafrost marino (Wadhams, 2016). Este proceso es creciente por verse constantemente retroalimentado por la menor superficie helada, disminuyendo la cantidad de radiación reflejada (albedo), traduciéndose en mayor calor absorbido. Por tanto, hay otras fuentes de gases de efecto invernadero que parecen influir de forma creciente en el cambio climático mientras que los esfuerzos se están centrando en las emisiones de CO2.

          Si a esto último añadimos los cambios en la coyuntura política, con el ascenso al poder de líderes poco proclives a la contención y reducción de emisiones, es comprensible el escepticismo de parte de la comunidad científica respecto al cumplimiento de los objetivos acordados en la cumbre de París, corroborado en parte durante la Conferencia recién finalizada en Bonn (COP23).

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