El Sexto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático es inequívoco al afirmar que, como resultado de la actividad antropogénica: El clima de la Tierra está experimentando cambios globales adversos. Estos cambios se caracterizan por cambios en:
Se prevé que el calentamiento global afecte a una amplia gama de industrias. Las repercusiones previstas en los cultivos de todo el mundo son graves y afectan no solo a la seguridad alimentaria, al reducir el rendimiento y, por tanto, la disponibilidad de los cultivos, sino también a su inocuidad. En este escenario, las micotoxinas son consideradas por muchos expertos como el peligro más importante para la seguridad alimentaria como consecuencia directa del cambio climático.
Gases de efecto invernadero y calentamiento global
Las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero (GEI) han alcanzado máximos históricos. Estos gases son el resultado de actividades humanas como: Las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) han aumentado considerablemente en la atmósfera. Estos gases se consideran las principales fuentes de contaminación detrás del calentamiento global, ya que absorben y reemiten radiación infrarroja a través del efecto invernadero, un proceso que aumenta la retención de calor en la atmósfera de la Tierra.
Al absorber la energía solar, la superficie terrestre emite calor en forma de radiación infrarroja de onda larga. ⇰ Las moléculas de CO2, CH4 y N2O, debido a sus estructuras moleculares, absorben eficazmente esta radiación y la reemiten en todas direcciones, incluso hacia la superficie terrestre. Además, la eficacia de estos gases para provocar el calentamiento global depende de su potencial de calentamiento global (PCG) y de su vida útil en la atmósfera. El metano, por ejemplo, tiene un PCA aproximadamente 25 veces superior al del CO2 en un periodo de 100 años, mientras que el N2O tiene un PCA aproximadamente 300 veces superior al del CO2. A pesar de sus bajas concentraciones, estos gases contribuyen enormemente al el efecto invernadero. ¿Qué se puede esperar? El cambio climático se caracteriza generalmente por cambios en la temperatura, los regímenes de precipitaciones y las concentraciones atmosféricas de CO2. Sin embargo, en nuestro contexto, es crucial evaluar cuantitativamente las proyecciones específicas de estos cambios y su impacto en la eficiencia y la calidad de la producción de cultivos, especialmente en relación con la ocurrencia de micotoxinas. La modelización climática depende en gran medida de los escenarios para sus proyecciones y los informes bibliográficos arrojan conclusiones ligeramente diferentes. Sin embargo, de forma genérica hay consenso sobre los siguientes cambios:
CONCENTRACIONES DE CO2 Se prevé un aumento de las CONCENTRACIONES DE CO2 a menos que se realicen importantes esfuerzos de mitigación a escala mundial. Las proyecciones actuales, basadas en distintos escenarios de emisiones, sugieren que las concentraciones de CO2 podrían superar las 900 partes por millón (ppm) en el año 2100. Este escenario supone que no habrá una reducción significativa del uso de combustibles fósiles ni de la deforestación, lo que provocará un aumento continuado de las emisiones de gases de efecto invernadero. En el mejor de los casos, una política de mitigación agresiva, estima que las concentraciones de CO2 podrían alcanzar un máximo de alrededor de 450-500 ppm antes de estabilizarse o disminuir en 2100. TEMPERATURA Se prevé que la TEMPERATURA aumente a un ritmo medio de 0,03 °C al año. ⇰ Los modelos climáticos indican que, a finales del siglo XXI, las temperaturas podrían aumentar entre 2 y 5 °C, sobre todo durante los máximos diarios extremos que antes se daban una vez cada 20 años. Los mayores aumentos de temperatura se prevén en tierra firme, especialmente en las regiones septentrionales de latitudes altas.
PATRONES DE PRECIPITACIÓN Se prevé que cambien los PATRONES DE PRECIPITACIÓN. HUMEDAD ATMOSFÉRICA Y DEL SUELO LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA Y DEL SUELO se verán afectadas por los cambios de temperatura y precipitaciones, ambos a través de alteraciones en la evapotranspiración. Estos cambios en las variables climáticas afectarán directamente al desarrollo de los cultivos, las infecciones fúngicas y la formación de micotoxinas.
¿Cómo pueden afectar estos cambios a la ocurrencia de micotoxinas en los cultivos?
La ocurrencia de micotoxinas está influenciada por una serie de factores, entre los que se incluyen: Todos estos elementos pueden verse afectados directa e indirectamente por el cambio climático. En consecuencia, existe un consenso entre los investigadores en que el cambio climático influirá inevitablemente en los niveles de micotoxinas de forma parcialmente predecible, lo que será el tema principal de este artículo. Sin embargo, algunos factores siguen siendo inherentemente impredecibles. Además, el cambio climático afectará a las especies fúngicas y a su capacidad para producir micotoxinas. Por lo tanto, en determinados escenarios, también puede preverse teóricamente una disminución del riesgo de micotoxinas.
Efecto del cambio climático en la distribución fúngica Es muy importante recordar al público que las condiciones óptimas para el crecimiento no son siempre las mismas que para la producción de micotoxinas. Por ejemplo, las previsiones sugieren que, en el próximo siglo, en escenarios de aumentos de temperatura de 2 °C y 5 °C, Aspergillus flavus podría surgir como un problema importante de seguridad alimentaria en el maíz en regiones como el centro y el sur de España, el sur de Italia, Grecia, el noreste y el sureste de Portugal, Bulgaria, Albania, Chipre y Turquía. Las proyecciones suponen que, en los próximos 100 años, A. flavus podría superar a A. carbonarius, y que las aflatoxinas supondrían un riesgo mayor que la ocratoxina A (OTA). Actualmente, ya se están registrando cambios en la distribución de los hongos y se están observando cambios en los hongos micotoxigénicos relacionados con el cambio climático.
La alteración de los patrones climáticos fue evidente durante las temporadas de verano de 2003, 2004 y 2012 en Italia, donde las condiciones prolongadas de sequía y calor (superiores a 35 °C) provocaron brotes de Aspergillus flavus en los cultivos, una situación que antes era poco común. Esta especie superó a la especie Fusarium, más prevalente, lo que provocó un aumento de la contaminación por fumonisinas y de los niveles de aflatoxina B1 (AFB1). En Francia, durante el año excepcionalmente cálido y seco de 2015, se aisló A. flavus de muestras de maíz con una notable prevalencia del 69%.
No obstante, los cultivos modernos suelen ser muy resistentes a la infección por A. flavus y a la posterior contaminación por AFs, a menos que las condiciones ambientales favorezcan el crecimiento del hongo y la susceptibilidad del cultivo. Por tanto, aunque parece claro que el aumento de la temperatura puede provocar un cambio en la prevalencia de hongos, puede que no esté directamente correlacionado con un aumento de la producción de micotoxinas y otros factores, como las mejoras en la genética de los cultivos, son algo que aún no se ha tenido en cuenta en los modelos de predicción. Efectos del cambio climático en la ocurrencia de micotoxinas Entre las micotoxinas que plantean riesgos significativos para las personas y los animales -como las aflatoxinas, los tricotecenos, las fumonisinas, la zearalenona, la ocratoxina A y los alcaloides del cornezuelo del centeno (CAST, 2003)-, las aflatoxinas destacan por su elevada toxicidad. Existen numerosas investigaciones centradas en cómo el cambio climático puede influir en los niveles de aflatoxinas en entornos agrícolas.
Las aflatoxinas son producidas en diversos cultivos por varias especies de Aspergillus, principalmente A. flavus y A. parasiticus, que pueden prosperar en condiciones extremas de calentamiento climático debido a sus elevados rangos óptimos de temperatura. Las investigaciones indican que la temperatura óptima para la producción de aflatoxinas por A. flavus oscila entre 24 y 30 °C, y algunos estudios señalan una temperatura óptima superior de 32 °C en granos de arroz. Además, existe una correlación positiva entre la contaminación por aflatoxinas y las precipitaciones, como demostraron los científicos, que descubrieron que las mayores precipitaciones en ciertas regiones del sur de Texas provocaban una contaminación por aflatoxinas más frecuente en comparación con las zonas con menores precipitaciones. Además, el aumento de la actividad del agua (aw) aumenta la producción de aflatoxinas, con estudios que muestran un aumento continuo de las aflatoxinas a niveles de aw entre 0,82 y 0,92. ⇰ Los análisis transcriptómicos revelaron que la biosíntesis de aflatoxina B1 por A. flavus es más pronunciada con una aw de 0,99 frente a 0,93. Como ya se ha mencionado en relación con la distribución de los hongos, actualmente ya se observa un aumento de la producción de AF debido al cambio climático.
Efectos del cambio climático más allá del campo Se prevé que el aumento de la variabilidad climática eleve el riesgo de acumulación de micotoxinas, afectando tanto a los cultivos en el campo como a los almacenados tras la cosecha, incluso en instalaciones de almacenamiento comerciales y tradicionales. Este mayor riesgo de producción de aflatoxinas y ocratoxinas en los alimentos puede deberse a unas condiciones de almacenamiento y transporte deficientes cuando se cambia de zona climática. Además, las plagas en los silos de almacenamiento podrían proliferar más rápidamente debido a las temperaturas más altas, generando un aumento del agua metabólica. ⇰ La presencia de condensación y de bolsas húmedas puede dar lugar al desarrollo de moho, lo que puede provocar una mayor contaminación con micotoxinas, como la ocratoxina A, las aflatoxinas y los tricotecenos, en el grano húmedo. CONCLUSIONES Se ha reconocido que el cambio climático es un importante motivo de preocupación en lo que respecta a la aparición de micotoxinas. Sin embargo, siguen existiendo notables lagunas de conocimiento, que en algunos casos conducen a generalizaciones.
Los datos indican que es probable que el cambio climático afecte negativamente a los cultivos en todo el mundo, reduciendo las zonas de cultivo adecuadas y aumentando el riesgo de contaminación por micotoxinas. No obstante, también deben tenerse en cuenta los cambios fenológicos en la producción de cultivos y, en consecuencia, su interacción con los hongos patógenos micotoxigénicos en escenarios de cambio climático influirá aún más en los niveles de contaminación con una micotoxina específica. Aunque la investigación sobre este tema ha aumentado considerablemente en los últimos años, aún quedan por resolver varias cuestiones fundamentales: Está claro que ya estamos experimentando los efectos del cambio climático, pues se están detectando cambios en los patrones de aparición de micotoxinas. Esto plantea una cuestión importante: ¿Son las partes interesadas de la industria y los gobiernos suficientemente conscientes de estos cambios y poseen los conocimientos y herramientas necesarios para identificar y abordar estos nuevos retos? A medida que avanzamos hacia un futuro caracterizado por la imprevisibilidad, resulta más esencial que nunca reforzar y adaptar los sistemas de gestión de Buenas Prácticas Agrícolas (BPA) y Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (APPCC). Estas prácticas deben adaptarse a las nuevas realidades para minimizar la contaminación por micotoxinas, especialmente a medida que los cambios y las fluctuaciones medioambientales se convierten en la norma.
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