No a los Combustibles Fósiles

El potencial del Tizón de Suramérica como Agente Biológico

Publicación de Oghenekome Onokpise y Clifford Louime, publicación original 15 de noviembre de 2012 en Sustainability como un artículo de acceso abierto
Copia publicada de acuerdo a Creative Commons Attribution 3.0 License
Edición menor para mayor legibilidad de No a los Combustibles Fósiles.


Tizón de Hoja de Suramérica
Dominique Garcia

Resumen: Cuando se le preguntó al Departamento de Seguridad Doméstica que formulara escenarios potenciales de terrorismo, incluso los pensadores de tipo “fuera de la caja” fracasaron inicialmente para idear el siguiente escenario. Los petroleros, refinerías, plantas nucleares, etc, son objetivos obvios potenciales para los terroristas y se debe adoptar las medidas adecuadas para protegerlos. Sin embargo, ¿qué pasa si el objetivo fuera un producto no-alimenticio, como las plantaciones de caucho natural que se sitúan en lugares tan remotos como los países del Sudeste Asiático por ejemplo Tailandia o Indonesia? ¿Sería una preocupación? A primera instancia podría parecer que no, pero considéralo nuevamente. ¿Qué significaría la liberación de un microorganismo asesino (hongo/virus/bacteria) en una plantación de árboles de caucho en Indonesia, Malasia o Tailandia para ti o para la economía global?

Tizón de Hoja de Suramérica
Dominique Garcia

Palabras clave: caucho; Hevea brasiliensis; Tizón de Hoja de Suramérica; seguridad nacional


Introducción

El árbol de caucho natural (Hevea brasiliensis) es nativo de la selva amazónica. Inicialmente, el noreste de Brasil era el único hábitat en el mundo donde podía encontrase H. brasiliensis. Los esfuerzos de propagación de H. brasiliensis afuera de su entorno natural fracasaron durante siglos. No fue hasta finales de la década de 1890 que los cultivadores en Malasia lograron establecer la primer plantación de árboles de caucho afuera de Brasil.1 En esa época, en un esfuerzo por mantener la competitividad de la capacidad asiática, los cultivadores del árbol del caucho en Brasil decidieron llevar a cabo experimentos para cultivar plantaciones de caucho en el Amazonas.1 Esta técnica incrementaba considerablemente la vulnerabilidad del árbol a pestes y enfermedades, tales como el hongo Tizón de Hoja de Suramérica.2 Además, la extracción de látex de los bosques de caucho natural permanecía baja en parte por la gran diversidad del bosque natural. Consecuentemente, las plantaciones de caucho en Asia superaron la producción de Brasil y el centro de producción cambió de Suramérica al Sudeste Asiático.1 El tizón logró apoderarse del continente Suramericano y diezmó la gran mayoría de las plantaciones de caucho en la región.3 Esfuerzos subsecuentes para cultivar el árbol en Suramérica permanecieron para siempre insatisfactorios. Hoy en día, H. brasiliensis crece principalmente como un árbol de cultivo en el Sudeste Asiático, donde provee al mundo con el 90% del suministro mundial de caucho natural.2 4

Aunque décadas de esfuerzos en hibridación han resultado en variedades selectas de árbol de caucho, la mayoría de las plantaciones comerciales del mundo desciende de las semillas originadas en Brasil.5 Este antecedente genético estrecho o baja variabilidad resulta en plantaciones de árbol del caucho particularmente vulnerables a pestes y enfermedades.6 7 A través de los años, la mejora del árbol del caucho ha resultado en variedades con rasgos que brindan el mayor retorno en inversión, tal como la calidad y cantidad de sabia para cosecha.8 Sin embargo, el proceso de selección ha distribuido el balance del caucho natural y creado la llamada homogeneidad genética.6 7 9 No obstante, a través de los siglos, las pestes han desarrollado la capacidad de superar la resistencia de su huésped a través de la evolución genética y de obtener acceso a plantaciones grandes y uniformes donde los daños pudieran ser severos.10 Las preocupaciones de uniformidad genética se hicieron evidentes en 1970 cuando el brote del Tizón del Sur (Helminthosporium maydis) produjo la reducción en 15% de la producción de maíz de los E.E.U.U.8. El problema de la vulnerabilidad genética se reconoce ampliamente y afecta los recursos genéticos globalmente. Consecuentemente, se han realizado esfuerzos significativos de recolección y preservación de recursos genéticos gracias a instituciones nacionales e internacionales como póliza de seguros contra desastres futuros.6 9 10 Sin embargo, este reconocimiento, que las plantaciones de H. brasiliensis alrededor del mundo se originan de un único origen eleva las preocupaciones de alcance global.5

Actualmente, Hevea brasiliensis es la única fuente comercial de caucho natural, por lo que es un producto de importancia estratégica, no sólo para los E.E.U.U. pero también para los países alrededor del mundo.11 La mayor importancia económica de H. brasiliensis reside en el extracto de sabia que se conoce como látex, la fuente principal de caucho natural. El caucho tiene un uso diseminado, que abarca desde la manufactura de enseres domésticos hasta bienes médicos y bienes industriales.4 11 12 Se ha usado el caucho como un componente intermedio o final en el flujo de producción de la mayoría de los productos de caucho (Figura 1), como guantes, globos, adhesivos, mangueras, etc. Las llantas y tubos conforman la participación de mercado más grande. Otros usos significativos del caucho incluyen el papel, la industria de alfombras y textil, donde la baja tenacidad del caucho y resistencia oxidativa limitan su uso, por ejemplo, vestimenta de bajo peso, substituyéndolas por ese motivo con neopreno o caucho sintético.11 12 No obstante, el caucho natural, debido a su peso molecular inusualmente elevado, es por mucho superior al caucho sintético, y no se puede substituir en la manufactura de muchos productos, como por ejemplo su aplicación aeronáutica, aeroespacial y equipo de construcción pesada, como en las llantas de tales equipos de Caterpillar y Halliburton, las cuales requieren 100% caucho natural.11

Figura 1. Consumo de caucho natural de la industria.

El año pasado, la producción mundial de caucho natural logró los 10 millones de toneladas, de los cuales más del 10% con valor de casi $3 mil millones de dólares se exportaron a los E.E.U.U.4 11 13 China y los E.E.U.U. son dos líderes de la importación de caucho, seguido por la UE y Japón. Tailandia, Indonesia, Malasia e India son exportadores líderes de caucho natural en el mundo.4 Al estar situado el centro de producción en el sureste de Asia, el suministro de caucho natural de los E.E.U.U. está bajo constante amenaza, no sólo por la inestabilidad social en la región de producción, pero también por los fracasos productivos de los cultivos relacionados.11 12 13 Esta vulnerabilidad del mercado del caucho natural ha instado a que el congreso busque el desarrollo de nuevas fuentes comerciales de caucho natural.14 15 16 Con todo, a la fecha no existen reemplazos nuevos o sustitos adecuados, haciendo del suministro del caucho natural un asunto de seguridad internacional, con el potencial de desestabilizar la economía mundial.15 16

Por ejemplo, la escasez de caucho natural podría fácilmente resultar en el freno total de la manufactura de llantas de avión. Debido a que la industria de la aviación es un impulsor clave de la economía mundial, dicha situación podría ser un desastre. Este escenario no es improbable, considerando el daño potencial de agentes biológicos tales como el Tizón de Hoja Suramericano.17 La enfermedad causada por el hongo ascomicete, Microcyclus ulei, cómodamente evitó la producción del caucho natural a escala comercial en Centro y Suramérica.17 Aunque la diseminación de esta peste todavía se limita a Suramérica por ahora, el potencial de un desastre económico aumenta con cada vuelo transcontinental que aterriza en el sureste de Asia.

Imagina por un momento un acto terrorista que implique la liberación de esporas Microcyclus en una plantación en Tailandia o Indonesia de H. brasiliensis donde, ¡se produce el 80% de la producción mundial de caucho! El patógeno puede aislarse fácilmente de los árboles de caucho infectados en Brasil y ser transportado sin detección cruzando fronteras. La transferencia también puede suceder a través de huéspedes (yemas para esquejes, follaje, flores, frutas y semillas, plantas in vitro) y materiales no-huésped (bienes contaminados).18 Dependiendo del material, la viabilidad de la conidia o esporas podría vulnerarse durante el transporte.18 Sin embargo, al considerar las similitudes de condiciones climáticas y ambientales entre el Sudeste Asiático y la región endémica del patógeno en Brasil, la posibilidad de invasión incrementa tremendamente. También hay una gran cantidad de publicaciones no-técnicas acerca del aislamiento y resguardo de hongos de donde los terroristas pueden sacar anotaciones. Mientras Goh19 describió a detalle el procedimiento para usar agujas de vidrio en la manipulación de monoesporas de hongos, Ho20 también fue capaz de aislar y propagar las esporas de hongos en 24 horas. Holliday y Junqueira también publicaron una técnica especial de aislamiento de M. ulei.21 22 Hyacinthe explora el potencial de abuso de los cartuchos de impresión para diseminar sustancias letales vía aérea a una población masiva de usuarios de computadora alrededor del mundo, donde sustancias comunes son transformadas en armas letales.23 Quantanilla también demostró la capacidad de sobrevivir de esporas de hongos secas almacenadas en tubos de ensayo de vidrio y que pueden germinar incluso después de un mes, mientras que podrían propagarse hasta después de un año de ser almacenadas en agar húmedo.24

La necesidad de desarrollar medidas de control contra la peste es una tarea urgente y debe llevarse a cabo a una escala internacional. Aunque el Tizón de Hoja de Suramérica ha aparecido en las listas de la ONU como una arma biológica, todos los esfuerzos de control desde 1910 han fracasado miserablemente.25 En los últimos años los mecanismos de control de plagas tales como los químicos (pesticidas) o biológicos incluyendo la reproducción y selección, que funcionan bien para proveer resistencia contra enfermedades a la mayoría de los cultivos, no han demostrado éxito con el Tizón de Hoja de H. brasiliensis.25 Estos fracasos se relacionarían en parte al costo de las herramientas de gestión efectiva; por ejemplo, resulta impráctico y costoso aplicar fungicidas a la altura de la copa de los árboles. Además, los patógenos con potencial fisiológico novedoso emergerían capaces de romper la resistencia de las nuevas líneas de cultivo. No hay clones de caucho que puedan escapar de la infección a largo plazo. Afortunadamente, el patógeno no se estableció durante el periodo de introducción, y ahora casi no hay vuelos directos entre Brasil y el Sudeste Asiático y los barcos de carga de Suramérica usualmente atraviesan un control astringente. No obstante, esto podría cambiar algún día.

Los métodos (marítimos y aéreos) de viaje usualmente determinan el potencial de entrada de una peste. Aunque las esporas de hongos tengan una tasa elevada de supervivencia si se transportaran a través de huéspedes calientes tales como las hojas, la duración y condiciones ambientales del cargamento marino no promoverían su supervivencia y viabilidad como patógeno. En el puerto de entrada, la probabilidad de no estar debidamente identificado es enormemente elevada, ya que la detección de patógenos a través de la inspección visual es casi imposible. Por ejemplo, si está debidamente escondido, una yema de injerto tiene el potencial de actuar tanto como huésped como vector. Una vez establecido, el patógeno puede causar daños económicos severos como se vio en Brasil, donde las plantaciones afectadas quedaron completamente abandonadas al pasado. Debido a la invasión de M. ulei, el cultivo de caucho en Brasil se vio forzado a cambiar el estado tradicional de Bahia a Sao Paulo y Mato Grosso donde la defoliación continúa durante la estación seca escapando de la infección de *M. ulei¨..18 Aparte de los impactos directos de la infección del patógeno (reducción de producción y escasez de material), esto ha resultado en una pérdida del 30% de los ingresos del estado de Bahia y un incremento en los precios de la tierra en el estado sobrepoblado de Sao Paulo.18

Plantación de caucho infectada con Tizón de Hoja

La marcada escasez de variabilidad genética de H. brasiliensis rinde a todos sus clones en el Sudeste Asiático una susceptibilidad extrema a la infección del Tizón de Hoja. Después de pocos años sucedida la invasión, la mayor parte de las existencias en pie de la región estarán infectadas o destruidas, resultando en consecuencias económicas y ambientales directas e indirectas impredecibles. Una diseminación relativamente extensa de la infestación requeriría medidas de control costosas, que a la larga no serían económicamente sostenibles. Una infestación sin control podría resultar en la muerte de los árboles y la pérdida concomitante de plantaciones vastas, lo cual afectará directamente los medios de supervivencia de cientos de minifundistas y diezmar indirectamente la industria del caucho natural. Económicamente, esto podría traducirse a la pérdida de ganancias en una cantidad de más de $100 mil millones de dólares anuales, impactando significativamente la producción e importación de países participantes e ¡inhabilitando la totalidad de la economía mundial!

Plantación de caucho infectada con Tizón de Hoja

Conclusión

Afortunadamente, en la historia de la humanidad, sólo ha habido pocos casos de una invasión biológica global intencional. El uso intencional de ántrax en el 2001 se limitó a los E.E.U.U.. Sin embargo, subsecuentemente, este incidente resultó en un incremento sustancial del financiamiento destinado a contrarrestar las amenazas de bioterrorismo en todo el mundo. Las iniciativas globales para detectar y responder a las amenazas biológicas se volvieron repentinamente más y más vitales para la mayoría de las naciones. Modelos y escenarios de alcance mundial fueron elaborados y consecuentemente los ataques disruptivos potenciales a la cadena de suministros global y bienestar humano permanecen extremadamente bajos. En años más recientes, las dinámicas han cambiado entre Indonesia (donde el tipo silvestre de caucho crece mezclado en los agrobosques como sistema dominante de producción) y Malasia/Tailandia donde las plantaciones de monocultivos todavía dominan. Más importante, los avances nuevos en ciencia y tecnología nos han ayudado a ganar territorio contra estas amenazas. No obstante, los retos presentados por H. brasiliensis permanecen. Hoy en día, existe una necesidad inmediata de acelerar el desarrollo y producción de alternativas a H. brasiliensis a través de investigaciones trasnacionales. Aunque guayule (Parthenium argentatum) y gutapercha (Palaquium gutta) han llamada la atención como fuentes hipoalergénicas de caucho por más de 50 años, su rango geográfico limitado parece confinar su expansión.26 Se podría dedicar más investigación que estudie estos dos cultivos junto con Taraxacum kokaghyz y T. megalorrhizon como posibles alternativas a H. brasiliensis, ya que muchos sectores reconocen que cuando se trata de esfuerzos y planeación contra el bioterrorismo, los beneficios sobrepasan los costos.

Reconocimientos

Estamos agradecidos con B. Hyacinthe por la fructuosa discusión y aportaciones con respecto al manuscrito. También quisiéramos agradecer a K. Simmonds, Director del Centro de Seguridad Global y al departamento de Relaciones Internacionales en la Universidad de Florida A&M por sus comentarios y sugerencias reveladoras.

Referencias


  1. Schultes, R.E. The history of taxonomic studies Hevea. Bot. Rev. 1970, 36, 197-276.
  2. National Research Council. Managing Global Genetic Resources: Agricultural Crop Issues and Policies; The National Academies Press: Washington, DC, USA, 1993.
  3. Lieberei, R. South American Leaf Blight of the rubber tree (Hevea spp.): New steps in plant domestication using physiological features and molecular markers. Ann. Bot. 2007, 100, 1125-1142.
  4. U.S. Code. 7 USC Chapter 8A. Rubber and Other Critical Agricultural Materials. Available online: http://uscode.house.gov/download/pls/07C8A.txt (accessed on 10 February 2012).
  5. Warren, D. Brazil and the Struggle for Rubber: A Study in Environmental History; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1987; p. 14.
  6. Wilkes, G. Germplasm Conservation Towards the year 2000. Potential for New Crops and Enhancement of Present Crops. In Plant Genetic Resources: A Conservation Imperative; Yeatman, C., Kefton, D., Wilkes, G., Eds.; American Assoc. for the Advancement of Sciences: Washington, DC, USA, 1984.
  7. Priyadarshan, P.M.; Jain, S.M. Breeding Hevea Rubber. In Breeding Plantation Tree Crops: Tropical Species, Part III; Springer: New York, NY, USA, 2009; pp. 469-522.
  8. Invasive Alien Species: A Toolkit of Best Prevention and Management Practices. Global Invasive Species Programme; Wittenberg, R., Cock, M.J.W., Eds.; CAB International: Wallingford, UK, 2001; p. 228.
  9. Rantala, L. Rubber Plantation Performance in the Northeast and East of Thailand in Relation to Environmental Conditions. M.Sc. Thesis, University of Helsinki, Finland, 2006.
  10. Montoro, P.; Carron, M.P.; Lardet, L.; Clément-Demange, A.; Leclercq, J. Biotechnologies in rubber tree (Hevea brasiliensis). AsPac. J. Mol. Biol. Biotechnol. 2010, 18, 81-83.
  11. Cecil, J.; Mitchell, P. Processing of Natural Rubber; FAO, Food and Agriculture Organization of the United Nations: Rome, Italy, 2003.
  12. Killmann, W. Non-Forest Tree Plantations; Forest Plantations Thematic Papers; Forest Products Division, FAO: Rome, Italy, 2001.
  13. RMA. Rubber Manufacturer Association. Available online: http://www.rma.org/publications/ market_information/index.cfm?PublicationID=11513 (accessed on 2 October 2012).
  14. International Rubber Study Group (IRSG). Rubber Statistical Bulletin, 2010. Available online: www.rubberworld.com/RWmarket_report.asp?id=333 (accessed on 2 October 2012).
  15. Finlay, M.R. Growing American Rubber: Strategic Plants and the Politics of National Security. In Strategic Plants and the Politics of National Security; Rutgers University Press: New Brunswick, Canada, 2009.
  16. Morris, P.J.T. The American Synthetic Rubber Research Program; University of Pennsylvania Press: Philadelphia, PI, USA, 1989.
  17. Tatum, L.A. The southern corn leaf blight epidemic. Science 1971, 19, 171.
  18. Zhang, K.M.; Chee, K.H. Different sensitivity of physiologic races of Microcyclus ulei to fungicides. J. Nat. Rubber Res. 1986, 1, 25-29.
  19. Goh, T.K. Single-spore isolation using a handmade glass needle. Fungal Divers. 1999, 2, 47-63.
  20. Ho, W.C.; Ko, W.H. A simple method for obtaining single-spore isolates of fungi. Bot. Bull. Acad. Sin. 1996, 38, 41.
  21. Holliday, P. South American Leaf Blight (Microcyclus ulei) of Hevea Brasiliensis. In Phytopathological Papers; Commonwealth Mycological Institute: Kew, UK, 1970; p. 31.
  22. Junqueira, N.T.V.; Lieberei, R.; Kalil Filho, A.N.; Lima, M.I.P.M. Components of partial resistance in Hevea clones to rubber tree leaf blight, caused by Microcyclus ulei. Fitopatologia Brasileira 1990, 15, 211-214.
  23. Hyacinthe, B.; Anglade, Y. Conceptual Design of a Microfluidics Suppressor to Protect against Potentially Lethal Printing Devices: A Scenario-Based Physical Cyber Security Measure. In Proceedings of the 2nd International Conference on Information Warfare and Security, Naval Post Graduate School, Monterey, CA, USA, 22 November 2007.
  24. 24. Quintanilla, L.; Amigo, J.; Pangua, E.; Pajarón, S. Effect of storage method on spore viability in five globally threatened Fern species. Ann Bot. 2002, 90, 461.
  25. 25. Chee, K.H. Management of South American leaf blight. Planter Kuala Lumpur 1980, 56, 314-325.
  26. van Beilen, J.; Poirier, Y.; Orts, B. Alternative Sources of Natural Rubber; Outputs from the EPOBIO Project; CPL Press: Berks, UK, 2006.

Apóyanos en nuestro trabajo suscribiéndote a nuestra lista de correo, compartiendo, dando "like" a esta página y siguiéndonos en nuestras redes sociales.