El Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC) ha organizado una serie de charlas y una mesa redonda titulada «Noves tecnologies i coneixement científic per a millorar l’Agricultura» (Nuevas tecnologías y conocimiento científico para mejorar la agricultura) en el marco de la Noche de la Investigación. En el evento, que tuvo lugar en el Ateneu Santfeliuenc (Sant Feliu de Llobregat, Barcelona), participaron los investigadores Ricardo Molina, Carme Quero, Ramon Crehuet y Evgeny Bulatov (del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua, IDAEA-CSIC). La mesa estuvo moderada por el investigador Daniel Carbajo, del IQAC-CSIC.
La Noche Europea de la Investigación se celebra cada año el último viernes de septiembre en más de 300 ciudades de 30 países de toda Europa. Su objetivo es acercar la investigación, la innovación y a sus protagonistas —los científicos y científicas— a la ciudadanía de forma sencilla y divertida. Así, todo tipo de público, desde escuelas, familias y niños hasta jóvenes y adultos de todas las edades, pueden conocer y participar en la ciencia de su territorio. En Cataluña, este gran evento se lleva organizando más de 5 años, ofreciendo más de 200 actividades divulgativas en universidades, museos y centros cívicos.
Tecnología CPS (muestreadores cerámicos pasivos) para detectar pesticidas y microcontaminantes en el agua
El Dr. Evgeny Bulatov, investigador del IDAEA-CSIC, presentó una investigación centrada en el monitoreo de la calidad del agua. La legislación actual sobre agua regenerada, como el RD 1085/2024 (que regula la reutilización para distintos usos, incluido el riego), controla parámetros como la turbidez o bacterias (por ejemplo, E. coli), pero no incluye los contaminantes orgánicos.
Un foco principal son los microcontaminantes orgánicos, que incluyen pesticidas, medicamentos, productos farmacéuticos y otros, y que representan un riesgo especialmente relevante debido a la creciente necesidad de usar agua regenerada para riego.
Para abordar este problema, los investigadores están utilizando muestreadores pasivos cerámicos (CPS). Esta nueva tecnología permite una detección más precisa y económica de pesticidas y microcontaminantes en el agua. Los muestreos recientes de efluentes de aguas residuales y agua regenerada han indicado la presencia de contaminantes farmacéuticos. El uso de CPS permite gestionar estos contaminantes de manera eficiente y a bajo costo.
Uso de feromonas y semioquímica para controlar plagas sin contaminar, desde el laboratorio hasta el campo
El equipo de la Dra. Carme Quero, del IQAC-CSIC, se centra en la Gestión Integrada de Plagas (IPM, Integrated Pest Management), un conjunto de estrategias complementarias para un control sostenible que minimizan el uso de insecticidas. Para garantizar la sostenibilidad agrícola, la Unión Europea, a través de la estrategia Farm to Fork (2020), ha establecido el objetivo de reducir el uso de insecticidas químicos en un 50% antes de 2030.
Un componente clave son los semioquímicos, compuestos químicos emitidos por organismos vivos que inducen una respuesta específica en otros organismos. Estos incluyen feromonas (señales intraespecíficas, como sexuales o de agregación) y aleloquímicos (señales interespecíficas).
Estas señales naturales pueden usarse en distintas estrategias: monitoreo para conocer la densidad; trampas masivas para reducir poblaciones; confusión sexual; y estrategias de atraer y matar o repulsión-atracción.
La investigación en el IQAC-CSIC incluye la identificación de nuevos semioquímicos, como la prueba de eficacia de γ-hexalactona combinada con bicarbonato de amonio para controlar la mosca del olivo (Bactrocera oleae). Esta combinación incrementó las capturas en ambos sexos respecto al bicarbonato de amonio solo.
Diseño de feromonas más eficientes con ayuda informática
Diseñar un compuesto químico selectivo para una especie concreta de insecto es muy complicado. Esta dificultad es también la base que permite el uso de modelos animales en la investigación de nuevos fármacos, ya que ambos casos se basan en diferencias moleculares específicas. Una posible vía para superar esta dificultad es identificar mecanismos exclusivos de los insectos que actúan como plagas.
En este contexto, las feromonas son moléculas altamente específicas para cada especie. La tecnología informática juega un papel clave en abaratar y acelerar el proceso de diseño de compuestos dirigidos a los receptores de feromonas, mediante la generación de modelos estructurales de los receptores y el cálculo de la afinidad de posibles compuestos, un enfoque similar al utilizado en el desarrollo farmacéutico.
Plasma como herramienta para la agricultura
El Dr. Ricardo Molina lidera la investigación sobre la aplicación de la tecnología de Plasma No Térmico (NTP). El plasma es la fase más común del universo, un gas total o parcialmente ionizado.
La tecnología NTP puede generar especies activas de nitrógeno y oxígeno a partir del aire ambiente, que se disuelven en agua para crear Plasma Activated Water (PAW). El PAW se estudia por su potencial para aumentar el rendimiento de los cultivos y ayudar a combatir enfermedades.
Las aplicaciones del plasma son diversas:
Este trabajo innovador se lleva a cabo mediante colaboraciones internacionales con investigadores de centros de investigación y universidades de Argentina, Bolivia, Túnez y Mauritania.
Este proyecto está cofinanciado por el programa de investigación e innovación Horizon Europe de la Unión Europea.
Imagen: El investigador Daniel Carbajo moderando la actividad. Fuente: Margarita Bulatova