Estudio evalúa la vulnerabilidad de los rebaños al cambio climático

Investigación liderada por científicos de la Universidad de São Paulo contribuye a la formulación de estrategias que eviten el colapso de la producción de proteína animal

Por Luciana Constantino  |  Agência FAPESP – Con un enfoque pionero y de alcance global, investigadores brasileños desarrollaron una metodología que permite proyectar cómo los rebaños de animales de producción de diferentes especies responderán fisiológicamente a los impactos del cambio climático entre 2050 y 2100.

Se estima que, si el aumento promedio de 2 °C de temperatura se alcanza en 2050, las situaciones críticas para la agricultura y para la salud de animales y humanos se registrarán con mayor frecuencia e intensidad. Por eso, los resultados de la investigación son importantes para la formulación de políticas públicas, la toma de decisiones y las acciones del sector privado, con el objetivo de evitar el deterioro de la producción y de la seguridad alimentaria.

De acuerdo con el estudio, los pequeños rumiantes serán los más afectados por el cambio climático en los tres escenarios analizados (2050, 2075 y 2100) en los países del hemisferio norte, en comparación con los mismos animales en el sur. Se proyecta un aumento promedio de hasta un 68 % en la frecuencia respiratoria de los animales del norte en relación con los del sur.

Por su parte, la ganadería lechera del sur será la más vulnerable al estrés térmico entre los rumiantes criados en los trópicos, mientras que los caprinos y los bovinos de carne muestran mayor resiliencia gracias a su plasticidad fenotípica, es decir, la capacidad de cambiar características físicas (fenotipos) según las condiciones ambientales, lo que permite adaptarse sin modificar el código genético (genotipo).

Entre los animales de producción del hemisferio sur, las gallinas ponedoras y las codornices fueron identificadas como las más susceptibles al estrés térmico, con un aumento previsto de hasta 40 respiraciones por minuto para 2100. Los hallazgos fueron publicados en la revista científica Environmental Impact Assessment Review.

“Con el aumento de las temperaturas globales y la intensificación de los eventos climáticos extremos, será necesario desarrollar linajes resistentes y adaptables, además de entornos productivos de alto nivel con control de las condiciones térmicas. Nuestro estudio aporta información crucial para orientar políticas de adaptación de la producción animal, con miras a la seguridad alimentaria y a la sostenibilidad ambiental. Sabemos que será preciso implementar adaptaciones, incluido el manejo enfocado en la selección y conservación de recursos genéticos”, afirma Iran José Oliveira da Silva, coordinador del Núcleo de Investigación en Ambiente (Nupea, por sus siglas en portugués) de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP) y uno de los científicos del grupo.

Silva fue director de la tesis doctoral del zootecnista Robson Mateus Freitas Silveira, también de la Esalq-USP y primer autor del artículo, el quinto de una serie de publicaciones derivadas de su tesis (lea más en: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2665972724002319, www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652623024502, www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168169923008906, www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772375525003600). 

“Comenzamos esta serie definiendo, por primera vez, qué sería un animal sostenible. Entendemos que es aquel con baja emisión neta de carbono, eficiente en la conversión alimenticia y en la adaptación, independientemente de las condiciones climáticas, además de clínicamente sano y con alto desempeño. Luego desarrollamos una metodología para identificar estos animales, realizamos la caracterización y los análisis. Posteriormente, buscamos identificar biomarcadores fenotípicos para reconocerlos”, explica Silveira, quien recibió apoyo de la FAPESP mediante las becas 22/14250-8 y 23/16733-9.

En este año, Silveira recibió el Premio de Excelencia de la Sociedad Brasileña de Zootecnia, que reconoce el desempeño, la dedicación a la investigación y la contribución al avance de esta área en Brasil.

Metodología

Los científicos utilizaron 12 bases de datos recolectadas en Brasil, Italia y España para proyectar cómo el cambio climático impactará las respuestas termorreguladoras.

Hubo una etapa de tabulación, organización y estandarización de datos biológicos, productivos y ambientales. Luego se evaluaron las respuestas adaptativas y se identificaron biomarcadores fenotípicos de animales de producción mediante análisis factorial exploratorio y regresión múltiple. Se trazó el perfil adaptativo de diferentes animales en ambos hemisferios.

A partir de allí, el grupo desarrolló modelos inteligentes con aprendizaje automático y análisis multivariado. Se utilizaron datos meteorológicos para proyectar escenarios climáticos según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC – RCP 4.5, modelo conservador), vinculado a las Naciones Unidas (ONU).

Los investigadores también analizaron respuestas adaptativas de los animales de producción, tales como variables termorreguladoras, hematológicas, morfológicas, hormonales y bioquímicas. Las especies incluidas fueron ovinos, caprinos, bovinos (de leche y de carne), porcinos (lechones), aves y codornices.

Silva destaca que las variables hematológicas (medidas a través de un análisis completo de sangre) son un biomarcador importante para estudiar la adaptación animal a la temperatura ambiente, incluso más que la morfología del pelaje.

Los autores concluyen que la adaptación animal es esencial para enfrentar los escenarios de cambio climático, especialmente para equilibrar producción y resiliencia. Mientras el hemisferio norte concentra la mayor productividad y será el más impactado, el sur debe invertir en la selección de biomarcadores, cruces y conservación de razas locales. El futuro de la seguridad alimentaria dependerá de la integración de la genética, las políticas públicas y la innovación sostenible a escala global.

Paradoja

La ONU señala que la población mundial debe crecer de los actuales 8 mil millones de personas a cerca de 10 mil millones en 2050. Aun con los esfuerzos de los países para garantizar la seguridad alimentaria, se estima que el 8.2 % de la población pasó hambre en 2024, mientras que el desperdicio todavía alcanza a un tercio de los alimentos producidos en el mundo.

Además, la cadena global de producción de alimentos provoca altos niveles de gases de efecto invernadero y deforestación para la ganadería y la agricultura, siendo responsable del 31 % de las emisiones globales. 

Este crecimiento poblacional y de ingresos ejerce una presión cada vez mayor sobre el sistema alimentario, que también se ve afectado por el cambio climático, con el aumento de las temperaturas, la alteración de los patrones de lluvia y la mayor frecuencia de eventos extremos como sequías e inundaciones.

Uno de los efectos es la dificultad de los países para cumplir los esfuerzos dirigidos a alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Estos consisten en 17 metas interconectadas, definidas por las Naciones Unidas, que buscan erradicar la pobreza, combatir las desigualdades y el hambre, proteger el medio ambiente y el clima, además de garantizar justicia para todos de aquí a 2030.

Para los investigadores, el estudio ofrece una base científica para el desarrollo de sistemas de producción animal más sostenibles y resilientes, en consonancia con los ODS.

Entre los mayores productores de carne del mundo se encuentran Brasil, Estados Unidos y China. En el caso brasileño, por ejemplo, se estima que la producción de carne bovina, porcina y de aves alcance 31.57 millones de toneladas en 2025, manteniéndose cercana al récord de 2024 (31.58 millones de toneladas), según la Compañía Nacional de Abastecimiento (Conab).

En cuanto a las exportaciones, Brasil vendió entre enero y julio 1.78 millón de toneladas de carne bovina y debe cerrar el año con cerca de 5.2 millones de toneladas de carne de pollo exportadas, incluso con los impactos provocados por el aumento de aranceles en Estados Unidos y la gripe aviar.

En la investigación, el grupo resalta que para la avicultura es urgente y necesaria una intensificación del sistema de producción, porque estas aves no soportarán temperaturas elevadas.

“La ganadería lechera y las aves, tanto de postura como de engorde, ya sufrirán efectos inmediatos en el ciclo productivo. Esto es una señal de alerta para la producción del futuro. De ahí la importancia del trabajo conjunto entre genética y ambiente. Buscamos analizar lo que ocurrirá más adelante para prevenir y alertar a productores, investigadores y responsables de políticas públicas”, comenta Silva a la Agência FAPESP.

Limitaciones

En el artículo, los científicos advierten que existen dificultades con las bases de datos de los países, a veces por el reducido tamaño de la muestra o por las distintas metodologías de recolección de las respuestas adaptativas, además de los costos de los análisis de laboratorio. Solo la temperatura rectal y la frecuencia respiratoria fueron variables comunes en los 12 bancos de datos.

Una segunda limitación fue la ausencia de una base de datos de animales rumiantes y monogástricos (como bovinos, ovejas y aves) en sistemas totalmente confinados, adoptados en algunos países, especialmente China y Estados Unidos.

“Este trabajo es solo la punta del iceberg. Reunimos los primeros datos y ahora es necesario agregar bases de datos de socios y ampliar la información para diferentes regiones del mundo, lo que permitirá comparar y estudiar los efectos en otros escenarios. El estudio liderado por Robson es pionero en la contextualización, mostrando que la colaboración entre países e investigadores favorece conclusiones que pueden ser útiles para todos”, afirma Silva.

Silveira destaca que el próximo paso es recopilar datos e información fenotípica de aves y cerdos de diferentes linajes en todo Brasil para construir una base que permita prever cómo serán las respuestas adaptativas y productivas de estos animales frente al cambio climático. Ese es el enfoque de su estancia posdoctoral en el Nupea, con apoyo de la FAPESP. 

En el artículo, el grupo sugiere que otras investigaciones profundicen en la relación entre las respuestas termorreguladoras y el desempeño productivo para fortalecer las estrategias destinadas a la seguridad alimentaria.

El artículo Physiological adaptability of livestock to climate change: A global model-based assessment for the 21st century puede ser leído en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0195925525002586?via%3Dihub.