La grave amenaza del cambio climático queda ilustrada por la naturaleza ambiciosa de los objetivos particulares fijados por el Acuerdo 2015 de París. Un ejemplo destacado es el compromiso de limitar el aumento de temperatura a 2 °C, con un ideal de 1.5 °C. La formulación de estrategias para maximizar la probabilidad de alcanzar los objetivos trazados es fundamental. Genómica Bioenergética 2017 presenta una amalgama de investigaciones que contribuyen al futuro suministro sostenible de biomasa y la mitigación del cambio climático. El martes por la tarde nos sumergiremos en el trabajo explorando futuros escenarios de bioenergía con modelos predictivos, vinculando genotipo y fenotipo.
Mapeo de asociación amplia del genoma (GWA) es ahora una herramienta de uso común para identificar polimorfismos naturales. Las diferencias en la secuencia de ADN se utilizan para dilucidar la variación en los rasgos observables de una población, asociando a su vez el genotipo y el fenotipo. El uso expansivo del mapeo GWA ha revelado que la diversidad genética natural en regiones específicas de un cromosoma puede tener efectos pleiotrópicos en una serie de características, lo que significa que un gen puede influir en múltiples rasgos fenotípicos no relacionados. Esta información ayuda a la predicción genómica, ya que los marcadores de todo el genoma que destacan la variación se pueden utilizar para estimar los rasgos observables. En combinación con modelos de crecimiento de cultivos, la predicción genómica se utiliza para determinar las interacciones entre el genotipo, el medio ambiente y el tipo de manejo (G × E × M).
La comprensión de características complejas como la acumulación de biomasa se complica aún más por interacciones epistáticas. Por lo tanto, el impacto de un gen puede depender de la expresión de uno o más genes, denominados 'genes modificadores'. A su vez, se han diseñado modelos de rasgos múltiples para vincular el genotipo con el fenotipo para características complejas.
Las técnicas discutidas en la sesión han investigado experimentalmente la variación en las respuestas de las relaciones hídricas a las condiciones de sequía en un el negro población de asociación de genoma completo, originaria de Europa occidental. También se ha simulado el despliegue de cultivos bioenergéticos, explorando los efectos G × E × M de sauce de rotación corta, determinando áreas viables de Gran Bretaña para la producción. Este modelo a gran escala también se ha informado para pastos perennes en el medio oeste de los Estados Unidos. El escalamiento de la investigación de las parcelas a los ecosistemas es absolutamente esencial para calcular la viabilidad del cultivo de cultivos bioenergéticos. La información generada es extremadamente valiosa para comprender la viabilidad de los escenarios energéticos emergentes. Un ejemplo incluye la tecnología de “emisiones negativas”, Bioenergía con captura y almacenamiento de carbono. (BECCS), lo que requeriría un cambio considerable en el uso de la tierra para cultivos bioenergéticos en el Reino Unido.
El establecimiento exitoso de cultivos bioenergéticos renovables podría conducir potencialmente a una multitud de ventajas. Además de satisfacer la demanda de energía sin competencia en la producción de alimentos, el uso de biomasa podría compensar las emisiones de carbono, combatiendo el cambio climático. Además, la utilización de cultivos bioenergéticos con una política sólida implementada también podría tener beneficios ambientales y sociales, enriqueciendo el capital natural con la preservación y generación de servicios ecosistémicos. A medida que los sistemas de modelado continúan progresando, la sesión cinco describe cómo la tecnología desempeñará un papel fundamental en el desciframiento de las futuras vías de energía, tanto en el Reino Unido como a nivel mundial.
