Извличане на тор от въздуха
Представете си, че ви кажат, че нещо не съществува, а след това се натъкнете на него в природата.
В рамките на изследователско пътуване до долината Оахака в Мексико през 1980 г., ученият в областта на растенията Хауърд-Яна Шапиро наблюдава сорт царевица, два пъти по-висок от всеки, който е виждал дотогава. От корените на растението изтичала слузеста течност, която събудила любопитството на Шапиро. Озадачен как царевицата може да израсне толкова висока в район без достъп до модерни методи за отглеждане, стопанинът на нивите отговорил: „В нашето общество не се ползват торове.“
Това, което Хауърд забелязал, променило всичко.
За да вирее и да се развива, всяко растение се нуждае от азот. Той е от съществено значение и служи като движеща сила за растежа. Повечето култури не произвеждат азот самостоятелно и е необходимо да бъдат допълнително подхранвани с торове. Производството на синтетични торове, масово възприето в началото на 20-ти век, поддържа хранителните системи за около 1/3 от съвременната световна популация. Този процес обаче е отговорен за около 3% от вредните парникови емисии в глобален мащаб. Въпреки че не можем да променим факта, че повечето от нашите култури се нуждаят от хранителни вещества, можем да трансформираме начина си на мислене за тяхното подхранване.
Въпреки че отне две десетилетия на науката и технологиите (а също и на скептиците) да приемат идеите на Хауърд, генетиката и технологии като CRISPR доказват, че е възможно прехвърлянето на характеристиките, наблюдавани от него, в други растения, за да се ограничи използването на торове. Това е добра новина за въздуха, почвата и водата.
Човешката дейност често се сочи като основен фактор за изменението на климата. Но именно идеи като тази на Хауърд показват как човешката дейност е не само причина, но и ключът към промяната.
„Нужно е да управляваме земеделието като добро решение за климата“, твърди Джесика Кристиансен, ръководител на отдела за устойчиво развитие на Байер Кроп Сайанс. „Ще бъдем един от най-големите, ако не и най-големият фактор за положителна промяна. За да постигнем това, трябва да работим съвместно с няколко различни партньори.“
Едно от партньорствата, започнати от Байер и Джойн Байо, е това с Гинко Байоуъркс. Директорът Джейсън Кели и други възпитаници на Масачузетския технологичен институт създават платформа за отпечатване и редактиране на ДНК, която според него ще създаде по-чисти и ефективни начини да произвеждаме всичко – от храна на растителна основа до химикали. Партньорството се надява да открие разковничето в областта на науката за растенията.
„Биотехнологията за клетъчно програмиране би била ключов фактор в борбата с климатичните промени, защото именно биологията ни показва как е възможно това“, твърди Кели. „Когато листо падне от дървото, то се разлага по естествен начин обратно до своите съставни елементи. Този процес може да ни послужи като модел за справяне с отпадъците. Трябва да се стремим към „отглеждане“ на всичко, вместо да го изхвърляме.“
„Можем да изследваме генома на микробите, живеещи върху соевите растения, да разчетем ДНК кода им и да открием отсечката, отговорна за производството на тор по подобие на процеса на Хабер-Бош. След това, чрез компютърно моделиране и синтезиране на ДНК, можем да имплантираме този код в микробите, обитаващи корените на царевицата, например, и да им дадем способността да произвеждат тор за културите.“
През юли 2022 г. изтъкнатият професор Едуардо Блумвалд, колега на Шапиро от Калифорнийския университет, публикува научно изследване, в което разкрива как е използвал ориз, модифициран с CRISPR технология, за да оптимизира усвояването на азот от оризовите растения. Това откритие има потенциала да донесе огромни икономии за фермерите, както и да намали значително зависимостта от синтетични торове, което е от съществено значение за опазването на околната среда.
