Την ώρα που η Γη παλεύει με την κλιματική αλλαγή, η επιστημονική κοινότητα παλεύει να τη «διαβάσει» και να προτείνει βιώσιμες λύσεις. Μια από τις προτάσεις που δεν είναι ευρέως γνωστή αλλά παρουσιάζει ειδικό ενδιαφέρον είναι ότι η ίδια η Γη μας παρέχει το σημαντικότερο όπλο απέναντι στο «τέρας» που καταβροχθίζει το κλίμα. Ποιο είναι αυτό το όπλο; Ένα φυσικό σύστημα που αναπνέει διοξείδιο και εκπνέει οξυγόνο. Πρόκειται απλώς για τα φυτά. Δημιουργημένα από την ίδια τη φύση και έτοιμα να κάνουν τη δουλειά.
Πάνω στην απλοϊκή σκέψη που λέει ότι για να παλέψουμε την κλιματική αλλαγή πρέπει απλώς να δημιουργούμε δάση αντί να τα αποψιλώνουμε με απίθανα γρήγορους ρυθμούς, βασίστηκε μια ομάδα επιστημόνων, η οποία θέλησε να πάει ένα βήμα παραπάνω δημιουργώντας στο εργαστήριο πιο αποδοτικά φυτά που θα δεσμεύουν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα.
Τα φυτά είναι το κλειδί
Η Πρωτοβουλία για την Αξιοποίηση των Φυτών, μια πενταμελής επιστημονική ομάδα με επικεφαλής την βιολόγο φυτών Τζόαν Χόρι υποστηρίζουν ότι τα φυτά αποτελούν το κλειδί για πολλές πρακτικές αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής. Εν ολίγης πιστεύουν ότι η ίδια η φωτοσύνθεση σαν διαδικασία μπορεί να αξιοποιηθεί για να δημιουργήσει μια βιολογική λύση για τη δέσμευση του άνθρακα.
Αυτό που οι μηχανικοί προσπάθησαν να κάνουν με τεράστια μηχανήματα και με τελικά περιορισμένα αποτελέσματα, η ομάδα της Χόρι, λέει πως μπορεί να το κάνει με τα φυτά. «Ως βιολόγοι εξετάσαμε το πρόβλημα διαφορετικά. Δεν σκεφτήκαμε μια τεχνική λύση. Δεν σκεφτήκαμε να χτίσουμε ένα μεγάλο μηχάνημα που να ρουφάει τον αέρα και να δεσμεύει το διοξείδιο του άνθρακα σε ένα σφουγγάρι. Σκεφτήκαμε ότι ακριβώς αυτό κάνουν τα φυτά από τη φύση τους», εξηγεί η Τζόαν Χόρι, που έχει μελετήσει τη γενετική των φυτών στο Ινστιτούτο Βιολογικών Μελετών του Σαλκ στο Σαν Ντιέγκο για περισσότερα από 30 χρόνια.
Ο κύκλος του άνθρακα
Η βασική ιδέα της Πρωτοβουλίας για την Αξιοποίηση των Φυτών στηρίζεται στην θεωρία της εξέλιξης. Όπως όλα τα είδη, έτσι και τα φυτά αξιοποιούν τον χρόνο εξελικτικά στην βιολογία τους. Τα φυτά εδώ και 500 εκατομμύρια χρόνια εξελίσσονται ώστε να έχουν εξαιρετικές επιδόσεις στην απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα.
Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με το Ινστιτούτο Σαλκ, κάθε χρόνο τα φυτά και οι υπόλοιποι οργανισμοί που φωτοσυνθέτουν δεσμεύουν 746 γιγατόνους διοξείδιο και απελευθερώνουν 727 γιγατόνους διοξείδιο πίσω στην ατμόσφαιρα. Αν έλειπαν οι 37 γιγατόνοι που οι άνθρωποι απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα ετησίως ο κύκλος του άνθρακα θα ήταν υγιής. Όμως έτσι όπως γίνονται στην πραγματικότητα τα πράγματα μένουν πίσω 18 γιγατόνοι διοξειδίου που η Γη δεν μπορεί να διαχειριστεί.
Φυτά «υπερσυσσωρευτές»
Η Χόρι πιστεύει ότι το κλειδί για την ανατροπή αυτής της ανισορροπίας είναι να εκπαιδεύσουμε τα φυτά να απορροφούν λίγο περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα και να το δεσμεύουν για λίγο περισσότερο χρόνο. Γι’ αυτό και εργάζεται πάνω στη δημιουργία καλλιεργειών φυτών που θα έχουν μεγαλύτερες και πιο βαθιές ρίζες από μία φυσική κηρώδη ουσία που ονομάζεται σούμπεριν – και βρίσκεται στο φελλό και στη φλούδα του πεπονιού – έχει μεγάλες δυνατότητες δέσμευσης του άνθρακα και είναι ανθεκτική στην αποσύνθεση.
Η Χόρι υποστηρίζει, σύμφωνα με το Wired, ότι εκπαιδεύοντας τα φυτά να λειτουργούν με μεγαλύτερες, βαθύτερες και πιο πλούσιες σε αυτή την ουσία ρίζες, μπορούμε να τα κάνουμε «μαχητές» κατά της κλιματικής αλλαγής. Αυτό θα επιτυγχάνεται καθώς οι ρίζες θα αποθηκεύουν το διοξείδιο του άνθρακα κι όταν οι αγρότες θα μαζεύουν τη σοδειά, αυτό θα παραμένει θαμμένο στο έδαφος μαζί με τις ρίζες ενδεχομένως για εκατοντάδες χρόνια. Αυτό που συμβαίνει τώρα είναι ότι στο τέλος της καλλιεργητικής περιόδου τα φυτά πεθαίνουν, αποσυντίθενται και το διοξείδιο επιστρέφει στην ατμόσφαιρα.
Η Τζόαν Χόρι στο εργαστήριο
Η ίδια και η ομάδα της υπολογίζουν ότι αν μπορέσουν να δημιουργήσουν αυτά τα φυτά και να τα διοχετεύσουν στην παγκόσμια γεωργική παραγωγή, αυτό θα μπορούσε να συμβάλει από 20% έως 46% στη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα ετησίως. Αυτό δεν θα είναι το μόνο όφελος καθώς, σύμφωνα με την Χόρι, οι ρίζες θα αποσυντίθενται αργά στο έδαφος και τελικά διοχετεύουν εκεί το διοξείδιο επιστρέφοντας το εκεί που είναι χρήσιμο αφού οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν απομακρύνει τόσο τον άνθρακα, όσο και άλλα θρεπτικά συστατικά από τη γη, καθιστώντας την λιγότερο γόνιμη. «Αυτά τα φυτά θα είναι ισχυρότερα και πιο βιώσιμα», λέει η Χόρι. «Η παλιά παροιμία λέει, τροφοδοτήστε το χώμα και όχι το φυτό. Αυτό θα κάνουν αυτές οι ρίζες», προσθέτει.
Ήδη η Πρωτοβουλία για την Αξιοποίηση των Φυτών δουλεύει το σχέδιό της που ονομάζεται «Ideal Plant» («Ιδανικό Φυτό»). Αν και βρίσκεται σε αρχικό στάδιο, η ομάδα εργάζεται πάνω στην καλλιέργεια τέτοιων φυτών που στα αγγλικά χαρακτηρίζονται ως «supercharged plants». Θα μπορούσαμε να αποδώσουμε τον όρο αυτό ως «φυτά υπερσυσσωρευτές». Οι πέντε επιστήμονες έχουν εντοπίσει τις γενετικές διαδρομές που δημιουργούν τα τρία χαρακτηριστικά με τα οποία θέλουν να «μπολιάσουν» τα φυτά: την αύξηση του σούμπεριν, την μεγέθυνση των ριζών και την ανάπτυξή τους σε μεγαλύτερο βάθος.
Στον πίνακα φαίνεται ένα παραδοσιακό φυτό και ένα «ιδανικό φυτό» και η παραγωγική τους δραστηριότητα, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των πέντε επιστημόνων
Τώρα θα αρχίσουν να κάνουν τα σχετικά τεστ στο εργαστήριο, σε ένα φυτό – μοντέλο που ονομάζεται arabidopsis πριν προχωρήσουν σε άλλες καλλιέργειες, όπως το καλαμπόκι, η σόγια και το ρύζι. Αρχικά θα πειραματιστούν με παραδοσιακές τεχνικές φυτικής αναπαραγωγής και ενδεχομένως αργότερα να χρησιμοποιήσουν τεχνικές επεξεργασίας γονιδιωμάτων, όπως η CRISPR, για να επιταχύνουν την υιοθέτηση των χαρακτηριστικών. Η Χόρι έχει και προσωπικούς λόγους να βιάζεται. Πάσχει από πάρκινσον και θέλει πριν αποσυρθεί να έχει καταφέρει να ολοκληρώσει το έργο της αυτό. Αυτή και η ομάδα της ελπίζουν να έχουν θετικά αποτελέσματα μέσα σε πέντε χρόνια και ήδη βρίσκονται σε συνομιλίες με γεωργικές εταιρείες. Για το έργο της η Πρωτοβουλία για την Αξιοποίηση των Φυτών έχει λάβει ένα βραβείο χρηματοδότησης αξίας 35 εκατομμυρίων δολαρίων.
Κριτική και απαντήσεις
Όπως κάθε ιδέα, έτσι και η ιδέα της Πρωτοβουλίας για την Αξιοποίηση των Φυτών επισύρει κάποιο σκεπτικισμό. Το πρώτο ζήτημα που τίθεται αφορά τους αγρότες και την προθυμία τους να συμμετάσχουν στο σχέδιο. Η Χόρι λέει, στο Foreign Policy: «οι αγρότες έχουν μια σκληρή ζωή. Δεν μπορούν να ανεχθούν απώλεια της απόδοσης. Έχουμε επίγνωση αυτού και πρέπει να διασφαλίσουμε ότι έχουμε φυτά ελκυστικά για τους αγρότες». Επιπλέον, σημειώνει ότι θα μπορούσαν να υπάρξουν επιδοτήσεις για τους αγρότες που έχουν καλλιέργειες οι οποίες απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα.
Επίσης κάποιοι επικριτές θα έλεγαν επίσης ότι μια λύση όπως αυτή απλώς διατηρεί το status quo. Αντίθετα μια πραγματική λύση θα πρέπει να επικεντρωθεί στην μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Η Χόρι απαντά: «νομίζω ότι πρέπει να μειώσουμε τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα αλλά θα μας πάρει ακόμη χρόνο για να το κάνουμε». Επίσης προσθέτει: «δεν ισχυριζόμαστε ότι μπορούμε να το κάνουμε μόνοι μας. Απλώς θέλουμε να είμαστε μέρος της διαδικασίας. Νομίζουμε ότι έχουμε μια καλή ιδέας και αξίζει να τη διερευνήσετε».
Το τελευταίο ζήτημα έχει να κάνει με τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς που έχουν απαγορευτεί στην ΕΕ και άλλες χώρες. Η Χόρι υποστηρίζει ότι «δεν πιστεύουμε ότι οι φόβοι για τις γενετικές τροποποιήσεις είναι το μεγαλύτερο θέμα τώρα. Πιστεύουμε πραγματικά ότι πρέπει πρώτα να προσπαθήσουμε να σώσουμε τον πλανήτη. Αλλά εάν υπάρχει αντιπαράθεση στην Ευρώπη και την Ινδία και μερικές άλλες χώρες που δεν έχουν γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς, τότε αυτό πρέπει να το λάβουμε υπόψη γιατί χρειαζόμαστε τη γη που καλλιεργούν. Υπάρχει ένας τρόπος για να το κάνουμε με την εκτροφή, βέβαια, επειδή υπάρχουν πολλές φυσικές παραλλαγές για την ποσότητα του σούμπεριν που παράγει ένα φυτό. Νομίζω ότι μπορεί να γίνει απλώς θα διαρκέσει περισσότερο».
