Globalne ocieplenie oznacza duże kłopoty dla naszych najważniejszych upraw. W tej sytuacji nasuwa się jedno pytanie – czy naukowcom uda się wyhodować nowe odmiany odporne na zmienne warunki, czy raczej już teraz powinniśmy zacząć przyzwyczajać się do nowych diet? Etienne Bucher, genetyk zajmujący się roślinami, oddziela ziarno od plew.
Postępująca zmiana klimatu wpływa na opady i temperatury, a także wywołuje kolejne fale upałów i susze, co przekłada się na jakość i ilość plonów. Tego rodzaju zmiany mogą w znaczącym stopniu zagrozić bezpieczeństwu żywnościowemu, w szczególności w sytuacji, w której stale rośnie liczba ludności na świecie.
Istnieje szereg rozwiązań tych problemów – jednym z nich jest przeniesienie pól uprawnych do nowych miejsc i zmiana uprawianych odmian roślin, z kolei drugim rozwiązaniem jest stworzenie bardziej odpornych upraw. Jak daleko możemy pójść w tych wysiłkach i jaki wpływ będą miały te zmiany na naszą dietę?Istnieją pewne dane wskazujące, że postępy i działania mające na celu zwiększanie plonów podejmowane w ostatnich dziesięcioleciach przynoszą coraz mniejsze efekty. „W przeszłości plony pszenicy rosły średnio o 1 %, a nawet 1,5 % rocznie”, twierdzi Bucher. „Wydaje się, że osiągnęliśmy już szczyt – wzrost uległ wypłaszczeniu, a w przypadku obecnie uprawianych odmian obserwujemy spadek plonów o blisko 4 % wraz ze wzrostem temperatury o 1° C.”
Postępująca zmiana klimatu zwiększa ponadto zmienność warunków, w związku z czym rolnicy nie wiedzą, czy priorytetowo traktować tolerancję na suszę, powodzie bądź choroby.
Bucher badał sposoby zwiększania odporności na warunki klimatyczne podstawowych upraw, takich jak ryż i pszenica, na podstawie zmian w genomach roślin w reakcji na czynniki stresowe związane z klimatem.
Kierowany przez badacza zespół przetestował nową metodę hodowli roślin na przykładzie pszenicy, ryżu i soi w symulowanych warunkach ekstremalnego upału i suszy. „Udało nam się uzyskać dobre wyniki w przypadku ryżu i pszenicy, jednak soja nastręczała wielu problemów. Nasze rozwiązanie może zadziałać w przypadku bardziej zróżnicowanych odmian soi lub przy wykorzystaniu różnych zabiegów”, twierdzi Bucher.
W tym miejscu powstaje pytanie – nawet jeśli wspomniane metody hodowli okażą się sukcesem, czy w pewnym momencie nie znajdziemy się w sytuacji, w której wymagane kompromisy związane między innymi ze smakiem roślin sprawią, że ich wykorzystanie okaże się niepożądane?
W klasycznej hodowli roślin dążenie do konkretnych celów oraz uzyskania pożądanych cech wpływa negatywnie na jej ogólną efektywność. Jeśli elitarna odmiana rośliny jest krzyżowana ze starą odmianą, na przykład w celu zwiększenia odporności na choroby, niemal wszystkie korzyści uzyskane w procesie rozwoju tej odmiany zostają utracone, a ich odzyskanie wymaga wielu lat krzyżowania potomstwa z materiałem genetycznym tej odmiany.
Biorąc pod uwagę tę zależność, wykorzystanie różnorodności genetycznej dostępnej dzięki bankom genów jest niezwykle powolnym i żmudnym procesem. „Tradycyjna hodowla roślin opiera się w dużym stopniu na przypadkowości. Nowatorskie metody hodowli, takie jak opracowana przez nasz zespół, przyspieszają ten proces – pozwalają nam przenosić pożądane cechy z istniejących odmian wprost do nowych, bez konieczności ich krzyżowania”, wyjaśnia Bucher.
Edycja genów stanowi coraz częściej alternatywę dla hodowców.Biorąc pod uwagę mnogość zmiennych, trudno stwierdzić, gdzie mogą leżeć granice adaptacji upraw.
„Bez wątpienia istnieją granice, których nie będziemy w stanie przekroczyć – musimy jednak przesunąć je tak daleko, jak to tylko możliwe”, twierdzi Bucher. Dobra wiadomość jest taka, że potrzeba i tym razem może okazać się matką wynalazku.
„Nowatorskie techniki hodowli roślin uprawnych mogą w rzeczywistości zwiększyć różnorodność roślin uprawnych. Po raz pierwszy w historii udało nam się udomowić akkoub – jadalną roślinę przypominającą oset, a także dalekich krewnych ryżu i pomidorów. Wszystkie te działania przekładają się na wzbogacanie naszych diet i zapewniają większą różnorodność biologiczną w rolnictwie”, zauważa Bucher.
Wprowadzane zmiany mogą również okazać się korzystne dla europejskiego bezpieczeństwa żywnościowego, zwłaszcza z punktu widzenia białek pochodzenia roślinnego. Obecnie Europa importuje ponad 30 milionów ton soi, która jest wykorzystywana przede wszystkim jako pasza dla zwierząt gospodarskich.
„Takie działanie trudno jest określić mianem zrównoważonego. Dziwi mnie brak europejskich inwestycji w innowacyjne metody hodowli roślin. Musimy szybko dostosować uprawy do różnych regionów klimatycznych Europy”, zauważa Bucher.Inwazja na Ukrainę doprowadziła do zmniejszenia dostępności pszenicy i spowodowała wzrost cen energii, co z kolei wpłynęło na produkcję innych artykułów spożywczych. W Europie zmiany te są najbardziej odczuwalne w przypadku warzyw i owoców, które stanowią podstawę zdrowej diety, jednak ich uprawa wymaga zużycia znaczącej ilości energii.
„Ceny pomidorów wzrosły aż o 32–67 %, w dużej mierze w wyniku wzrostu kosztów ogrzewania szklarni. Możemy zareagować na ten stan rzeczy, hodując pomidory odporne na niskie temperatury. Nowe metody hodowli roślin mają ogromny potencjał, który powinniśmy wykorzystać, aby zwiększyć bezpieczeństwo żywnościowe Europy”, dodaje Bucher.
Biorąc pod uwagę fakt, że rolnictwo odpowiada za znaczący odsetek ogółu emisji gazów cieplarnianych, być może należy zadać również odwrotne pytanie – w jaki sposób nasza dieta może wpływać na zmianę klimatu?
„Ograniczenie spożycia mięsa może przełożyć się na to zjawisko w dość znaczącym stopniu. Na szczęście wszystko wskazuje na to, że młode pokolenia właśnie to robią. Reakcja na zmianę klimatu musi być wielotorowa”, podsumowuje Bucher.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o badaniach prowadzonych przez Etienne Buchera: Tworzenie nowej generacji upraw odpornych na warunki klimatyczne
poleca:
