ينمو أرز المرتفعات على سفح التلال في بوليفيا ، بعيداً عن أي حقول للأرز. CAIT, CC BY-SA
نسيان النفط أو الغاز - يجب أن تكون قلقاً حيال النقاش الأقل تناقضاً ، لكن الحقيقة الأكثر إثارة للقلق هي أن العالم ينفد من المياه النظيفة الصالحة للشرب.
كتبت هذا المقال أثناء وجوده في كاتماندو. عاصمة نيبال وأكبر مدنها لديها نقص حاد في المياه. على الرغم من أن جميع مالكي المنازل يدفعون رسومًا للحكومة للحصول على المياه من الصنبور ، إلا أن الإمدادات تعمل مرة واحدة فقط في الأسبوع لبضع ساعات. ثم يضطر السكان اليائسون لشراء المياه من الموردين الخاصين. في حين أن هذا هو بأسعار معقولة للأشخاص الأكثر ثراء ، انها مشكلة كبيرة للطبقات الدنيا والمتوسطة. بالنسبة للكثيرين في العالم النامي ، فإن الماء هو حقا الفرق بين الازدهار والفقر.
أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم لديهم لا يوجد وصول معقول للمياه العذبة. ترتبط معظم الأمراض في البلدان النامية بالمياه ، مسببةً ملايين الوفيات كل عام (يُقدر أن يموت طفل بسبب الإسهال). كل 17 ثانية).
وبالنظر إلى كل هذا ، علينا التوصل إلى حل سريع لاستخدام المياه على مستوى العالم ، قبل أن تصبح ندرة المياه سبباً رئيسياً للصراع الدولي.
الغالبية العظمى من مياهنا موجودة في المحيطات. فقط 3٪ طازج ويمكن استخدامه للزراعة والشرب ، وفي جميع الأحوال يتم تجميد معظم هذا في الأنهار الجليدية والقبعات الجليدية القطبية. وهذا يعني أن نسبة 0.5٪ من مياه الأرض هي فقط يمكن الوصول وأكثر من ثلثي هذا هو تستخدم في الزراعة.
إذا أردنا تقليص استخدامنا للمياه ، علينا التركيز على جعل مزارعنا أكثر استدامة وكفاءة. مع سكان العالم لا يزال ينموسنحتاج إلى إنتاج المزيد من المحاصيل باستخدام كميات أقل من المياه ، في الأراضي الزراعية الأقل.
في جميع أنحاء العالم ، ما يزيد قليلا عن الثلث (37 ٪) من الأراضي التي يمكن استخدامها لزراعة المحاصيل هي المستخدمة حاليا. الأراضي الزراعية المحتملة متاحة ، ولكن لم يتم تطويرها بسبب نقص البنية التحتية أو الغطاء الحرجي أو الحفظ. نقص الأراضي ليس مشكلة كبيرة حتى الآن - لكن الماء كذلك.
تجاوز الزراعة التقليدية
إذن كيف نزرع المحاصيل باستخدام مياه أقل؟ أحد الخيارات هو إيجاد طريقة مستدامة لإزالة الملح من احتياطياتنا (غير الضرورية أساسًا) لمياه البحر. ال مزرعة في جنوب أستراليا تستخدم الصورة أدناه طاقة من الشمس لاستخراج مياه البحر وتحلية مياه البحر لإنشاء مياه عذبة ، والتي يمكن استخدامها لزراعة المحاصيل في الدفيئات الزراعية الكبيرة.
وتستند هذه المزارع في المناطق القاحلة ، وتزرع النباتات مع أنظمة الزراعة المائية التي لا تتطلب التربة. زراعة محاصيل مثل هذه على مدار السنة من شأنها أن تقلل بشكل كبير من استخدام المياه العذبة في المناطق الساخنة والجافة ، ولكن تكلفة إنشاء هذه البيوت المحمية تظل مشكلة.
كما أن نقص المياه سيخفف بدرجة كبيرة إذا تمكن المزارعون ببساطة من استخدام كميات أقل من المياه لإنتاج نفس المحصول. أسهل من فعل ذلك ، بالطبع ، ولكن هذا مهم بشكل خاص في المناطق المعرضة للجفاف.
إن علماء النبات في جميع أنحاء العالم مشغولون بتحديد الجينات التي تمكن نمو النبات في الظروف القاحلة والجافة. على سبيل المثال ، ما الذي يجعل أرز المرتفعات ينمو في التربة الجافة في حين يتطلب الأرز منخفض الأراضي حقول الأرز المروية جيدة للنمو؟
بمجرد تحديد مفاتيح تحمل الجفاف ، يمكن إدخالها في المحاصيل من خلال الهندسة الوراثية (ولا ، لا يتضمن ذلك حقن الأطعمة بالسموم كما اقترحها جوجل البحث عن الصور).
كان المزارعون يربون عادة المحاصيل التي تتحمل الجفاف من خلال عملية الاختيار البطيئة والمضنية والعبور عبر أجيال عديدة. الهندسة الوراثية (جنرال الكتريك) يوفر مجموعة مختصرة.
حددت دراسة حديثة متنوعة بنية الجذر نظم في أصناف الحمص المختلفة. وتأمل الدراسات المستقبلية في تحديد الجينات التي تجعل بعض الجذور فعالة في التقاط المياه والعناصر الغذائية من التربة الجافة. وبمجرد التعرف على العامل الوراثي ، يستطيع العلماء تسليم الجين الذي يساعد النباتات على التقاط المزيد من المياه مباشرة.
من العوامل الرئيسية لتحمل الجفاف في النباتات هو هرمون حمض الأبسيسيك النباتي (ABA) ، مما يزيد كفاءة المياه في النباتات في حالات الجفاف. ولكن ABA يقلل أيضًا من كفاءة التمثيل الضوئي ، مما يقلل من نمو النبات على المدى الطويل ، ونتيجة لذلك ينخفض غلة المحاصيل.
لكن النباتات لم تكن دائما هذه المقايضة: فقد المحاصيل الحديثة الجينات الرئيسية التي مكنت النباتات البرية في وقت مبكر مثل الطحالب لتحمل الجفاف الشديد. مكن هذا النباتات المبكرة من استعمار الأراضي من المياه العذبة حول 500m منذ سنوات. حديث طحالب الصحراء أيضا جمع المياه من خلال أوراقها التي تساعدهم على النمو في الظروف الجافة.
هذا هو التحدي الكبير لعلماء النبات. ولهندسة المحاصيل التي يمكن زراعتها بالحد الأدنى من الري والتي ستساعد في النهاية على التخفيف من ندرة المياه ، سيتعين علينا إعادة إدخال أنظمة تحمل الجفاف التي فقدت العديد من النباتات "الأعلى" ولكن تبقى أشياء مثل الطحلب تحتفظ بها بالضرورة.
الهندسة الوراثية لا تزال مثيرة للجدل على الرغم من دراسات علمية واسعة تقرير المحاصيل GE المتاحة في الأسواق هي آمن للاستهلاك. هذا هو جزئيا مجرد فشل في التواصل. لكن الحقيقة هي أننا سنحتاج في النهاية إلى استخدام كل التكنولوجيا المتاحة لنا ، ومحاصيل جنرال الكتريك لديها الكثير من الإمكانات لتجاهلها.
نبذة عن الكاتب
روبيش باوديال ، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه (البيولوجيا الجزيئية والخلوية) ، جامعة ليدز
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
at سوق InnerSelf و Amazon
