آيا زيست فناوري ميتواند سياره ما را نجات دهد؟ بيشتر مردم با شنيدن اين پرسش به ياد غذاهاي تغيير يافته ژنتيكي و داروهاي جديد مي افتند. اما فناوريهاي مشابه توليد مواد غذايي و دارويي, برخي دانشمندان را به اين فكر انداخته كه اين راهكارها ميتواند تا حدي پديده گرم شدن زمين را كه به دليل اثر گلخانه اي روي ميدهد, تعديل كند.
اثر گلخانه اي زماني روي ميدهد كه انرژي تابشي محبوس شده در جو زمين از انرژي بازتابيده به فضا بيشتر باشد. گازهاي كربن دار نظير دي اكسيد كربن و متان جزو مهمترين گازهايي هستند كه باعث ذخيره حرارت در جو زمين ميشوند. بر اين اساس, هرچه ميزان اين گازها در جو افزايش يابد (مثلا به دليل مصرف سوختهاي فسيلي) جو زمين گرمتر ميشود.
از آنجايي كه جهان همچنان به مصرف سوختهاي فسيلي وابسته است, ميزان كربن وارد شده به جو با روندي به مراتب بيش از آنچه طبيعت قدرت دفع آنرا داشته باشد ادامه دارد. بنابراين هر عاملي كه بتواند مستقيم يا غير مستقيم كربن اضافي را از جو خارج كند, باعث كند شدن اثر گلخانه اي ميشود. به نظر ميرسد كه راهكارهاي زيست فناوري در اين مورد مفيد واقع شوند.
به طور كلي دو روش عمده براي كاهش ميزان كربن جو وجود دارد: كاهش ورود كربن به جو (از طريق كاهش مصرف سوختهاي فسيلي) و خارج كردن آن از جو از طريق تثبيت كربن در زمين يا آب درياها.
پژوهشگران چند كاربري را براي گياهان تغيير يافته ژنتيكي در اين امر پيشنهاد كرده اند. يكي به كار گيري گياهان تغيير يافته ژنتيكي موجود با هدفي متفاوت است. به گفته پروفسور "چارلز رايس", استاد علوم زراعي
دانشگاه كانزاس, گياهاني كه براي مقاومت به خوابيدگي (ورس) در آنها دستكاري شده, از توانايي بالايي در تثبيت كربن برخوردارند.
به عنوان مثال, ارقام ذرت دستكاري شده به دليل داشتن ساقه هاي صخيم تر و خشبي(چوبي)تر, كربن بيشتري را به صورت ليگنين و سلولز در خود ذخيره ميكنند. اين دو تركيب در خاك به كندي تجزيه ميشوند, بنابراين به گفته "رايس", "هرچه ماده زنده بيشتري توليد شود, كربن بيشتري در خاك تثبيت خواهد شد".
همين ويژگي ميتواند به گياهان ديگر نيز منتقل شود تا كربن بيشتري در خاك تثبيت شود. به عنوان نمونه ميتوان گوجه فرنگيهايي توليد كرد كه در عين توليد محصولي معمولي داراي ساقه اي چوبي باشد. در عين حال بايد توجه داشت كه توليد چنين رقمي آسان نيست, چرا كه در روشهاي اصلاحي (اعم از سنتي و نوين) گياهان براي بهبود تنها يك ويژگي اصلاح ميشوند, و در صورت تغيير در كيفيت محصول يا اثر آن بر محيط زيست, از آن استقبال نخواهد شد.
از سوي ديگر, تثبيت كربن در خاك تنها به كمك محصولات زراعي انجام نميشود. "اسكات آنجل" ميكروبيولوژيست گروه انرژي
مركز پژوهشهاي بهبود تثبيت كربن در اكوسيستم هاي طبيعي از
دانشگاه مريلند, مشغول مطالعه روي گونه هاي چمن و درختان و نيز فرايندهاي طبيعي و شيميايي است تا بتواند روشهاي موثرتري را براي تثبيت كربن در اكوسيستم را طراحي كند.
"جف فيدلر", اقليم شناس
شوراي دفاع از منابع طبيعي, معتقد است كه دستكاري ژنتيكي گياهان براي مقاصد اقليمي امري است مطلوب, اما اين فعاليتها را پاسخگوي نيازهاي امروزي نميداند: "من قصد كوچك جلوه دادن پژوهشها را ندارم, اما در ايالات متحده بزرگترين منابع توليد كربن, كارخانه ها و صنعت حمل و نقل است. و به نظر نميرسد كه راهكارهاي زيست فناوري بتواند اين مشكل را پوشش دهد."
با اين وجود "آنجل" معتقد است توليد گياهان مقاوم به علفكش ميتواند به ميزان قابل توجهي به تثبيت كربن در خاك كمك كند. علفهاي هرز علاوه بر افزايش مصرف سوخت فسيلي به وسيله ماشين آلات (كه به نوبه خود باعث ورود كربن به جو ميشود), كربن خاك را در معرض اكسيژن قرار ميدهد و احتمال برگشت كربن به جو را افزايش ميدهد.
همچنين "رايس" معتقد است كه ميكروارگانيسم هاي تغيير يافته ژنتيكي نظير باكتري ها و قارچها نيز ميتوانند در تثبيت كربن ايفاي نقش كنند. اگر بتوان با دستكاري ژنتيكي قارچها و باكتري ها را وادار به جذب كربن بيشتر كرد, مقدار قابل ملاحظه اي كربن توسط اين دو گروه از جانداران تثبيت خواهد شد. قارچها به طور خاص از اين نظر كه كربن لايه هاي زيرين خاك را افزايش ميدهند مورد توجه هستند.
"ليندا ليژور" قارچ شناس و ژنتيك دان آزمايشگاه ملي شمالغرب ايالات متحده به دنبال روشي است كه در آن با دستكاري ژنتيكي, قارچها قادر به شكستن ملكولهاي سلولز و توليد مواد سوختي مفيد از پسماندهاي گياهي باشند, مانند توليد اتانل يا هيدروژن از سبوس غلات. او روزي را تجسم ميكند كه مردم سوخت خودروهاي هيدروژني خود را از چمن باغچه خود به دست آورند.
در حال حاضر خودروهاي هيدروژني, هيدروژن مورد نياز خود را از سوخت فسيلي تامين ميكنند, امري كه جلوي افزايش ميزان كربن در جو يا بي نيازي از سوختهاي فسيلي را نخواهد گرفت. "ليژور" توضيح ميدهد كه اين دو جنبه بسيار مورد توجه
وزارت انرژي ايالات متحده است.
وي همچنين مي افزايد كه شناخته شده ترين قارچها مخمرها هستند, كه قرنهاست از آنها براي تهيه الكل استفاده ميشود. اما در مقابل, از قارچهاي رشته اي كه در خاك فراوان هستند اطلاعات چنداني در دسترس نيست. و هدف وي نيز مطالعه اين دسته از قارچها به منظور كشف توانايي هاي آنها ميباشد.
امكان توليد چنين فناوريهايي در كنار حساسيت همگاني نسبت به پديده گرم شدن زمين, اين احتمال را به وجود آورده كه دانش زيست فناوري نقش بسزايي در كاهش كربن جو ايفا كند. به تدريج تلاشهايي در جريان است كه بجاي مخالفت با به كار گيري راهكارهاي زيست فناوري, آنها را در حل مسائلي از اين دست به كار گيرند.
"بلين متينگ" همكار خانم "ليژور" كه بر روي توليد هيدروژن از ميكربها كار ميكند, ميگويد: "كليه اين دستاوردهامحصول پژوهشهايي است كه در زمينه هاي كشاورزي, فرايندهاي صنعتي, و پاكسازي محيط زيست انجام شده است. به احتمال زياد در آينده بخش عمده اي از پژوهشهاي زيست فناوري مستقيما بر روي تثبيت گازهاي گلخانه اي متمركز خواهد شد.
با اين وجود "فيدلر" يادآوري ميكند كه دستاورد اين پژوهشها ممكن است زودتر از 20 الي 50 سال آينده نمايان نشود. او ميگويد: "مشكلي كه با آن مواجه هستيم, افكار عمومي است: مردم دوست ندارند 20 سال براي حل مشكلشان صبر كنند, به خصوص كه معلوم نيست تمام پيش بيني ها درست از آب درآيد. البته اين به آن معني نيست كه زيست فناوري در تثبيت كربن نقشي نخواهد داشت, بلكه ممكن است در نظر مردم اين كار مفيد به نظر نيايد. لازم است ابتدا مردم بپذيرند كه هيچ راه حل سريع و فوريي براي حل مشكلات وجود ندارد."
