Цифровое земледелие поможет улучшить экологию

Синтетические микробы, внесенные в поля или в семена выращиваемых культур, будут снабжать растения азотом из атмосферы. Таким образом аграриям потребуется меньше минеральных удобрений, избыток которых наносит серьезный ущерб окружающей среде. Сторонники синтетической биологии считают, что массовый переход фермеров на микробные добавки поможет снизить выбросы парниковых газов в мире на 3%. Помимо прочего синтетические микробы также помогут снизить и загрязнение водоемов, что особенно актуально для благополучия водной флоры и фауны.

Несмотря на всю амбициозность подобных планов, некоторые гиганты сельскохозяйственной отрасли, вроде немецкого концерна Bayer, уже предприняли шаги, нужные для воплощения этой идеи в жизнь. Так, в 2018 году Bayer купил американскую Monsanto, обладающую технологиями модификации культур на генетическом уровне.

Bayer также стал партнером Ginkgo Bioworks, разрабатывающей микробы подобно тому, как программисты пишут программное обеспечение. Эта сделка в свое время получила прозвище «Microsoft синтетической биологии». Среди инвесторов Ginkgo оказался и Билл Гейтс.

Совместное предприятие Joyn Bio приступило к разработке технологий цифрового земледелия. Первой целью стало создание микробов, которые бы помогали посевам кукурузы, пшеницы и риса удовлетворять до половины своих потребностей в азоте с помощью извлечения последнего прямо из атмосферы. Следующей задачей, по словам главы Joyn Bio Майка Милла (Mike Mille), станет убедить фермеров отказаться от более чем столетней практики массового внесения минеральных удобрений. Подобная практика хоть и позволила кормить весь мир, однако крайне вредна для окружающей среды.

Новые азотфиксирующие микробы, по замыслу создателей, можно будет наносить на семена, или распылять в полях. Другой тип микробов, также разрабатываемый в Joyn Bio, будет способен захватывать выбрасываемую в атмосферу двуокись углерода и удерживать в почве десятки лет. Тем не менее все это потребует одновременного создания системы по адекватному измерению сокращения выбросов. Побудить фермеров перейти на экологичные методы ведения сельского хозяйства может правительство, которое могло бы платить аграриям за удержание углерода и снижение объемов вносимых в поля азотных удобрений.

Еще одним возможным решением проблемы изменения климата может стать генетическая манипуляция, заключающаяся в превращении таких культур, как кукуруза, в многолетние растения, не требующие повторной посадки и большого количества вносимых удобрений. Однако эта идея еще не вышла за пределы лабораторий. В любом случае обучать фермеров прогрессивным методам земледелия должны независимые эксперты, а не банки и производители удобрений, заинтересованные в получении прибыли.

Солнечная геоинженерия

Есть и другие ученые, вынашивающие куда более амбициозные идеи. Одной из таких стала солнечная инженерия, суть которой заключается в распылении в стратосфере аэрозолей, отражающих больше солнечного света. В теории это позволит остудить нашу планету подобно тому, как это делают извергающиеся вулканы.

Недавно ученые Гарвардского университета, Национального центра атмосферных исследований США и их коллеги из Норвегии, Китая и Южной Кореи с помощью компьютерного моделирования установили, что изменение отражательной способности атмосферы будет иметь «сильный охлаждающий эффект», который пойдет на пользу многим сельскохозяйственным культурам и также позволит повысить уровень влажности.

«Жизненно важно знать, что мы можем ожидать от урожайности сельского хозяйства в условиях изменения климата. Солнечная геоинженерия не способна восстановить нашу атмосферу до ее естественного состояния, однако она может стать важным инструментом, который поможет накормить общество, если выбросы парниковых газов продолжатся», — пояснила Даника Ломбардоцци (Danica Lombardozzi), сотрудник Национального центра атмосферных исследований США.

Источник: E&E News