Reduktion af forureningen fra gødning gavner yderligere menneskers sundhed.
Som en sejr for vigtige kornafgrøder har forskere udviklet en måde at tillade planterne at omdanne nitrogengas fra luften til gødning for at hjælpe dem med at vokse, som rapporteret af Interesting Engineering.
Metoden, der har til formål at placere en serie på minimum syv gener i afgrødernes mitokondrier og kloroplaster, gør det muligt for kornafgrøder, såsom majs og ris, at opnå nitrogenfiksering gennem sollys uden at tilføre gødning.
For næsten 100 år siden førte Haber-Bosch-processen til en enorm stigning i den globale fødevareproduktion ved at revolutionere omdannelsen af nitrogen i atmosfæren til en form, der muliggjorde produktion af gødning i industriel skala.
Men på trods af masseproduktionen af produktet, forklarede IE, at mange områder, som Afrika syd for Sahara, stadig ikke er i stand til at få det på grund af mangel på infrastruktur. Dette område, og andre lignende det, har høj fødevareknaphed, et problem, der vokser, efterhånden som ekstremt vejr yderligere truer de afgrøder, de kan dyrke.
Ironisk nok, mens Haber-Bosch-processen har forhindret massesult, har den også et stort CO2-fodaftryk. Mens det gør det muligt at masseproducere afgrøder, bidrager det også til Jordens overophedning, hvis virkninger truer basisprodukter.
Biokemiker Lance Seefeldt fra Utah State University fortalte publikationen, at næsten 2% af verdens brønd med snavset energi bruges til at producere gødning. Dette skader ikke kun miljøet, men gødningen i sig selv er også skadelig, idet giftig afstrømning forårsager kaos på vandets økosystemer.
For at hjælpe stærkt kæmpende områder og den overordnede globale fødevareforsyning, som er i fare på grund af virkningerne af stigende globale temperaturer, har Seefeldt og USU Senior Scientist Zhi-Yong Yang samarbejdet om et projekt med kolleger i Spanien og USA i fortiden fem år for at omstrukturere kornafgrødernes biologi.
Først indsnævrede de antallet af gener, der var nødvendige for nitrogenfiksering, til ni, men blev senere overrasket over at finde ud af, at de kunne eliminere nogle, de oprindeligt anså for kritiske.
"Målet er at placere gener i afgrødernes mitokondrier og kloroplaster, hvilket gør dem i stand til at generere tilstrækkelig energi til at drive nitrogenfiksering," sagde Yang til IE. "Dette er et ret sejt bevis. I det væsentlige kunne disse basiskalorieafgrøder - ris, majs og kartofler - have indbygget gødning."
"Stykke for stykke lærer vi, hvilke gener og hvilken kombination af gener, der er nødvendige for at opnå nitrogenfiksering i forskellige celler," sagde Seefeldt. "I stedet for kun at spille et horn, prøver vi at få hele orkestret til at spille sammen."
Bortset fra at give en løsning til at afslutte fødevaremangel i mindre udviklede og mindre tilgængelige områder, ved at eliminere behovet for giftig gødning til en stor delmængde af afgrøder, spiller processen en vigtig rolle i at hjælpe med at rydde op i fødevare- og landbrugsindustrien. Reduktion af forureningen fra gødning gavner yderligere menneskers sundhed.
Processen medfører også fordele uden for denne verden. IE rapporterede, at Seefeldt og USU-kollegaen Bruce Bugbee har samarbejdet om NASA-finansierede bestræbelser på at undersøge, hvordan man kan opretholde menneskeliv på langvarige rummissioner, herunder ture til Mars.
