Planeta se konstantně otepluje a lidstvo nedokáže snižovat produkci uhlíkových emisí dostatečně rychle. Odsávání uhlíkové stopy z ovzduší pomocí výkonných technologických strojů ani zalesňování volných ploch nestačí. Nehledě na to, že se o volné plochy vzhledem k rostoucí populaci a vyšší spotřebě potravin perou zemědělci s klimatology. Vědci z kalifornského institutu moderní biologie Salk se rozhodli k řešení globálního oteplování a extrémních změn klimatu přistoupit z jiného konce.
Ve svých laboratořích vyvíjejí super rostlinu (anglicky Ideal Plant), která je schopna odstraňovat velké množství oxidu uhličitého ze vzduchu a dlouhodobě jej skladovat ve svém kořenovém systému. V budoucnu by tuto schopnost měly mít biologicky modifikované hospodářské plodiny, jakými je kukuřice, pšenice nebo bavlna. Ale super rostliny se dají pěstovat i ve městech, kde jsou koncentrace nejvyšší.
Vědci ze Salku tvrdí, že tím vyřeší hned dva problémy najednou – zdroj potravy pro rostoucí populaci a zároveň snížení enormního množství uhlíkových emisí v ovzduší.
Přírodní cestou
Zalesňování ploch a obnovování mořských řas v oceánu jsou považovány za některé z nejjednodušších způsobů, jak přispět ke snižování uhlíku za použití přírodních metod. Jenže při současné rychlosti globálního oteplování to prý nebude stačit. Vědci se tedy zaměřili na to, jak přinutit rostliny, aby ve svých kořenových systémech zadržovaly více uhlíku, nevracely jej při procesu hnití zpátky do atmosféry, ale zadržovaly jej v půdě.
Za normálních okolností rostliny vrací většinu uhlíku zpátky do atmosféry a jen malou část uchovávají pod zemí.
Jde o roční uhlíkový cyklus, během jarního růstu rostliny využívají oxid uhličitý a na podzim, když se začínají rozkládat, jej zase uvolňují. Na jaře se rostlina jakoby nadechne a na podzim vydechne. „Hledali jsme molekulu, která by dokázala odolat hnilobnému procesu a zadržet oxid uhličitý v kořenovém systému,“ říká profesor Joseph Noel, chemik pracující na projektu super rostliny. Heuréka, zvolal v okamžiku, když si vzpomněl na kompost, u něhož si jako malý hrával, a na korky, které se v něm nikdy nerozložily.
Řešením je korek
„Tou molekulou je suberin, což je vlastně korek. Suberin je druh složitého přírodního plastu. Po chemické stránce vypadá trochu jako motorová nafta, ale má i další součásti. S jeho pomocí rostlina reguluje to, co se dostane do kořenů – jako kyslík nebo jiné minerály.“
Značně rozšířený kořenový systém prvních prototypů super rostliny vyvíjené v Salku uskladňuje díky suberinu oxid uhličitý hluboko v půdě. Suberin je vlastně látka podobná vosku, která zabraňuje, aby voda pronikala do pletiv rostlin. V tomto případě naopak zabraňuje odchodu uhlíku, který pak zůstává v půdě mnohem déle. Suberin je tak vlastně jakási přírodní ochranná folie, která zabrání oxidu uhličitému dostat se zpátky do ovzduší. Úkolem rostliny je vzít oxid uhličitý z atmosféry a přeměnit jeho uhlíkové molekuly na cukry do biomasy.
Profesorka Joanne Choryová vysvětluje, že kdyby se tyhle rostliny vysazovaly ve velkém, byly by schopné z atmosféry odstranit dostatek oxidu uhličitého a zpomalit klimatické změny. Nyní se připravuje testování na významných zemědělských plodinách, jako je pšenice, sója, kukuřice a bavlna. Super rostlina by tak jednoho dne mohla být pěstována na farmách všude na světě.
Zatím se vše testuje na rostlině podobné hořčici s názvem Arabidopsis. Rostlina se rychle reprodukuje a je miláčkem většiny genetických výzkumů, protože produkuje identická semínka. Ve skleníku vyhřívaném kalifornským sluncem vedle sebe rostou klonované rostliny, což umožňuje snadné opakování experimentů.
Masová produkce
Suberin se v půdě nerozkládá. Některé rostliny, například korkové stromy, přirozeně produkují spoustu suberinu. Ale produkce suberinu jsou schopny všechny vyšší rostliny. To znamená, že by mělo být možné najít gen, který by je povzbudil ke zvýšení jeho tvorby.
Čím dál tím víc vědců začíná věřit, že odstraňování oxidu uhličitého z atmosféry jakýmkoli způsobem je nezbytné, aby planeta zůstala obyvatelnou.
Minulý podzim pak učinil tým vědců zásadní objev. Našli gen, který dramaticky zvyšuje obsah suberinu v kořenech, zároveň se snaží o to, aby rostliny měly hlubší a masivnější kořenový systém, který by se nerozkládal. V posledních měsících tým úspěšně identifikoval geny, které mohou v Arabidopsis dělat všechny tři věci: spustit hluboký kořenový systém, zvýšit kořenovou hmotu a vyvinout více korku v kořenech. Úkolem je nyní zjistit, zda tyto geny pracují stejným způsobem v jiných rostlinách. Terénní testování bude zahájeno později v tomto roce, aby se zjistilo, jak dlouho zůstává suberin v půdě.
Má to háček?
Někteří environmentalisté se domnívají, že tato technologie nebude nikdy fungovat, a to, že se k ní teď upíná takováhle pozornost, vytváří nebezpečnou iluzi, že řešení je nasnadě a znečišťovatelé mohou dál znečišťovat. Je rovněž těžké predikovat, jaký vliv při plošné výsadbě může tento alternativní, ale přitom radikální krok mít na křehký ekosystém planety. Jenže emise CO2 loni dosáhly rekordních čísel a čím dál tím víc vědců začíná věřit, že odstraňování oxidu uhličitého z atmosféry jakýmkoli způsobem je nezbytné, aby planeta zůstala obyvatelnou.
Prototyp Ideal Plant by mohl být vyšlechtěn během pěti let. Rozsáhlé sázení by mohlo začít během desetiletí, tvrdí vědci z kalifornského institutu. Horní dva metry zemské půdy už nyní ukládají větší než trojnásobné množství uhlíku než atmosféra a mají potenciál ukládat ještě mnohem víc.
Reklama
Skeptici ale upozorňují na to, že lidé musejí ubrat hlavně v samotné produkci CO2. „Pokud se na super rostliny budeme spoléhat a ony nakonec nebudou nasazeny nebo se při odstraňování CO2 ukážou jako neúspěšné, globální oteplování společnost zničí,“ varují klimatologové Kevin Anderson a Glen Peters v článku časopisu Science, který vyšel už v roce 2016. „Rostoucí počet klimatologů se domnívá, že tato rostlina lidstvo nespasí a naopak mu může ještě přitížit. Nakonec budeme potřebovat kombinaci řešení jak na bázi přírody, tak i na bázi ryze technologické,“ dodávají klimatologové. Proč si ale nějakou naději v super rostlině neponechat, že.
foto: Shutterstock, zdroj: Financial Times
