Hur högteknologiskt jordbruk kan förebygga inkommande globala vattenkrig

boliva ris 12 27

Upland ris växer på en sluttning i Bolivia, långt ifrån någon paddy fält. cait, CC BY-SA

Glöm olja eller gas - du borde oroa sig för de mindre diskuterade men mycket mer om faktum att världen löper ut ur rent, drickbart vatten.

Jag skrev den här artikeln i Katmandu. Nepal huvudstad och största stad har a svår vattenbrist. Trots att alla husägare betalar en avgift till regeringen för att få vatten på kranen, går försörjningen endast en gång i veckan i några timmar. Desperata invånare tvingas då köpa vatten från privata leverantörer. Även om detta är överkomligt för rikare människor, är det ett stort problem för låg- och medelklassen. För många i utvecklingsländerna är vatten verkligen skillnaden mellan välstånd och fattigdom.

Mer än en miljard människor runt om i världen har ingen rimlig tillgång till färskt vatten. De flesta sjukdomar i utvecklingsländer är förknippade med vatten och orsakar miljontals dödsfall varje år (ett barn beräknas dö av diarré varje 17 sekunder).

Med tanke på allt detta måste vi snabbt hitta en lösning på den globala vattenanvändningen innan vattenbrist blir en viktig orsak till internationell konflikt.

Största delen av vårt vatten finns i oceanerna. Endast 3% är färskt och kan användas för odling och dricks, och i allra högsta grad är det fryst i glaciärer och polära iskapslar. Det betyder bara 0.5% av jordens vatten är tillgänglig och av detta är mer än två tredjedelar används inom jordbruket.

Om vi ​​ska minska vår vattenanvändning måste vi fokusera på att göra våra gårdar mer hållbara och effektiva. Med den globala befolkningen växer ännu, vi måste producera allt fler grödor med mindre vatten, i mindre jordbruksmark.

Över hela världen, drygt en tredjedel (37%) av marken som kan användas för att odla grödor är för närvarande används. Potentiellt jordbruksland är tillgängligt, men det är inte utvecklat på grund av brist på infrastruktur, skogsskydd eller bevarande. Brist på mark är inte riktigt ett stort problem från och med nu - men vatten är.

Gå utöver det traditionella jordbruket

Så hur man odlar grödor med mindre vatten? Ett alternativ skulle vara att hitta ett hållbart sätt att ta bort salt från våra (i huvudsak oändliga) reserver av havsvatten. De gård i södra Australien bilden nedan använder energi från solen för att extrahera havsvatten och avsaltar det för att skapa färskt vatten, som kan användas för att odla grödor i stora växthus.

Sådana gårdar är baserade i karga områden, och växterna odlas med hydroponicsystem som inte kräver jord. Växande grödor som detta året runt skulle betydligt minska sötvattenanvändningen i heta och torra områden, men kostnaden för att bygga upp dessa växthus är fortfarande ett problem.

Vattenbrist skulle också lindra betydligt om bönderna helt enkelt kunde använda mindre vatten för att producera samma avkastning. Lättare sagt än gjort, förstås, men det är särskilt viktigt i torka-utsatta områden.

Växtforskare runt om i världen är upptagna att identifiera gener som möjliggör växttillväxt i torra, torra förhållanden. Till exempel, vad är det som gör det upland ris växa i torr mark medan låglandet ris kräver väl bevattnade paddy fält för tillväxt?

När nycklarna till torktolerans identifieras kan de introduceras i grödor genom genteknik (och nej, det här innebär inte att man injicerar mat med toxiner som föreslagits av en Google bildsökning).

Jordbrukare uppfödde traditionellt torka toleranta grödor genom den långsamma och noggranna processen med urval och korsning över många generationer. Geneteknik (GE) ger en kortslutning.

En ny studie identifierade olika rot arkitektur system i olika kikärtssorter. Framtida studier hoppas kunna identifiera gener som gör vissa rötter effektiva för att fånga vatten och näringsämnen från torra markar. När en genetisk faktor har identifierats kan forskare direkt leverera genen som hjälper växter att fånga mer vatten.

En nyckelfaktor för torktolerans i växter är abstormsyran (ABA), vilket ökar växternas vatteneffektivitet i torka. Men ABA minskar också effektiviteten i fotosyntesen, vilket minskar växttillväxten på längre sikt, och därmed minskar avkastningen.

Men växter har inte alltid denna avvägning: moderna grödor har förlorat en nyckelgen som möjliggjorde tidiga markplanter som mossar för att tolerera extremt uttorkning. Detta möjliggjorde tidiga växter att kolonisera mark från sötvatten runt 500m år sedan. Modern ökenmossor samla också vatten genom sina löv vilket hjälper dem att växa under torra förhållanden.

Detta är den stora utmaningen för växtforskare. För att kunna gräva avgrödor som kan odlas med minsta bevattning och så småningom kommer att hjälpa till att lindra vattenbrist, måste vi återinföra dehydratiseringstoleranssystemen, som många "högre" växter har förlorat, men saker som moss har nödvändigtvis behållit.

Geneteknik är fortfarande kontroversiell trots att omfattande vetenskapliga studier rapportera GE-grödor tillgängliga på marknaderna är säker för konsumtion. Detta är delvis bara en kommunikationsfel. Men faktum är att vi så småningom måste använda all teknik som är tillgänglig för oss, och GE-grödor har för mycket potential att ignorera.

Om författaren

Rupesh Paudyal, doktorandforskare (molekylär och cellulär biologi), University of Leeds

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = högteknologisk jordbruk; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}