Wie High-Tech-Landwirtschaft die bevorstehenden globalen Wasserkriege verhindern kann

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Hochlandreis, der auf einem Abhang in Bolivien, weit von irgendwelchen Reisfeldern wächst. CAIT, CC BY-SA

Vergessen Sie Öl oder Gas - Sie sollten sich Sorgen machen über die weniger diskutierten, aber viel mehr darüber, dass der Welt das saubere, trinkbare Wasser ausgeht.

Ich habe diesen Artikel in Kathmandu geschrieben. Nepals Hauptstadt und größte Stadt hat eine starker Wassermangel. Obwohl alle Hausbesitzer eine Gebühr an die Regierung zahlen, um Wasser aus dem Hahn zu bekommen, laufen die Vorräte nur einmal in der Woche für ein paar Stunden. Verzweifelte Bewohner sind gezwungen, Wasser von privaten Lieferanten zu beziehen. Während dies für reichere Menschen erschwinglich ist, ist es ein großes Problem für die unteren und mittleren Klassen. Für viele in den Entwicklungsländern ist Wasser wirklich der Unterschied zwischen Wohlstand und Armut.

Mehr als eine Milliarde Menschen auf der ganzen Welt haben kein vernünftiger Zugang zu frischem Wasser. Die meisten Krankheiten in Entwicklungsländern sind mit Wasser verbunden und verursachen jedes Jahr Millionen von Todesfällen (ein Kind stirbt vermutlich an Durchfall jede 17 Sekunden).

Angesichts all dessen müssen wir schnell eine Lösung für die globale Wassernutzung finden, bevor Wasserknappheit zu einer Hauptursache für internationale Konflikte wird.

Der größte Teil unseres Wassers befindet sich in den Ozeanen. Nur 3% ist frisch und kann zur Landwirtschaft und zum Trinken verwendet werden, und auf jeden Fall ist das meiste davon in Gletschern und Polkappen eingefroren. Das bedeutet, dass nur 0.5% des Wassers der Erde sind zugänglich und davon sind mehr als zwei Drittel in der Landwirtschaft verwendet.

Wenn wir unseren Wasserverbrauch reduzieren wollen, müssen wir uns darauf konzentrieren, unsere Farmen nachhaltiger und effizienter zu machen. Mit der globalen Bevölkerung immernoch wachsendWir müssen immer mehr Feldfrüchte mit weniger Wasser auf weniger landwirtschaftlich genutzten Flächen produzieren.


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Weltweit ist etwas mehr als ein Drittel (37%) des Landes, das zum Anbau von Kulturpflanzen genutzt werden könnte momentan benutzt. Mögliches Farmland ist verfügbar, aber es wird nicht entwickelt, weil Infrastruktur, Waldbedeckung oder Erhaltung fehlen. Ein Mangel an Land ist nicht wirklich ein großes Problem ab jetzt - aber Wasser ist.

Gehe über die traditionelle Landwirtschaft hinaus

Wie kann man mit weniger Wasser Pflanzen anbauen? Eine Möglichkeit wäre, einen nachhaltigen Weg zu finden, Salz aus unseren (im Wesentlichen unendlichen) Meerwasserreserven zu entfernen. Das Farm in Südaustralien Bild unten verwendet Energie von der Sonne, um Meerwasser zu extrahieren und es zu entsalzen, um frisches Wasser zu schaffen, das benutzt werden kann, um Getreide in den großen Gewächshäusern anzubauen.

Solche Farmen befinden sich in kargen Gebieten, und die Pflanzen werden mit Hydrokultursystemen angebaut, die keinen Boden benötigen. Solche Pflanzen, die das ganze Jahr über angebaut werden, würden den Frischwasserverbrauch in heißen und trockenen Regionen erheblich reduzieren, aber die Kosten für die Einrichtung dieser Gewächshäuser bleiben ein Problem.

Wasserknappheit würde sich ebenfalls deutlich verringern, wenn die Landwirte einfach weniger Wasser für die gleiche Ausbeute verwenden könnten. Leichter gesagt als getan, natürlich, aber das ist besonders in dürregefährdeten Gebieten wichtig.

Pflanzenforscher auf der ganzen Welt sind damit beschäftigt, Gene zu identifizieren, die das Pflanzenwachstum in trockenen, trockenen Bedingungen ermöglichen. Zum Beispiel, was macht das? Hochlandreis in trockenen Böden wachsen, während Tieflandreis gut bewässerte Reisfelder für das Wachstum benötigt?

Sobald die Schlüssel zur Toleranz gegenüber Trockenheit gefunden sind, können sie in Kulturen durch Gentechnik eingeführt werden (und nein, dies beinhaltet nicht das Injizieren von Nahrung mit Toxinen, wie von a vorgeschlagen Google Bildersuche).

Traditionell züchteten die Bauern trockenheitstolerante Nutzpflanzen durch den langwierigen und mühsamen Prozess der Selektion und der Kreuzung über viele Generationen hinweg. Gentechnik (GE) bietet eine Abkürzung.

Eine aktuelle Studie identifiziert diverse Root-Architektur Systeme in verschiedenen Kichererbsensorten. Zukünftige Studien hoffen, Gene zu identifizieren, die einige Wurzeln effizient machen, um Wasser und Nährstoffe aus trockenen Böden zu gewinnen. Sobald ein genetischer Faktor identifiziert ist, können die Wissenschaftler das Gen, das den Pflanzen hilft, mehr Wasser zu fangen, direkt liefern.

Ein Schlüsselfaktor für die Trockenheitstoleranz in Pflanzen ist das Pflanzenhormon Abscisinsäure (ABA), das die Wassereffizienz von Pflanzen in Dürreperioden erhöht. ABA verringert aber auch die Effizienz der Photosynthese, wodurch das Pflanzenwachstum längerfristig reduziert wird und die Ernteerträge sinken.

Aber Pflanzen hatten nicht immer diesen Kompromiss: moderne Pflanzen haben verloren Schlüsselgen, das frühe Landpflanzen ermöglichte wie Moose, um extreme Austrocknung zu tolerieren. Dies ermöglichte frühen Pflanzen, Land vor 500m Jahren aus Süßwasser zu kolonisieren. Modern Wüstenmoose sammeln Sie auch Wasser durch ihre Blätter, die ihnen helfen, in den trockenen Bedingungen zu wachsen.

Dies ist die große Herausforderung für Pflanzenwissenschaftler. Um Pflanzen anzubauen, die mit minimaler Bewässerung gezüchtet werden können und die schließlich zur Linderung von Wasserknappheit beitragen, müssen wir die Austrocknungstoleranzsysteme wieder einführen, die viele "höhere" Pflanzen verloren haben, aber Dinge wie Moos haben sich notwendigerweise erhalten.

Gentechnik bleibt jedoch umstritten umfangreiche wissenschaftliche Studien Bericht GE Pflanzen in den Märkten verfügbar sind sicher für den Verbrauch. Dies ist teilweise nur ein Kommunikationsfehler. Aber Tatsache ist, dass wir irgendwann alle verfügbaren Technologien nutzen müssen, und GE-Pflanzen haben zu viel Potenzial, um sie zu ignorieren.

Über den Autor

Rupesh Paudyal, Postdoktorand (Molekular- und Zellbiologie), University of Leeds

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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