Już wcześniejsze prace badawcze wykazały, że genetycznie zmodyfikowane (GM) drzewa rosną szybciej i absorbują więcej węgla. Odpowiedzialna za ich stworzenie firma Living Carbon poinformowała, że samo zwiększenie tempa wzrostu przekłada się na gromadzenie nawet o 53 proc. więcej biomasy poprzez wychwytywanie 27 proc. więcej dwutlenku węgla. To z kolei może pomóc w walce ze zmianami klimatycznymi. Szczegóły opublikowano w pracy w serwerze preprintów bioRxiv.
Genetycznie zmodyfikowane drzewa w USA
Badanie zostało przeprowadzone w szklarni w warunkach laboratoryjnych, ale drzewa hybrydowe już zdążyły pojawić się w prawdziwym świecie.. Jak donosi The New York Times, kilka topoli GM zostało posadzonych w południowej Georgii na początku tego miesiąca. Był to pierwszy przypadek sadzenia drzew GM w USA poza laboratorium lub naukowym sadem.
Czytaj też:Drzewa ze sobą rozmawiają? W lasach funkcjonują ukryte sieci z udziałem grzybów
Firma Living Carbon podpisała już umowy z prywatnymi właścicielami ziem na posadzenie drzew GM na ponad 1200 hektarach lasów w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych i Appalachach.
Maddie Hall, współzałożycielka i dyrektor generalna Living Carbon, mówi:
Przekroczyliśmy punkt, w którym samo ograniczenie emisji wystarczy, aby przywrócić równowagę ekosystemów i ustabilizować naszą planetę. Nadszedł czas na usuwanie węgla na dużą skalę. Naszym celem jest zmniejszenie o 2 proc. globalnych emisji do 2050 r. przy użyciu około 5 mln hektarów gruntów. Dzisiejsze badania to tylko pierwszy krok do wykazania, w jaki sposób odpowiedzialne wykorzystanie biotechnologii w drzewach może być skalowalnym i realnym rozwiązaniem kryzysu klimatycznego
Drzewa GM działają poprzez zwiększanie wydajności naturalnej zdolności roślin do fotosyntezy. Za pomocą enzymu znanego jako RuBisCO rośliny i inne organizmy fotosyntetyzujące mogą pobierać węgiel nieorganiczny (CO2) z powietrza i wiązać go w cukry do wykorzystania. Proces ten nie zawsze przebiega idealnie i czasami powstają “wadliwe” łańcuchy cukrowe z cząsteczkami tlenu. Aby to cofnąć, roślina przechodzi fotooddychanie, co powoduje uwolnienie odrobimy CO2 z powrotem do atmosfery, marnując część energii wyprodukowanej w procesie fotosyntezy.
Czytaj też:Drzewa i ludzie mają zaskakująco dużo wspólnego. Przeszkadza im światło
Drzewa GM zostały zaprojektowane tak, aby omijać proces fotooddychania poprzez alternatywną ścieżkę biochemiczną, w której kłopotliwy produkt uboczny jest ponownie wprowadzany do drzewa, marnując w ten sposób mniej energii. Uzyskują tę zdolność poprzez dodanie pewnych genów z roślin i alg, które w naturalny sposób posiadają alternatywne szlaki omijania fotooddychania.
Nie wszystkim pomysł Living Carbon się podoba, ale tak to już jest z wszelkimi modyfikacjami genetycznymi. Organizacja Global Justice Ecology Project wydała oświadczenie przeciwko planom sadzenia topoli GM, gdyż “ryzyko drzew genetycznie modyfikowanych, ich pyłków lub nasion dla lasów, dzikich zwierząt i zdrowia ludzi jest nieznane”. Living Carbon przekonuje, że nie ma się czego obawiać, a cały proces jest kontrolowany, by uniknąć “niezamierzonych konsekwencji” dla środowiska.
Drzewa o usprawnione fotosyntezie to tylko jedno z wielu rozwiązań klimatycznych, nad którymi pracuje firma Living Carbon. Jej biolodzy opracowali również drzewa pozwalające gromadzić wyższe poziomy metali w korzeniach, naturalnie spowalniając rozkład, aby zwiększyć czas przechowywania węgla, produkować bardziej trwałe produkty drewniane i oczyszczać gleby, które stały się toksyczne w wyniku działalności przemysłowej.