Hooggelegen rijst groeit op een heuvel in Bolivia, ver weg van alle rijstvelden. CAIT, CC BY-SA

Vergeet olie of gas - u zou zich zorgen moeten maken over het minder besproken maar veel zorgwekkender feit dat de wereld bijna schoon, drinkbaar water heeft.

Ik schreef dit artikel toen ik in Kathmandu was. De hoofdstad van Nepal en de grootste stad heeft een ernstig watertekort. Hoewel alle huiseigenaren een vergoeding betalen aan de overheid om water van de tap te krijgen, worden de verbruiksartikelen slechts één keer per week gedurende enkele uren gebruikt. Wanhopige inwoners worden dan gedwongen om water te kopen bij particuliere leveranciers. Hoewel dit betaalbaar is voor rijkere mensen, is het een groot probleem voor de lagere en middenklasse. Voor velen in de derde wereld is water echt het verschil tussen welvaart en armoede.

Meer dan een miljard mensen over de hele wereld hebben geen redelijke toegang tot zoet water. De meeste ziekten in ontwikkelingslanden worden in verband gebracht met water, waardoor er jaarlijks miljoenen sterven (een kind wordt geschat op sterven door diarree elke 17 seconden).

Gezien dit alles, moeten we snel een oplossing bedenken voor het wereldwijde watergebruik, voordat waterschaarste een belangrijke oorzaak van internationaal conflict wordt.

De overgrote meerderheid van ons water wordt gevonden in de oceanen. Alleen 3% is vers en kan worden gebruikt voor landbouw en consumptie, en het grootste deel hiervan is in elk geval bevroren in gletsjers en poolkappen. Dat betekent slechts 0.5% van het water van de aarde beschikbaar en hiervan is meer dan tweederde gebruikt in de landbouw.

Als we ons watergebruik willen verminderen, moeten we ons richten op het verduurzamen en efficiënter maken van onze boerderijen. Met de wereldbevolking nog steeds aan het groeien, we zullen steeds meer gewassen moeten produceren met minder water, in minder landbouwgrond.

Wereldwijd is iets meer dan een derde (37%) van het land dat kan worden gebruikt om gewassen te laten groeien op dit moment gebruikt. Potentieel landbouwgrond is beschikbaar, maar het is niet ontwikkeld vanwege een gebrek aan infrastructuur, bosbedekking of instandhouding. Een gebrek aan land is niet echt een groot probleem vanaf nu - maar water is dat wel.

Ga verder dan de traditionele landbouw

Dus hoe gewassen te verbouwen met minder water? Een optie zou zijn om een ​​duurzame manier te vinden om zout te verwijderen uit onze (in wezen oneindige) reserves van zeewater. De boerderij in Zuid-Australië hieronder afgebeeld, gebruikt energie uit de zon om zeewater te onttrekken en het te ontzilten om zoet water te creëren, dat kan worden gebruikt om gewassen in grote kassen te telen.

Zulke boerderijen zijn gevestigd in kale gebieden en de planten worden geteeld met hydrocultuursystemen die geen grond nodig hebben. Het hele jaar door gewassen zoals deze kweken, zou het gebruik van zoet water in warme en droge gebieden aanzienlijk verminderen, maar de kosten van het opzetten van deze kassen blijven een probleem.

Watertekorten zouden ook aanzienlijk verminderen als boeren eenvoudig minder water zouden kunnen gebruiken om dezelfde opbrengst te produceren. Makkelijker gezegd dan gedaan, natuurlijk, maar dit is vooral belangrijk in gebieden die gevoelig zijn voor droogte.

Plantenwetenschappers over de hele wereld zijn bezig met het identificeren van genen die plantengroei mogelijk maken in droge en droge omstandigheden. Wat maakt het bijvoorbeeld? hooggelegen rijst groeien in droge grond terwijl laaglandrijst goed geïrrigeerde rijstvelden nodig heeft voor groei?

Zodra de sleutels voor droogtetolerantie zijn geïdentificeerd, kunnen ze via genetische manipulatie in gewassen worden geïntroduceerd (nee, dit betekent niet dat je voedsel moet injecteren met giftige stoffen, zoals wordt gesuggereerd door een Google afbeeldingen zoeken).

Boeren kweekten van oudsher droogtetolerante gewassen door het langzame en moeizame proces van selectie en het oversteken van vele generaties. Genetische manipulatie (GE) biedt een kortere weg.

Een recente studie identificeerde divers root architectuur systemen in verschillende kikkererwtenvariëteiten. Toekomstige studies hopen genen te identificeren die sommige wortels efficiënt maken bij het vangen van water en voedingsstoffen uit droge gronden. Zodra een genetische factor is geïdentificeerd, zijn wetenschappers in staat om direct het gen af ​​te leveren dat planten helpt meer water vast te leggen.

Een belangrijke factor voor droogtetolerantie bij planten is het plantenhormoon abscisinezuur (ABA), dat de waterefficiëntie van planten in droogtes verhoogt. Maar ABA vermindert ook de efficiëntie van fotosynthese, die de plantengroei op de langere termijn vermindert, en als gevolg daarvan nemen de gewasopbrengsten af.

Maar planten hadden niet altijd deze wisselwerking: moderne gewassen hebben een verloren belangrijkste gen dat vroege landplanten mogelijk maakte zoals mossen om extreme uitdroging te verdragen. Dit stelde vroege planten in staat om land te koloniseren vanaf zoet water rond 500m jaar geleden. Modern woestijnmossen verzamel ook water door hun bladeren waardoor ze in droge omstandigheden kunnen groeien.

Dit is de grote uitdaging voor plantenwetenschappers. Om gewassen te bewerken die met minimale irrigatie kunnen worden gekweekt en die uiteindelijk zullen helpen om waterschaarste te verminderen, zullen we opnieuw de dehydratatie tolerantiesystemen moeten introduceren die veel "hogere" planten hebben verloren, maar dingen zoals mos hebben noodzakelijkerwijs behouden.

Genetische manipulatie blijft echter controversieel uitgebreide wetenschappelijke studies rapport GE gewassen beschikbaar op de markten zijn veilig voor consumptie. Dit is gedeeltelijk slechts een Communicatiefout. Maar feit is dat we uiteindelijk alle beschikbare technologie moeten gebruiken, en GE-gewassen hebben te veel mogelijkheden om te negeren.

Over de auteur

Rupesh Paudyal, Postdoctoral Research Fellow (Molecular and Cellular Biology), Universiteit van Leeds

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Related Books:

at InnerSelf Market en Amazon