Voi începe cu o întrebare: Ştie cineva despre problema algelor albastre? OK, majoritatea ştiţi. Cred că putem fi cu toţii de acord că e o problemă majoră. Nimeni nu vrea să bea apă contaminată cu alge albastre, sau să înoate într-un lac infestat cu alge albastre. Nu-i aşa?
Sper că nu veţi fi dezamăgiţi, dar azi nu voi vorbi despre ele. În schimb, voi vorbi despre cauza principală care stă la baza acestei probleme, pe care o voi numi drept criza fosforului. De ce am ales să vă vorbesc despre criza fosforului? Pentru simplul motiv că nimeni nu vorbeşte despre aceasta. La finalul prezentării mele, sper doar ca oamenii obişnuiţi să poată fi la curent cu problemele ce le pune această criză.
Dacă întreb de ce ne aflăm astăzi în această situaţie cu algele albastre, răspunsul vine de la modul cum facem agricultură. Folosim fertilizatori în fermele noastre, fertilizatori chimici. De ce folosim aceşti fertilizatori chimici în agricultură? Ca să ajutăm plantele să crească şi să avem recolte mai bune. Asta naşte însă şi un pericol fără precedent pentru mediu.
Înainte de a spune mai multe, aş vrea să vorbesc pe scurt despre biologia plantelor. De ce are nevoie o plantă ca să crească? Simplu: are nevoie de lumină, de CO2, şi mai ales de nutrienţi, acei nutrienţi pe care şi-i extrage din sol. Câţiva dintre aceştia sunt elemente chimice esenţiale: fosfor, azot şi calciu. Rădăcinile plantei vor extrage aceste resurse.
Azi mă voi referi la o problemă majoră legată de fosfor. De ce doar despre fosfor? Pentru că acesta este cel mai problematic element chimic. Până la finalul expunerii veţi vedea care sunt aceste probleme şi care e situaţia astăzi.
Fosforul e un element chimic esenţial vieţii. Aceasta e un aspect foarte important. Vreau să se înţeleagă exact care este problema cu fosforul. Este un element cheie al câtorva molecule, din multele molecule ale vieţii. Experţii în domeniu ştiu: comunicarea celulară se bazează pe fosfor: fosforilarea şi defosforilarea. Membranele celulare au în componenţă fosfolipide. Energia tuturor organismelor vii, coenzima ATP, are fosfor. Fosforul e un element important al ADN-ului, de care toată lumea a auzit, arătat aici în această imagine. ADN-ul e moştenirea noastră genetică. Are importanţă majoră şi, încă o dată, fosforul are aici un rol cheie.
Unde găsim acest fosfor? Ca oameni, de unde îl luăm? Aşa cum am explicat, plantele îl extrag din sol, cu ajutorul apei. Aşa că noi îl luăm din ce mâncăm: plante, vegetale, fructe, din ouă, carne şi lapte. Sigur că unii mănâncă mai sănătos decât alţii. Unii sunt mai fericiţi decât alţii. Privind această fotografie grăitoare, vedem agricultura modernă, numită şi agricultură intensivă. Agricultura intensivă foloseşte fertilizatori chimici. Fără ei, nu am reuşi să producem suficient ca să hrănim populaţia lumii. Apropo de oameni, există 7 miliarde ca noi, pe Terra. În mai puţin de 40 de ani, vom fi 9 miliarde. Întrebarea e una simplă: Avem destul fosfor să hrănim generaţiile viitoare?
Aşadar, de unde ne luăm fosforul? Să vă explic. Dar mai întâi, să presupunem că folosim 100% dintr-o doză de fosfor. Doar 15% din această doză ajunge în plantă. 85% se pierde. Ajunge în sol şi apoi în lacuri, rezultând lacuri cu surplus de fosfor, ceea ce determină problema cu algele albastre. Deci, vedeţi, este o problemă aici, ceva care nu are logică. Din 100% fosfor folosit, doar 15% ajunge în plantă. O să-mi spuneţi că se risipeşte. Da. Dar şi mai rău decât asta este că e scump. Nimeni nu vrea să-şi arunce banii pe geam, deşi, din păcate, asta se întâmplă. 80% din fiecare doză de fosfor se pierde. Agricultura modernă depinde de fosfor. Şi pentru că 15% e necesar plantei, iar restul se pierde, ne trebuie tot mai mult.
Aşadar, de unde-l putem lua? În principal, îl extragem din mine. Acesta este rezumatul unui articol extraordinar publicat în revista Nature în 2009, care a lansat discuţia despre problema fosforului. Fosforul, un nutrient esenţial pentru viaţă, care a devenit din ce în ce mai puţin disponibil, şi despre care nu vorbeşte nimeni. Toată lumea este de acord: Politicienii şi oamenii de ştiinţă sunt de acord că ne îndreptăm spre o criză a fosforului.
Ceea ce veţi vedea aici este o mină deschisă în SUA şi vă dă o idee despre dimensiunea acestei mine, dacă vă uitaţi în colţul din dreapta sus, vedeţi o mică macara, aceea este o macara gigantică. Asta ca să aveţi o perspectivă corectă. Deci, luăm fosfor din mine. Şi dacă facem o comparaţie cu petrolul, este o criză a petrolului, vorbim despre asta, vorbim despre încălzirea globală, dar nu menţionăm niciodată despre criza fosforului. Pentru a reveni la problema petrolului, petrolul e ceva ce putem înlocui. Putem folosi biocombustibili, puterea solară, sau energia hidraulică, dar fosforul este un element pur, indispensabil pentru viaţă, şi nu putem să îl înlocuim.
Care este statutul actual al rezervei mondiale de fosfor? Acest grafic oferă o idee de bază a locului în care ne aflăm astăzi. Linia roșie reprezintă prezicerile pentru rezervele de fosfor. În 2030, vom atinge vârful. La sfârşitul acestui secol, toată rezerva se va termina. Linia punctată arată unde ne aflăm astăzi. După cum vedeți, acestea se întâlnesc în 2030. Eu voi fi pensionar până atunci. Dar ne îndreptăm clar către o criză majoră, şi aş vrea ca oamenii să aibă habar de această problemă.
Avem vreo soluţie? Ce putem face? Ne aflăm în faţa unui paradox. Tot mai puţin fosfor va fi disponibil. În 2050 vom fi 9 miliarde de oameni, şi, după spusele Organizaţiei Mondial pentru Alimentaţie şi Agricultură, ar trebui să producem în 2050 de două ori pe cât producem astăzi Aşadar, vom avea mai puţin fosfor, dar va trebui să producem mai multă mâncare. Ce putem face? Este cu adevărat o situaţie paradoxală. Avem vreo soluţie, sau vreo alternativă care să ne permită să optimizăm folosirea fosforului?
Amintiţi-vă că 80 procente sunt destinate pierderii. Soluţia pe care o ofer astăzi este una care a existat de multă vreme, chiar înainte ca plantele să apară pe Pământ, şi este sub forma unei ciuperci microscopice, foarte misterioase, foarte simple, şi totuşi foarte complexe. Sunt fascinat de această mică ciupercă de peste 16 ani. M-a determinat să îmi duc mai departe cercetările şi să o folosesc ca model pentru cercetarea de laborator.
Această ciupercă există în simbioză cu rădăcini. Prin simbioză înţelegem o asociere bidirecţională şi reciproc benefică care este denumită micoriză. Acest slide ilustrează elementele unei micorize. Privim rădăcinile unei cereale de grâu. Una din cele mai importante plante ale omenirii. În mod firesc, o rădăcină îşi va găsi fosfor singură. Va porni în căutarea fosforului, dar numai pe o rază de un milimetru depărtare. Peste acest milimetru, rădăcina nu mai acţionează. Nu poate merge mai departe cu căutarea ei de fosfor. Acum, imaginaţi-vă această mică şi microscopică ciupercă. Creşte mult mai repede, şi este mult mai bine făcută pentru a căuta fosfor. Poate să meargă mai departe de perimetrul limitat la un milimetru al rădăcinii, pentru a căuta fosfor.
Nu am inventat nimic. Este o biotehnologie care există de peste 450 de milioane de ani. Şi, în timp, acestă ciupercă a evoluat şi s-a adaptat pentru a căuta până şi cea mai mică urmă de fosfor, şi a o folosi şi a o pune la dispoziţie plantei. Ceea ce vedem aici, în lumea reală, este o rădăcină de morcov, şi ciupercă cu filamentele ei foarte fine. Uitându-ne mai aproape, vedem că această ciupercă este foarte gentilă în capacitatea ei penetrantă. Va prolifera printre celulele rădăcinii, eventual penetrând o celulă şi va porni să formeze o structură tipică arbusculară care va creşte considerabil interfaţa de schimb dintre plantă şi ciupercă. Şi prin această structură va apare schimbul reciproc. Este un schimb „win-win”. Eu îţi dau fosfor, tu mă hrăneşti. O adevărată simbioză.
Să adăugăm acum o plantă micoriză în diagrama folosită anterior. Şi, în loc de a folosi o doză întreagă, o voi reduce la o pătrime. Veţi vedea că din această pătrime, majoritatea va fi benefică plantei, mai mult de 90% din ea. Foarte puţin din fosfor va mai rămâne în pământ. Asta se întâmplă complet natural. Mai mult, în anumite cazuri nici nu mai e nevoie să adăugăm fosfor.
Dacă vă amintiţi graficele pe care le-am expus înainte, 85% din fosfor se pierdea în pământ, şi planta nu putea să aibă acces la acesta. Chiar dacă e prezent în sol, se află în formă insolubilă. Planta nu poate să îşi ia fosfor decât în forme solubile. Ciuperca este capabilă să dizolve această formă insolubilă şi să o pună la dispoziţia plantei pentru a se folosi de acesta. Ca să ilustrez, iată aici o fotografie care vorbeşte de la sine. Acestea sunt încercări, într-un câmp de sorg. Pe partea stângă, vedeți recolta produsă utilizând agricultura convenţională, cu doză de 100% fosfor adăugat. Pe cealaltă parte doza a fost redusă la jumătate, şi priviţi recolta. Cu numai o jumătate de doză am obţinut o recoltă mai bună.
Demonstrează că această metodă funcţionează. Şi în anumite cazuri, în Cuba, în Mexic şi în India, doza poate fi redusă chiar şi la o pătrime, şi în multe cazuri, nu mai e deloc nevoie să adăugăm fosfor, deoarece ciuperca este atât de bine adaptată că găseşte fosfor în sol, şi îl ia cu succes. Acesta e un exemplu de producţie de soia în Canada Micoriza a fost utilizată pe un teren dar nu şi la celălalt. Şi aici, albastrul indică o recoltă mai bună, şi galben – o recoltă mai proastă, Pătratul negru este suprafaţa pe care a fost adăugată micoriză. Cu alte cuvinte, precum am spus, nu am inventat nimic nou sub soare. Micoriza există de peste 450 milioane de ani, şi chiar a ajutat anumite specii moderne să se diversifice la ora actuală.
Astfel, aceasta nu este ceva care să mai necesite cercetări şi teste. Micoriza există, îşi face treaba, e produsă la scară industrială, şi comercializată în întreaga lume. Problema este că oamenii nu sunt conştienţi de ea. Producătorii alimentari şi fermierii nu sunt încâ conştienţi de această problemă. Avem o tehnologie care funcţionează, şi una care, dacă este folosită corect, va atenua unele din presiunile care apasă acum pe rezervele de fosfor ale lumii.
În concluzie, eu sunt un om de ştiinţă, dar şi un visător. Sunt pasionat de acest subiect. Astfel, dacă mă întrebaţi care e visul meu la pensionare, care va fi la momentul în care atingem vârful de consum al fosforului, acest vis e să putem avea etichete pe care scrie „produs cu micoriză”, iar copiii şi nepoţii mei să cumpere produse cu această etichetă.
