Cercetătorii de la Stațiunea de Cercetare și Experimentare a Deșertului Shapotou din China au anunțat o inovație tehnologică capabilă să transforme deșertul în sol fertil cu ajutorul „semințelor” de microbi. Un studiu publicat recent în prestigioasa revistă științifică Soil Biology and Biochemistry confirmă succesul uriaș al acestei metode.
Cum transformă bacteriile dunele de nisip în sol fertil?
Timp de decenii, omenirea a dus o luptă inegală împotriva deșertificării. Temperaturile globale cresc constant. Rezervele de apă se epuizează rapid. În acest context climatic dificil, deșerturile lumii își continuă expansiunea lentă, dar sigură. Totuși, un studiu monumental din China propune o schimbare radicală de abordare. Soluția pe termen lung nu stă doar în plantarea de copaci. Răspunsul se află, de fapt, în plantarea unor „semințe” de microbi antici.
Cercetătorii asiatici au demonstrat că aceste microorganisme pot comprima 15 ani de recuperare naturală a solului într-un singur sezon. Secretul constă într-o strategie inovatoare numită formarea de cruste biologice de sol induse. Atunci când încercăm să oprim expansiunea deșertului, folosim de obicei lopeți, utilaje și puieți. China a aplicat deja această tactică clasică de-a lungul marginilor aridului deșert Taklamakan cu rezultate impresionante. Dar, cu mult înainte de apariția primilor copaci pe Pământ, planeta avea deja propriii săi ingineri de mediu. Aceștia sunt cianobacteriile.
Aceste bacterii străvechi, alimentate exclusiv de lumina solară, sunt adevărații pionieri ai deșertului
Când detectează cea mai mică urmă de umezeală, ele secretă zaharuri lipicioase cunoscute sub numele de polizaharide. Aceste substanțe complexe acționează ca un lipici biologic extrem de puternic. Ele leagă boabele de nisip afânat într-o rețea coezivă și plină de viață. Cianobacteriile sunt incredibil de rezistente în fața elementelor naturii. Ele prosperă în căldură extremă și sub acțiunea directă a razelor solare, exact în acele medii ostile unde majoritatea plantelor s-ar ofili imediat. Logica cercetătorilor chinezi este pe cât de simplă, pe atât de eficientă. Dacă repari solul mai întâi, oprești vântul să distrugă suprafața terenului. Astfel se creează rapid un mediu sigur unde ierburile și arbuștii nativi pot prinde rădăcini în mod natural.
Oamenii de știință au analizat mostre dintr-un experiment de teren derulat pe parcursul a 59 de ani. Acesta este, în prezent, cel mai lung studiu de acest gen din lume. Ei au comparat crustele biologice naturale, care se formează singure în zeci de ani, cu cele induse artificial prin însămânțarea nisipului cu bacterii. Diferențele observate pe teren sunt de-a dreptul remarcabile. În condiții naturale, formarea unei cruste stabile durează aproximativ 15 ani. Prin însămânțarea artificială a nisipului, acest interval uriaș se reduce la doar unul sau doi ani. Mai mult, crustele induse în laborator au funcționat mult mai bine pe termen lung. Acumularea de carbon și azot a crescut semnificativ, corelându-se direct cu vârsta crustei microbiene.
De la pulverizare la „semințe solide” de microbi
Cea mai recentă inovație tehnologică a avut loc la Stațiunea de Cercetare și Experimentare a Deșertului Shapotou. Această instituție face parte din cadrul Academiei Chineze de Științe. Aici, cercetătorii au dezvoltat „semințe solide” de cianobacterii, capabile să transforme radical peisajul arid într-un pământ fertil. Inițial, oamenii de știință au încercat să pulverizeze culturi lichide de cianobacterii direct pe dune. Această metodă necesita însă utilaje grele și o sursă constantă de electricitate. Ambele resurse sunt aproape imposibil de găsit în mijlocul unor câmpii de dune izolate.
„Unele locuri sunt complet inaccesibile vehiculelor, ceea ce face metoda pulverizării complet ineficientă”, a explicat Zhao Yang, directorul adjunct al stațiunii Shapotou.
Pentru a rezolva problema logisticii, echipa sa a transformat acești microbi într-o „sămânță” uscată și portabilă, amestecată cu materie organică. „Procesul seamănă foarte mult cu prepararea cimentului, necesitând proporția optimă și metoda corectă de amestecare”, a adăugat cercetătorul chinez.
Acum, aceste semințe solide pot fi transportate cu ușurință în cele mai inaccesibile zone aride. Ele pot fi împrăștiate manual de către voluntari sau cu ajutorul dronelor utilitare. Când plouă, semințele se activează instantaneu, iar lipiciul biologic începe să se întărească, fixând nisipul.
O soluție ecologică, dar vulnerabilă pentru viitorul planetei
Deșertificarea agresivă amenință în prezent aproape 40% din suprafața terestră a planetei noastre. Abordarea chineză oferă astfel un avantaj ecologic dublu. Noua tehnologie restaurează ecosistemul fără consumul masiv de apă necesar în mod tradițional la plantarea copacilor. Mai mult, această metodă versatilă poate fi aplicată în diverse regiuni și nu este restricționată la un singur tip de ecosistem.
Studiul detaliat a demonstrat că aceste cruste artificiale nu rămân o simplă monocultură de bacterii în deșert. Ele atrag rapid și alte specii în noul habitat. Nutrienții proaspăt acumulați acționează ca un magnet pentru flora locală. Cercetătorii au ajuns la o concluzie clară. Dacă oferi solului o fundație fermă, restul ecosistemului știe exact cum să reacționeze pentru a se vindeca.
Totuși, aceste cruste biologice complexe au și o vulnerabilitate majoră. Deși se integrează perfect în mediul natural și devin o parte sustenabilă a ecosistemului, ele sunt extrem de fragile la șocuri mecanice. O singură urmă lăsată de o anvelopă sau trecerea unei turme de animale poate distruge într-o fracțiune de secundă un întreg deceniu de muncă microbiană. Protejarea strictă a acestor zone în primele etape de recuperare este vitală.
Noua tehnologie a fost deja integrată cu succes în ambițiosul Program Forestier „Three-North” al Chinei. În următorii cinci ani, autoritățile asiatice plănuiesc să reabiliteze aproximativ 6.600 de hectare de deșert folosind exclusiv aceste semințe solide de microbi. Această suprafață poate părea mică la scară globală, dar reprezintă o schimbare uriașă de paradigmă în ecologie. Prin această metodă inovatoare, nu doar oprim nisipul din loc, ci îl ajutăm să prindă viață din nou.
