In de wereld van de uitstoot van broeikasgassen krijgt koolstofdioxide de meeste schuld. Maar kleine organismen die op de landbouwvelden van de wereld gedijen, stoten een veel krachtiger gas uit:lachgas, en wetenschappers hebben lang gezocht naar een manier om dit aan te pakken.

Nu denken sommige onderzoekers dat ze een bacterie hebben gevonden die kan helpen. In de Nature van deze week schrijven ze dat uitgebreide laboratorium- en veldproeven hebben aangetoond dat de natuurlijk verkregen bacteriën het lachgas verminderen zonder andere microben in de bodem te verstoren. De soort overleefde ook goed in de bodem en zou relatief goedkoop te produceren zijn.

"Ik denk dat de weg die we hier hebben geopend, een aantal nieuwe mogelijkheden opent op het gebied van bio-engineering van de landbouwgrond", zegt Lars Bakken, professor aan de Noorse Universiteit voor Levenswetenschappen en een van de auteurs van het onderzoek. .

Een pond lachgas – beter bekend als lachgas, het spul dat mensen ontspant in de tandartsstoel – kan de atmosfeer 265 keer meer opwarmen dan een pond kooldioxide, en het kan meer dan een eeuw in de atmosfeer blijven hangen. Het zware gebruik van stikstofhoudende kunstmest door boeren drijft de hoeveelheid die in de bodem wordt geproduceerd op en was volgens de Environmental Protection Agency in 2022 verantwoordelijk voor 6% van alle Amerikaanse broeikasgasemissies als gevolg van menselijke activiteiten.

Het terugdringen van het gebruik van kunstmest kan helpen, maar uiteindelijk zullen de gewasopbrengsten afnemen.

Dat is een groot probleem in de landbouw, "dus het feit dat ze een unieke strategie hebben ontwikkeld om het probleem behoorlijk dramatisch terug te dringen was echt interessant", zegt Lori Hoagland, hoogleraar bodemmicrobiële ecologie aan de Purdue University, die niet bij het onderzoek betrokken was. /P>

Bakken en zijn collega's gebruikten organisch afval om hun bacteriën te laten groeien, en redeneerden dat veel boeren al verwerkte meststoffen op basis van mest gebruiken, zodat dit gemakkelijk in hun routines kon worden geïntegreerd. Voortbouwend op eerder werk zochten ze naar een micro-organisme dat lang genoeg zou overleven om een ​​echte deuk te slaan in de uitstoot van stikstofoxide, zonder zo lang in de bodem te blijven dat het andere kleine levensvormen zou ontwrichten die vaak van vitaal belang zijn voor de gezondheid van gewassen.

In veldproeven gebruikten ze rondzwervende robots om dag en nacht de stikstofoxide-uitstoot te meten, waarbij ze de omstandigheden in de bodem met en zonder de bacteriën vergeleken. Ze ontdekten dat de bacteriën de stikstofoxide-uitstoot bij een eerste bemesting met 94% verminderden, en een paar weken later de uitstoot bij een volgende bemesting met ongeveer de helft verminderden. Na ongeveer drie maanden was er geen verschil in de samenstelling van microbiële levensvormen, wat erop wijst dat hun bacteriën de bodem niet zouden ontwrichten.

De bacteriën waarop ze zich vestigden:Cloacibacterium sp. CB-01 – komt van nature voor in anaerobe vergisters, machines die al worden gebruikt om organische afvalproducten zoals koeienmest om te zetten in biobrandstoffen. Het feit dat de bacterie niet genetisch gemodificeerd is, zou de acceptatie en adoptie ervan kunnen vergemakkelijken, zegt Paul Carini, een bodemmicrobioloog aan de Universiteit van Arizona die ook niet bij het onderzoek betrokken was.

Bakken zei dat de bacteriën binnen drie tot vier jaar in bepaalde meststoffen op boerderijen kunnen worden opgenomen als de economie zinvol is.

Carini denkt van wel.

"Elke keer dat je een afvalproduct uit de ene sector gebruikt ten behoeve van een andere sector, is dat behoorlijk kosteneffectief", zei hij.

Bakken wees er echter op dat boeren niet worden betaald voor het terugdringen van de uitstoot van lachgas, en hij vindt dat er meer prikkels moeten zijn om dit te doen. "De taak van de autoriteiten is om beleidsinstrumenten te installeren die het op de een of andere manier winstgevend maken", zei hij.

Hoagland, de Purdue-professor, zei dat er waarschijnlijk meer onderzoek naar de veldomstandigheden nodig is voordat de bacterie wereldwijd kan worden ingezet, omdat er veel verschillende soorten landbouwgronden zijn.

"Als ze dit op verschillende bodems en dergelijke kunnen laten werken, zou het zeker een enorme impact hebben", zei ze.

Het is een uitdaging die zowel academici als grote landbouwbedrijven die hebben geprobeerd organismen te ontwikkelen die aan de bodem kunnen worden toegevoegd voor een gunstig effect, al lange tijd heeft gekweld, zei Carini. Hij zei dat waar veel onderzoeken in deze richting onregelmatig waren, dit onderzoek duidelijkere resultaten had opgeleverd.

Net als Hoagland zei hij dat er meer werk nodig is om de effectiviteit van de bacterie te bewijzen. Maar hij noemde het werk een blauwdruk voor het selecteren van nuttige organismen die aan de bodem kunnen worden toegevoegd.

"Ik denk dat dit de volgende grens is in het bodemlandbouwonderzoek", zei hij.

© 2024 De Associated Press. Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet zonder toestemming worden gepubliceerd, uitgezonden, herschreven of opnieuw gedistribueerd.