Tegen 2050, we zullen 2 miljard mensen meer moeten voeden met minder land. In de tussentijd, Er wordt voorspeld dat het kooldioxidegehalte 600 delen per miljoen zal bereiken - een stijging van 150% ten opzichte van het huidige niveau - en de temperaturen in 2050 zullen naar verwachting vaak overeenkomen met de top 5% heetste dagen van 1950-1979. In een driejarig veldonderzoek onderzoekers bewezen dat gemanipuleerde sojabonen meer opleveren dan conventionele sojabonen in de voorspelde klimatologische omstandigheden van 2050.

"Ons klimaatsysteem en onze atmosfeer veranderen niet los van andere factoren - er zijn eigenlijk meerdere facetten, " zei USDA/ARS-wetenschapper Carl Bernacchi, een universitair hoofddocent plantenbiologie aan het Carl R. Woese Institute for Genomic Biology aan de Universiteit van Illinois. "Het effect van kooldioxide op zich lijkt erg algemeen te zijn, maar negeert de complexiteit van het toevoegen van temperatuur aan de mix. Dit onderzoek is een stap in de goede richting om een ​​manier te vinden om die temperatuurgerelateerde opbrengstverliezen te verminderen die waarschijnlijk zullen optreden, zelfs bij stijgende kooldioxideconcentraties."

Gepubliceerd in de Journal of Experimental Botany , deze studie wees uit dat het gemodificeerde gewas meer opleverde wanneer het werd blootgesteld aan zowel verhoogde temperatuur als kooldioxidegehalte; echter, ze vonden weinig tot geen verschil tussen de gemodificeerde en niet-gemodificeerde gewassen die werden gekweekt bij verhoogde temperatuur, verhoogde kooldioxide, of de klimaatomstandigheden van vandaag.

Dit werk suggereert dat we genetische veranderingen kunnen benutten om de nadelige effecten van stijgende temperatuur te helpen compenseren. In aanvulling, Bernacchi zei, het illustreert dat we ingewikkelde milieu- en plantensystemen niet kunnen afleiden dat toenemende kooldioxidegehaltes de opbrengsten verhogen en dat toenemende temperatuur de opbrengsten verlaagt.

"Experimenten onder gecontroleerde omstandigheden zijn geweldig om concepten en onderliggende mechanismen te begrijpen, " zei eerste auteur van de studie Iris Köhler, een voormalig postdoctoraal onderzoeker in het Bernacchi-lab. "Maar om te begrijpen wat er zal gebeuren in een echte situatie, het is cruciaal om de reacties in een natuurlijke omgeving te bestuderen - en SoyFACE is perfect voor dit soort onderzoek."

SoyFACE (Soybean Free Air Concentration Enrichment) is een innovatieve faciliteit die toekomstige atmosferische omstandigheden nabootst om de impact op gewassen in het Midwesten te begrijpen. Deze bevindingen zijn vooral opmerkelijk omdat de gewassen in dit SoyFACE-experiment werden blootgesteld aan dezelfde omgevingsomstandigheden (d.w.z. de zon, wind, regenen, wolken, enz.) als andere veldgewassen in Illinois.

"Het is eigenlijk een beetje een verrassing, "Zei Bernacchi. "Ik doe al geruime tijd veldonderzoek, en variabiliteit is een van de dingen die inherent zijn aan veldonderzoek. Natuurlijk, we zagen wel variabiliteit in opbrengsten van jaar tot jaar, maar het verschil tussen de gemodificeerde en niet-gemodificeerde planten was opmerkelijk consistent gedurende deze drie jaar."

Deze gemodificeerde sojabonen zijn slechts een deel van de vergelijking om aan de eisen van 2050 te voldoen. Deze wijziging kan waarschijnlijk worden gecombineerd met andere aanpassingen - een proces dat "stapelen" wordt genoemd - om de opbrengsten verder te verbeteren. "Als we proberen te voorzien in onze voedselbehoeften voor de toekomst, deze specifieke wijziging is een van de vele hulpmiddelen waarop we zullen moeten vertrouwen, "Zei Bernacchi. "Er is veel onderzoek over de hele wereld dat verschillende strategieën bekijkt om verbeteringen aan te brengen, en veel van deze sluiten elkaar niet uit."