Высокотехнологичное сельское хозяйство может предотвратить грядущие мировые водные войны

Мир стремительно истощает запасы чистой питьевой воды — это более серьёзная проблема, чем нехватка нефти или газа. Более миллиарда человек не имеют нормального доступа к пресной воде. В развивающихся странах большинство болезней связано с водой, вызывая миллионы смертей ежегодно (по оценкам, от диареи каждые 17 секунд умирает ребёнок).

Лишь 0.5% всей воды Земли доступно для использования, и более двух третей этого объёма потребляет сельское хозяйство. Чтобы сократить использование воды, необходимо сосредоточиться на повышении устойчивости и эффективности ферм, производя больше урожая с меньшим количеством воды.

Выход за рамки традиционного земледелия

Один из вариантов — устойчивое опреснение морской воды. Пример: ферма в Южной Австралии, где 23 000 зеркал и 127-метровая солнечная башня обеспечивают пресной водой, теплом и электричеством теплицы для выращивания 17 000 тонн томатов в год. Такие гидропонные фермы в бесплодных районах могут значительно сократить использование пресной воды, но высокая стоимость установки остаётся проблемой.

Ключевое направление — выведение культур, требующих меньше воды для того же урожая. Учёные во всём мире идентифицируют гены, позволяющие растениям расти в засушливых условиях. Например, изучается, почему одни сорта риса растут в сухой почве, а другие требуют затопленных полей.

Традиционная селекция засухоустойчивых культур — медленный процесс. Генетическая инженерия (GE) предлагает короткий путь. Недавнее исследование выявило разнообразные архитектуры корневой системы у разных сортов нута. Цель — найти гены, делающие корни эффективными в захвате воды и питательных веществ из сухих почв.

Важный фактор засухоустойчивости — гормон абсцизовая кислота (ABA), повышающий эффективность использования воды. Однако ABA также снижает эффективность фотосинтеза, что в долгосрочной перспективе уменьшает урожайность.

У современных сельскохозяйственных культур отсутствует ключевой ген, который позволял ранним наземным растениям, таким как мхи, переносить экстремальное обезвоживание. Это позволило растениям колонизировать сушу около 500 млн лет назад. Современные пустынные мхи также собирают воду через листья.

Большая задача для учёных — создать с помощью инженерии культуры, которые можно выращивать при минимальном орошении, reintroducing системы толерантности к обезвоживанию, утраченные «высшими» растениями, но сохранённые мхами.

Генетическая инженерия остаётся спорной, хотя многочисленные научные исследования сообщают, что представленные на рынке GE-культуры безопасны для потребления. Однако потенциал GE-культур слишком велик, чтобы его игнорировать, учитывая необходимость использования всех доступных технологий для решения проблемы нехватки воды.