Forskere finder ud af, at en lille organisme har magten til at reducere en vedvarende drivhusgas på landbrugsmarker

I en verden af ​​drivhusgasemissioner får kuldioxid det meste af skylden. Men små organismer, der blomstrer på verdens landbrugsmarker, udsender en langt mere potent gas, lattergas, og videnskabsmænd har længe søgt efter en måde at løse det på.

Nu tror nogle forskere, at de har fundet en bakterie, der kan hjælpe. I denne uges Nature siger de, at omfattende laboratorie- og feltforsøg viste, at de naturligt afledte bakterier reducerede dinitrogenoxidet uden at forstyrre andre mikrober i jorden. Den overlevede også godt i jorden og ville være relativt billig at producere.

"Jeg tror, ​​at den vej, som vi har åbnet her, åbner op for en række nye muligheder inden for bioteknologi af landbrugsjorden," siger Lars Bakken, professor ved Norges Biovidenskabelige Universitet og en af ​​forfatterne til undersøgelsen .

Et pund lattergas - bedre kendt som lattergas, det der afslapper folk i tandlægestolen - kan opvarme atmosfæren 265 gange mere end et pund kuldioxid, og det kan blive ved i atmosfæren i mere end et århundrede. Landmænds store brug af kvælstofgødning øger mængden, der produceres i jorden, og i 2022 tegnede det sig for 6 % af alle amerikanske drivhusgasemissioner fra menneskelige aktiviteter, ifølge Environmental Protection Agency.

At reducere brugen af ​​gødning kan hjælpe, men afgrødeudbyttet ville i sidste ende falde.

Det er et stort problem i landbruget, "så det faktum, at de har udviklet en unik strategi for at reducere det temmelig dramatisk, var virkelig interessant," sagde Lori Hoagland, professor i jordmikrobiel økologi ved Purdue University, som ikke var involveret i undersøgelsen.

Bakken og hans kolleger brugte organisk affald til at dyrke deres bakterier, og ræsonnerede, at mange landmænd allerede anvender forarbejdet gødningsbaseret gødning, så det nemt kunne integreres i deres rutiner. Med udgangspunkt i tidligere arbejde søgte de efter en mikroorganisme, der ville holde længe nok til at lave et reelt indhug i udledningen af ​​lattergas uden at blive i jorden så længe, ​​at den forstyrrede andre små livsformer, der ofte er afgørende for afgrødernes sundhed.

I markforsøg brugte de roving-robotter til at måle lattergasemissioner dag og nat, og sammenlignede forholdene i jorden med og uden bakterierne. De fandt ud af, at bakterierne reducerede emissionerne af lattergas fra en indledende gødningsapplikation med 94 %, og et par uger senere faldt emissionerne fra en efterfølgende gødningsapplikation med omkring det halve. Efter omkring tre måneder var der ingen forskel i sammensætningen af ​​mikrobielle livsformer, hvilket tyder på, at deres bakterier ikke ville forstyrre jorden.

Bakterierne de slog sig ned på - Cloacibacterium sp. CB-01 - findes naturligt i anaerobe rådnetanke, maskiner, der allerede bliver brugt til at omdanne organiske affaldsprodukter som kogødning til biobrændstoffer. Det faktum, at bakterien ikke er genetisk modificeret, kan lette dens accept og adoption, sagde Paul Carini, en jordmikrobiolog ved University of Arizona, som heller ikke var involveret i forskningen.

Bakken sagde, at bakterierne kunne indgå i visse gødninger på gårde så snart som tre til fire år fra nu, hvis økonomien giver mening.

Carini tror, ​​de gør.

"Hver gang du bruger et affaldsprodukt fra én industri til gavn for en anden industri, er det ret omkostningseffektivt," sagde han.

Bakken påpegede dog, at landmændene ikke får betalt for at reducere udledningen af ​​lattergas, og han mener, at der skal være flere incitamenter til at gøre det. "Opgaven for myndighederne er at installere politiske virkemidler, der gør det rentabelt på den ene eller anden måde," sagde han.

Hoagland, Purdue-professoren, sagde, at der sandsynligvis vil være behov for mere forskning i feltforhold, før bakterierne kan udbredes over hele verden, da der er mange forskellige typer landbrugsjord.

"Hvis de kan få det til at virke på tværs af jord og ting, ville det helt sikkert have en enorm indvirkning," sagde hun.

Det er en udfordring, der længe har irriteret akademikere såvel som store landbrugsvirksomheder, der har forsøgt at udvikle organismer, der kan tilsættes til jorden for gavnlig effekt, sagde Carini. Han sagde, at hvor mange forespørgsler i denne retning har været plettet, havde denne en klarere resultater.

Ligesom Hoagland sagde han, at der er behov for mere arbejde for at bevise bakteriernes effektivitet. Men han kaldte værket en plan for udvælgelse af gavnlige organismer, der kan tilsættes til jorden.

"Jeg tror, ​​at dette er den næste grænse inden for jordlandbrugsforskning," sagde han.

© 2024 The Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes. Dette materiale må ikke offentliggøres, udsendes, omskrives eller videredistribueres uden tilladelse.