כאשר האקלים שלנו משתנה, אסונות טבע באים בעקבותיו. מערכות חקלאיות משתבשות, כשכשלי יבול הופכים להיות נפוצים מדי. אוון קאמינג תוהה מה עשוי להשאר לנו לאכול בעתיד משתנה באקלים.
שדות שלמים של יבולים, מוצפים. נופים, המשתרעים עד האופק, מוצפים בגשמים שוטפים. אוכל בשווי עונה, טבע בעקבות הסערות.
זה היה הסצנה ברובה של צפון ניו סאות' ויילס בשנת 2022, כאשר גשמים הרסניים ושוברי שיאים הציפו את כל האזור, שעלו מאות מיליוני דולרים ופרנסה הרסנית. העבר רק שנה אחת קדימה ואותם שדות שנפגעו משטפונות היו יבשים מעצם בצורת שקמלה וייבשה את יבולי העונה החדשה.
סיפור מסוג זה אינו ייחודי ל- NSW, או אפילו לאוסטרליה. ככל ששינויי האקלים צוברים תאוצה, אירועים אקלימיים הרות אסון מתרחשים בכל רחבי העולם. בכל מקום, המערכות המבוססות של הייצור החקלאי מופרעות על ידי מזג אוויר לא עונתי, בלתי צפוי וחסר רחמים.
אנחנו נמשכים למצוקה של אלה שאיבדו כל כך הרבה בעקבות האסונות האלה, החקלאים שפרנסתם נהרסה, אבל יש חשש גדול יותר לטפל בו. אם כשלי יבול מתחילים להתרחש בעוצמה ובקביעות רבה יותר ככל ששינויי האקלים מתחזקים, מה אנחנו הולכים לאכול?
ביטחון תזונתי תחת שינויי אקלים
"שינוי האקלים הוא אתגר עולמי עצום, אין ספק שהוא ישפיע על ביטחון המזון", אומר פרופסור פרם בהלה, ביו-טכנולוגי צמחי מאוניברסיטת מלבורן ומומחה בביולוגיה של צמחי גידולים.
ביטחון תזונתי לא תמיד נמצא בראש מעיינינו בכל הנוגע לשינויי אקלים, במיוחד חיים במדינה כמו אוסטרליה שבה אנו מייצרים הרבה יותר מזון ממה שאנו יכולים לאכול. עם זאת, גלי חום עזים, בצורת, שיטפונות וסערות צפויים לגבות מחיר כבד מייצור המזון ברחבי העולם, מה שהופך את שינוי האקלים לאחד מהאיומים הגדולים ביותר על ביטחון המזון העולמי.
כפי שקורה לעתים קרובות, סביר להניח שהעניים והפגיעים ביותר מבינינו יהיו אלו שנפגעו יותר מכל. "חקלאי שמאבד את היבול אומר שלאנשים אין אוכל לאכול, והמחירים יעלו, אבל יש לזה השפעה חברתית מאוד במורד הזרם, הן במישרין והן בעקיפין", אומר בהאלה.
אחד החששות העיקריים הוא שאנשים עם הכנסה נמוכה יותר לא יוכלו להרשות לעצמם מזון איכותי ומזין.
"זה משפיע על קבלת ההחלטות שלך, על התזונה ועל הבריאות שלך", אומר בהאלה.
ההערכה היא שנצטרך לייצר 60% עד 100% יותר מזון ברחבי העולם עד שנת 2050 כדי לענות על הביקוש העולמי. אז איך אנחנו יכולים לעשות את זה עם מערכת חקלאית שמתערערת כל הזמן על ידי שונות אקלים קיצונית? במילים פשוטות, אנחנו עדיין לא יכולים.
"מה שאנחנו יכולים לעשות עם המצב הנוכחי הוא להכין את צמחי היבול שלנו. אנחנו יכולים להכין את אספקת המזון שלנו לשינויים קיצוניים", אומר בהאלה.
אנחנו צריכים להתאים את המערכות החקלאיות שלנו כשהתנאים משתנים. אנחנו צריכים יבולים שיכולים לשרוד בתנאים הקשים ביותר, יבולים שיכולים לסבול מכות ולהמשיך להאכיל.
אנו זקוקים למזונות שהשתנו אקלים.
קל יותר לומר מאשר לעשות…
מבחינה היסטורית, התהליך של שינוי יבול כדי להפוך אותו עמיד יותר בפני דברים כמו חום או מחלות, הוא תהליך קפדני. מגדלים בוחרים את הצמחים הבודדים שמפגינים בצורה הטובה ביותר את התכונה הרצויה, מצטלבים, מגדלים זרעים חדשים מאותם צמחים, ואז חוזרים על התהליך, שוב ושוב, עד שהתכונה בולטת מספיק. לא רק שתהליך זה כרוך בהרבה ניסוי וטעייה, הוא גם לוקח זמן מאיר עיניים.
"אנחנו יכולים להפוך את היבולים שלנו לסובלניים לשינויים הפתאומיים האלה, אבל קל יותר לומר מאשר לעשות, כי הרבייה לוקחת זמן", אומר בהאלה.
הגידולים שיש לנו כיום, גדלו באופן סלקטיבי במשך מאות, אם לא אלפי שנים, כאשר הגידול הראשון של החיטה התרחש לפני 10,000 שנה בסהר הפורה של מערב אסיה וצפון אפריקה. אין לנו 10,000 שנים, אבל למזלנו הטכנולוגיה התקדמה מעט מאז ימי מסופוטמיה העתיקה.
תיקון
10 השנים האחרונות (2014–2023) היו 10 השנים החמות ביותר בהיסטוריה המתועדת, כך שלא ניתן להפריז בחשיבות של מציאת דרכים להכין יבולים לגלי חום קיצוניים. עבור בהאלה, התשובות עשויות להימצא חבויות בתוך הגנום של גידולים קיימים.
"באמצעות עריכת גנים נוכל לכוונן את הגנום של הצמח כדי לקבל יותר, או ביטוי טוב יותר של תכונות מסוימות", אומר בהאלה.
ביצוע 'התאמות' לגנום הצמח עשוי להישמע כמו הנחת היסוד המבשרת רעות של סרט מדע בדיוני רע, אבל המחקר של בהלה הצליח לצבוט בהצלחה את הגנים של צמחי סויה כדי לעזור להם לשרוד אירועי גלי חום.
"השתמשנו במתג ראשי שמרגיש את הטמפרטורה בצמח ונותן לו להגיב", אומר בהלה.
על ידי הגדלת הביטוי של גנים שמרגישים מתי הצמח מתחמם יתר על המידה, 'מתג ראשי' זה יכול לגרום לייצור חזק ומהיר יותר של חלבוני הלם חום ונוגדי חמצון. באופן פוטנציאלי, זה יכול לאפשר לגידולי סויה לעמוד בגלי חום קיצוניים ועדיין לייצר מזון.
למרות המורכבות של המשימה, לעריכת גנים יש כמעט אינסוף יישומים בהכנת גידולי מזון לשינויי אקלים. כמו ביפן, שם חוקרים מאוניברסיטת נאגויה עשו מניפולציות של 2 גנים באורז המאפשרים לגבעולים לגדול בקצב של עד 25 ס"מ ליום, ומשמרים אותם מעל מי השיטפונות העולים כשהצמח מוצף.
גנים דומים זוהו בקנה סוכר ושעורה, ומספקים תקווה שגידולים שונים עמידים לשיטפונות עשויים להיווצר באותו אופן.
אבל עד כמה שההתקדמות הללו מרגשות, יצירת מערכת חקלאית עמידה מבחינה הוליסטית לאקלים היא עדיין משימה מפרכת. הגנום של כל צמח גידול שונה, כך שכאשר ביוטכנולוגים מחפשים דרכים להפוך אותם לעמידים בשינויי האקלים, כל פתרון שונה.
"בראסיקהשונה מאוד מחיטה, וחיטה שונה מאוד מקנולה... אין נוסחת קסם", אומר בהאלה.
עבור כל מין צמחי חדש, כל תכונה חדשה, כל איום חדש וכל סביבה חדשה, תהליך החיפוש אחר גנים עמידים מתחיל מחדש. אבל לפעמים פשוט אין את חומר הגלם לעבוד איתו.
משנה
"כדי להצמיח סובלנות לחום, אתה צריך פלזמת נבט סובלנית לחום, אבל בקנולה אין דבר כזה... אז אתה צריך לשנות את המיקוד שלך. הדרך היחידה לעשות זאת היא על ידי גישת ה-GM", אומר בהאלה.
כאשר הגנום בתוך צמח לא מצליח לספק אופציה מעשית ליצירת חוסן אקלים, ביוטכנולוגים צריכים לפעמים להביא עזרה מבחוץ. במקום להתאים את הגנום הקיים של צמח, שינוי גנטי (GM) לוקח גנים רצויים מאורגניזמים אחרים ומחדיר אותם למארח חדש, ומחדיר להם מגוון מותאם של תכונות חדשות.
התקנות לגבי מזונות מהונדסים גנטית שונות בין המדינות, אך בכל העולם נעשה שימוש בשינוי גנטי כדי להפוך מזון למזין יותר, מניב גבוה יותר ועמיד יותר למחלות. עם זאת, מזונות GM התמודדו עם יותר ממחלוקת קטנה במהלך השנים. "מזונות פרנקנשטיין" היו נקודה לוויכוח שנוי במחלוקת במשך עשרות שנים, כאשר אנשים מתווכחים אם הם בטוחים לצריכה, מתאימים לסביבה, או אפילו הפרה מוסרית.
אבל העובדה הפשוטה היא, מזון GM כבר נפוץ בחקלאות וכבר שנים. גידולים מהונדסים גנטית שימשו לראשונה באוסטרליה לפני כמעט 30 שנה, כאשר חקלאי כותנה בחרו להשתמש בזנים שעברו שינוי גנטי לעמידות גבוהה יותר של מזיקים.
כיום, כאשר שינויי האקלים מתנשאים, הבצורת העזה הולכת להחמיר עד 84% משטחי הגידול העולמיים והמזונות ההנדסיים ממלאים תפקיד אינטגרלי בהכנת המערכות החקלאיות שלנו. גנים ממינים עמידים לבצורת כגון גרגירית אוזני העכבר (Arabidopsis thaliana), כבר הוכנסו ל-DNA של צמחי גידול רבים, כמו סויה, תירס וחיטה, כדי לעזור להם לשרוד כאשר מחסור במים הופך לנושא חקלאי מרכזי.
הסתגלות
עריכת גנים ושינוי גנטי יהיו בעלי ערך רב בהכנת היבולים שלנו לשינויי אקלים, אבל יש גישה אחרת שזוכה לתשומת לב פחותה. מה אם נעשה דברים הפוך?
כל זן של יבול שאנו מגדלים היום גדל פעם מאב קדמון פראי. אז, במקום לנסות לשנות יבול קיים, מדוע החוקרים לא לוקחים צמח שכבר עמיד באקלים ומתאימים אותו לשימוש בחקלאות?
ד"ר ונסה מלינו מאוניברסיטת ניוקאסל היא פיזיולוגית צמחים וביולוגית מולקולרית המתמחה בחיפוש אחר מינים חדשים שניתן לבייתם כגידולי מזון. בפרט, המחקר של ד"ר מלינו מתמקד במציאת יבולים בעלי עמידות גבוהה למלח.
מליחות הקרקע באזורים חקלאיים נגרמת משילוב של פעילויות אנושיות וגורמי אקלים שמחמירים בעקבות שינויי האקלים.
עם פינוי קרקע לחקלאות, מי תהום - שהיו נשמרים ברמות נמוכות על ידי עצים שורשיים עמוקים - עולים אל פני השטח. המים נושאים מלחים מעומק האדמה אל הקרקע העליונה. ללא גשם סדיר, הלחות של הקרקע העליונה מתאדה, ומה שנותר הוא איזו אדמה 'מתובלת' בעליל שמעט מאוד יצמח בה.
"בכמה אזורים מושפעי מלח הם כבר לא יכולים לבצע חיתוך... הם למעשה פשוט נאלצו לנטוש אותו, והצמחייה היחידה באזור זה כעת היא כמה הלופיטים [צמחים עמידים למלח]", אומר מלינו.
המחקר של מלינו בוחן את האפשרויות המוצעות מהלופיטים הללו, שכבר הסתגלו לקרקעות מלוחות בלתי מסבירות פנים.
"נתקלתי במינים האלה שנקראיםסליקורניה. הם סוג של קרובי משפחה רחוקים של קינואה או סלק סוכר, אבל הם גדלים בסביבות קיצוניות הרבה יותר. אנחנו מוצאים אותם בקצוות של אגמי מלח פנימיים וסביב אזורי חוף שבהם הם זוכים לשטיפה קבועה של מי ים", אומר מלינו.
סליקורניההוא מה שמכונה חלופיט חובה, כלומר לא רק שהוא יכול לשרוד בתנאים מלוחים, אלא שהוא זקוק למים מלוחים כדי להשלים את מחזור החיים שלו.סליקורניהגבעולים כבר נאכלים במדינות רבות, אבל רק לעתים נדירות מטפחים אותם בקנה מידה מסחרי כלשהו.
מלינו הבין שהערך האמיתי שלסליקורניהאינו באכילת הגבעולים, אלא בטיפוחו כגידול זרעי שמן.
"מצאנו שתכולת השמן ותכולת החלבון [בזרעים] היו הרבה מעל מה שדווח בספרות, והיא מורכבת מהרכבי שומן טובים באמת, שעשויים להיות טובים לבריאות הלב וכלי הדם."
נכון לעכשיו, מלינו עדיין בשלב העריכהשל סליקורניהגנום, הכלאה ובדיקת יציבות התפוקה על פני סביבות שונות, אך אם מחקר זה יצליח יכול לספק אלטרנטיבה לשמן זרעים בר-קיימא לאזורים שנפגעו נואשות ממלח, כמו אזור החיטה במערב אוסטרליה.
"אני רואה זאת כאופציה עבור מדינות עם חדירת מים מלוחים חמורים כמו דרום בנגלדש, פקיסטן ומצרים, ומליחות יבשה שנמצאת ברחבי פקיסטן, מצרים, ערב הסעודית ואיחוד האמירויות.
"אשמח לראות את אוסטרליה בחזית הפרויקטים הגלובליים האלה... היה לי הרבה קשר עם חקלאים מערב אוסטרליה שמאוד נלהבים לנסות את המינים האלה", אומר מלינו.
"שינויי האקלים הולכים להשפיע על אספקת המזון שלנו באופן נרחב וחמור מאוד. וכאשר אספקת המזון מושפעת, כל אחד מאיתנו מושפע, כי בקרוב, כך או כך, כולם צריכים לשלם, בין אם זה מחירי המזון או זמינות המזון”, אומר בהלה.
המחקר שנעשה עד כה הוא רק ההתחלה, וטכנולוגיות חדשות צריכות להיות יחד עם טכניקות חקלאיות חכמות וסתגלניות יותר. אבל נראה שזה בלתי נמנע שביוטכנולוגיות, עריכת גנים ושינוי גנטי ישחקו תפקיד חשוב בייצור מזונות שהשתנו אקלים.
