Как изменение климата может изменить наш рацион?
Изменение климата, влияя на осадки и температуру, вызывая волны жары и засухи, ухудшает качество и количество урожаев. Это ставит под угрозу продовольственную безопасность растущего населения мира.
Один из ответов — изменить географию выращивания культур, другой — создать более устойчивые растения. Но каковы пределы такой адаптации и последствия для рациона человека?
Насколько серьезна текущая ситуация?
Есть свидетельства, что прогресс в увеличении урожайности последних десятилетий замедляется. «Урожайность пшеницы раньше росла в среднем на 1–1,5 % в год, — говорит Бухер. — Сейчас этот рост вышел на плато, и ожидается, что селекционные линии пшеницы потеряют почти 4 % урожая на каждый 1 °C повышения температуры».
Изменчивость климата усложняет работу селекционеров, которым приходится выбирать между устойчивостью к засухе, наводнениям или болезням.
Бухер исследует методы повышения климатической устойчивости основных культур (риса, пшеницы), изучая перестройку геномов растений в ответ на стрессоры.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, команда Бухера испытала новый метод селекции на пшенице, рисе и сое в условиях экстремальной жары и засухи. «Мы получили хорошие результаты для риса и пшеницы, но с соей возникли трудности. Возможно, метод сработает на других сортах или при иных условиях», — отмечает Бухер.
Но даже если методы окажутся эффективными, есть ли предел, за которым необходимые компромиссы (например, во вкусе) станут неприемлемыми?
В классической селекции целенаправленное улучшение одного признака снижает общую эффективность. При скрещивании элитного сорта со старым (чтобы добавить устойчивость к болезням) теряются почти все накопленные улучшения элитного сорта. Их восстановление требует многих лет обратного скрещивания.
Использование генетического разнообразия из банков семян — медленный процесс. «Традиционная селекция — это метод проб и ошибок. Новые методы, такие как наш, ускоряют процесс, позволяя напрямую переносить нужный признак из старого сорта в новый, без скрещивания», — объясняет Бухер.
Генетическое редактирование также становится важным инструментом для селекционеров.
Каковы последствия для нашего рациона?
Из-за множества переменных сложно определить пределы адаптации сельскохозяйственных культур.
«Безусловно, пределы есть, но мы должны максимально их раздвигать, — говорит Бухер. — Хорошая новость в том, что необходимость — мать изобретения».
«Новые методы селекции могут увеличить разнообразие культивируемых растений. Впервые мы могли бы одомашнить, например, Akkoub (съедобный чертополох) или дальних родственников риса и томатов. Это обогатит наш рацион и повысит агробиоразнообразие», — отмечает Бухер.
Это также укрепит продовольственную безопасность Европы, особенно в области растительных белков. Сейчас Европа импортирует более 30 млн тонн соевых бобов, в основном на корм скоту.
«Это неустойчиво. Меня удивляет недостаток европейских инвестиций в инновационные методы селекции. Нам нужно быстро адаптировать культуры к разным климатическим регионам Европы», — подчеркивает Бухер.
За пределами аграрной науки
Война в Украине сократила доступность пшеницы и привела к росту цен на энергоносители, что повлияло на производство других продуктов. В Европе это особенно ощутимо для овощей и фруктов, важных для здорового питания, но требующих много энергии.
«Цены на томаты взлетели на 32–67%, в основном из-за роста затрат на обогрев теплиц. В ответ мы могли бы вывести холодоустойчивые томаты. У новых методов селекции огромный потенциал для укрепления продовольственной безопасности Европы», — добавляет Бухер.
Учитывая значительные выбросы парниковых газов от сельского хозяйства, стоит задать и обратный вопрос: как наш рацион влияет на изменение климата?
«Простое сокращение потребления мяса оказало бы значительный эффект. К счастью, молодое поколение, кажется, движется в этом направлении. Решение должно быть комплексным», — заключает Бухер.