ადამიანის საქმიანობის შედეგად ატმოსფეროში ყოველწლიურად 40 მილიარდი ტონა ნახშირორჟანგი გამოიყოფა — ეს ის რაოდენობაა, რასაც გარემოზე სერიოზული ზიანის მოტანა შეუძლია და სამწუხაროდ, ასეც ხდება.

მსოფლიოს გარშემო არაერთი მეცნიერი მუშაობს გლობალური დათბობისა და კლიმატის ცვლილების პრობლემებზე. ისინი მუდმივად ცდილობენ ამ პრობლემების გადაჭრის ეფექტიანი გზის მოძებნას. ერთ-ერთ ასეთი მეცნიერია ბოსტონის უნივერსიტეტის ბიოსამედიცინო ინჟინერი, ჩარლზ დელისი, რომელიც მეცნიერთა გუნდთან ერთად გენეტიკურად მოდიფიცირებული ხეების შექმნაზე მუშაობს.

"იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ნახშირორჟანგის გამოყოფას საერთოდ შევწვეტთ (რაც ჯერჯერობით, წარმოუდგენელია), გარკვეული დროის შემდეგ ტემპერატურა მაინც მოიმატებს 4-5 გრადუსი ცელსიუსით, რაც კატასტროფულ შედეგამდე მიგვიყვანს და გამოიწვევს მარჯნების სისტემის სრულ კოლაფსს, ეს კი ძალიან დიდი დანაკარგია — ზღვის ცხოველების მთელი ეკოსისტემები და ზღვის ეკოლოგია სწორედ მარჯნის რიფებზეა დამოკიდებული", — ამბობს იგი.

დელისი იმასაც ამბობს, რომ აშშ-ს მიზანი, 2050 წლისთვის მიაღწიოს ნახშირბადის გაფრქვევის ნულოვან ნიშნულს, ამბიციურია, თუმცა იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ეს მოხდება, მსოფლიოში ნახშირბადის ემისია ისევ გაგრძელდება და ამის დაბალანსება ძალიან მნიშვნელოვანია. ათობით ქვეყანა, მათ შორის აშშ, იაპონია, გაერთიანებული სამეფო და გერმანია ცდილობენ, შეიმუშავონ მეთოდები ამ ბალანსის მისაღწევად. ერთ-ერთ ასეთ მეთოდს წარმოადგენს გიგანტური მანქანები, რომლებიც ატმოსფეროდან უბრალოდ შთანთქავენ ნახშირორჟანგს, თუმცა ეს საკმარისი არაა და საჭიროა ისეთი გზების მოძიება, რომლებიც აღნიშნულთან შედარებით, ატმოსფეროდან ბევრად მეტი ხანშირორჟანგის მოცილებას გვთავაზობენ.

"თუ ატმოსფეროდან არ მოხდება ნახშირორჟანგისა და სხვა სათბურის აირების ერთდროულად მოცილება და თუ არ მოხდება ამ ბალანსის დაცვა, მაშინ არც ერთი მეთოდი არ გამოიღებს ხანგრძლივ შედეგს", — ამბობს დელისი. ახალგაზრდა მეცნიერი ფიქრობს, რომ გამოსავალი ისევ ბუნებაში უნდა ვეძიოთ და ამის ერთ-ერთი საუკეთესო მაგალითი გენეტიკურად მოდიფიცირებული ხეები, რომლებიც ატმოსფეროდან ბუნებრივ ხეებზე მეტი რაოდენობის ნახშირორჟანგს შთანთქავენ.

გასულ წელს დელისმა სხვა მეცნიერებთან ერთად ვორქშოფებს გაუკეთა ორგანიზება, რომლის მიზანი კლიმატის ცვლილების პრობლემის გადაჭრა იყო. ვორქშოფებში ასევე მონაწილეობდნენ სერ რიჩარდ რობერტსი — ბიოქიმიკოსი, ნობელის პრემიის ლაურეატი, ვალ გიდინსი — გენეტიკოსი ინფორმაციული ტექნოლოგიებისა და ინოვაციების ორგანიზაციაში და მკვლევარი ოუკ რიჯის ეროვნულ ლაბორატორიაში.

აღსანიშნავია, რომ ისინი შედეგთან უკვე ახლოს არიან.

იდეა მარტივია — ისინი კლიმატის ცვლილების წინააღმდეგ საბრძოლველად გაზრდიან ისეთი რამის ეფექტიანობას, რაც უკვე ისედაც არსებობს — თუმცა დელისის ხეებმა ატმოსფეროდან მეტი ნახშირორჟანგის მოხმარება უნდა შეძლონ.

ხეები ატმოსფერულ ნახშირორჟანგს ფოტოსინთეზის საშუალებით ჟანგბადად გარდაქმნიან. შემდეგ ჟანგბადს ატმოსფეროში გამოათავისუფლებენ, ნახშირორჟანგს კი თავიანთ ფოთლებში, ღეროებსა და ფესვებში ინახავენ.

მაგრამ, ხეები ამ ნივთიერებას სამუდამოდ ვერ შეინახავენ — დეფორესტრაციისა და ტყის ხანძრების შედეგად, ნახშირორჟანგი უკან უბრუნდება ატმოსფეროს. აღსანიშნავია, რომ მხოლოდ მწერების შემოჭრასაც კი შეუძლია მთელი ტყის განადგურება და ნახშირორჟანგის ატმოსფეროში გამოთავისუფლება.

იდეალურ სამყაროში ეს პროცესი დაბალანსებული იქნებოდა, თუმცა, ანთროპოგენული საქმიანობის შედეგად გამოყოფილი ნახშირორჟანგის რაოდენობა ზედმეტად დიდია და ამ ბალანსის არათუ შენარჩუნება, არამედ აღდგენა, ძალიან რთულ საქმეს წარმოადგენს.

ამიტომ, დელისმა და მისმა გუნდმა გადაწყვიტეს, შეექმნათ გენეტიკურად მოდიფიცირებული ხეები, რომლებიც ამ ბალანსის აღდგენას შეუწყობენ ხელს — ისინი უფრო სწრაფად გაიზრდებიან და უფრო ღრმა ფესვებიც ექნებათ.

როდესაც ხე ბერდება, მისი სიჩქარე, შთანთქას ნახშირორჟანგი, იმატებს. დიდი და ასაკიანი ხეები დედამიწაზე ნახშირორჟანგის ერთ-ერთ უდიდეს საწყობებს წარმაოდგენენ. ყველაზე დიდ ხეებში, რომლებიც მსოფლიო ტყეების 1%-ს შეადგენენ, ტყეებში მოქცეული ნახშირორჟანგის 50% ინახება, თუმცა, ამ ასაკისა და ზომის მისაღწევად ასობით და ხანდახან, ათასობით წელია საჭირო.

ახლა კი მეცნიერები ცდილობენ, გენური ინჟინერიის საშუალებით, დააჩქარონ მათი ზრდის პროცესი და 20-50 წელში მიიღონ დიდი ზომის "ასაკიანი" ხეები, რომლებიც ნაკლებ დროში შთანთქავენ დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგს. ეს ნივთიერება შემდეგ შეინახება მის ფესვებში, ნიადაგის ქვეშ. ასე რომ, იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ხე მოიჭრება, ან დაიწვება, მის ფესვებში არსებული ნახშირორჟანგი ვერ მოახერხებს ნიადაგიდან ატმოსფეროში გამოთავისუფლებას. შესაბამისად, რაც უფრო ღრმა იქნება ხის ფესვები, მით უფრო მეტი ნახშირორჟანგის შენახვას შეძლებს იგი.

მეტიც, დელისი ამბობს, რომ შეიძლება მათ ისე დააპროგრამონ ხეები, რომ მათ შთანთქმული ნახშირბადის ნაწილი გარდაქმნან კალციუმის კარბონატად, ეს ნივთიერება კი ნახშირბადის ატმოსფეროში გამოთავისუფლებას შეუშლის ხელს იმ შემთხვევაში, თუ ხე დალპება. გარდა ამისა, შესაძლებელი იქნება აღნიშნული ნივთიერების შეგროვება და მისი ბუნებრივ პლასტმასად გამოყენება.

დელისის თქმით, ნახშირორჟანგის კალციუმის კარბონატად გარდაქმნის პროცესი მარჯნებში დაიკვირვება. თეორიულად, მათ შეუძლიათ ხეებსაც ასწავლონ ამის გაკეთება. შედეგად ეს ხეები იქცევა ულტრა გამძლე მასალად, რომელიც მშენებლობისთვისაც იქნება გამოსადეგი.

არსებული ტექნოლოგიები, რომლებიც ატმოსფეროდან შთანთქავენ ნახშირორჟანგს, უფრო ძვირი ღირს და არც ისე ეფექტიანად მუშაობს.

დელისი ერთადერთი არაა, რომელმაც პრობლემის გადასაჭრელად ბუნებას მიმართა. სტარტაპი Living Carbon ამჟამად გენეტიკურად მოფიცირებული ალვისა და ფიჭვის ხეების შექმნაზე მუშაობს, რომლებიც ატმოსფეროდან ბუნებრივ ხეებზე მეტ ნახშირორჟანგს მოიხმარენ. ეს სტარტაპი ჯერ ორი წლისაც არაა. მისი დამფუძნებელი და მთავარი აღმასრულებელი დირექტორი, მედი ჰოლი ამბობს, რომ წლის ბოლომდე ამ ხეების თესლები უკვე მზად იქნება.

თუმცა, ზოგიერთი მეცნიერი ფიქრობს, რომ გენეტიკურად მოდიფიცირებული ორგანიზმები გარკვეულ რისკს შეიცავს გარემოსთვის და რომ ისინი გამოიწვევენ ტყეების ეკოლოგიის შეცვლის შეუქცევად პროცესს. მათი აზრით, ადამიანების სახეობამ უკვე საკმარისად შეცვალა ეს პლანეტა.

"ხეების და ეკოსისტემების კომპლექსურობიდან გამომდინარე, რომლის ნაწილსაც ისინი წარმოადგენენ, ძნელია წინასწარ იმის თქმა, თუ რა შედეგის მოტანა შეუძლია გენმოდიფიცირებულ ხეებს გარემოსთვის", — ამბობს რიკარდა სტაინბრექერი, მოლეკულური გენეტიკოსი.

ვალ გიდინსი კი ფიქრობს, რომ მთავარი რისკი ისაა, რომ გენეტიკური ინჟინერია იმაზე უფრო სწრაფად არ ვითარდება, ვიდრე უნდა ვითარდებოდეს და სინამდვილეში, მოდიფიცირებულ ორგანიზმებში უფრო დაბალია მთელი რიგი რისკები, ვიდრე, მაგრალითად, ბუნებრივ პროდუქტებში.

"შემიძლია ვთქვა, რომ მიუხედავად უამრავი რესურსისა, რომელიც დავახარჯე გენეტიკური ინჟინერიის ტექნიკების გამოყენებასთან დაკავშირებულ ახალი პრობლემების ძიებას, მსგავსი არაფერი შეხვედრია", — ამბობს გიდინსი, რომელიც გენეტიკური ინჟინერიის მიმართ ყოველთვის სკეპტიკურად იყო განწყობილი. "რა თქმა უნდა, არსებობს პოტენციური საკითხები, რომლებიც მომავალში შეიძლება წარმოიშვას, თუმცა არც ერთი მათგანი არ იქნება ჩვენთვის სიახლე", — ამბობს იგი.

ერთწლიანი კულტურები თუ ტყეები

მარტინ ბანზლი, პროფესორ ემერიტუსი რატგერსის უნივერსიტეტიდან, სტაინბრექერის მოსაზრებას უჭერს მხარს უცნობი რისკების შესახებ, თუმცა იგი გენურ ინჟინერიას არ ეწინააღმდეგება — პირიქით, ის ხეების ნაცვლად გენმოდიფიცირებულ ერთწლიან კულტურებს ემხრობა, როგორც კარგ გამოსავალს კლიმატის ცვლილების წინააღმდეგ ბრძოლისთვის.

იქიდან გამომდინარე, რომ ერთწლიან კულტურებს ფერმერები ყოველწლიურად თესავენ და მოსავლის აღებაც ყოველწლიურად ხდება, მათი ცხოვრების ხანგრძლივობა დაბალია და რისკების შეფასება და შესწავლა უფრო დროულად იქნება შესაძლებელი. გარდა ამისა, ამ კულტურებს ფერმერები ყოველწიურად ყიდულობენ, შესაბამისად, მათი განაწილების გეგმის შედგენაც არ იქნება საჭირო.

ბიოლოგიური კვლევების სალკის ინსტიტუტის The Harnessing Plants ინიციატივა გენეტიკურად მოდიფიცირებულ ერთწლიან კულტურებზე მუშაობს. მათ იმედი აქვთ, რომ შექმნიან შემდეგი თაობის მცენარეებს ულტრა ღრმა ფესვებით, პესტიციდების მიმართ მეტი გამძლეობით და სწრაფი ზრდის ტემპით, ამ ყველაფრით კი ისინი დაუპირისპირდებიან კლიმატის ცვლილებას. ვოლფგანგ ბუში, მცენარეთა ბიოლოგი, რომელიც აღნიშნული ინიციატივის წევრია, ამბობს, რომ მოსავლის აღების შემდეგად, მცენარის ფესვები, რომლებშიც ნახშირორჟანგი ინახება, ნიადაგქვეშ დარჩება.

"რაც უფრო მეტი საშუალება იქნება კლიმატის წინააღმდეგ საბრძოლველად, მით უკეთესი", — ამბობს იგი.