نقش بیوتکنولوژی در حفظ محیط زیست

کشاورزی با تغییر کاربری بهترین و حاصلخیز ترین زمین‌ها و منابع طبیعی برای تامین امنیت غذایی ناگزیر آسیب‌های زیادی را به تنوع زیستی وارد کرده است. از سوی دیگر بخش قابل توجهی از گازهای گلخانه ای در اثر فعالیت‌های کشاورزی و عملیات خاک ورزی منتشر می شود. مصرف ناگزیر سموم نیز با آلوده ساختن خاک و آب و از بین بردن موجودات غیر هدف یکی از آسیب‌های زیست محیطی این صنعت به شمار می‌آید. استفاده از فناوری‌هایی مانند مهندسی ژنتیک و معرفی محصولات تراریخته این آسیب‌ها را تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهد. بنابراین متخصصان بیوتکنولوژی، اصلاح نباتات و مهندسی ژنتیک باید دانشمندان دوستدار محیط‌زیست در نظر گرفته شوند.

این امر حاصل توسعه ارقام با عملکرد بهتر و مقاوم به تنش‌های زیستی و غیر زیستی است به طوری که بهینه تولید غذا در سطح یکسانی از زمین کشاورزی افزایش یافته و از این طریق از گسترش بیشتر فعالیت‌های کشاورزی به مناطق بکر و طبیعی جلوگیری شده است. در واقع افزایش 574 میلیون تن در تولید محصولات غذایی در دو دهه گذشته با افزایش سالانه 11.5 درصد، در واقع به معنای کاهش نیاز به 174 میلیون هکتار زمین کشاورزی بوده است. جلوگیری از افزایش سطح زمین‌های کشاورزی به مفهوم جلوگیری از نابودی جنگل‌ها و مراتع است. ناگفته پیداست که حفظ مراتع و جنگل‌ها نقش انکار ناپذیری در بهبود وضعیت محیط زیست دارد. به همین دلیل است که نورمن بورلاگ بنیانگذار انقلاب سبز و تنها برنده جایزه صلح نوبل برای کشاورزی معتقد بود «مهم ترین فایده اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی حفاظت از محیط زیست است.» مثلا اگر در حال حاضر از یک هکتار زمین 10 تن محصول برداشت می‌شود، بدون ارقام اصلاح شده این مقدار به یک تن کاهش پیدا می کرد و به این ترتیب برای تامین ده تن محصول به ده هکتار زمین نیاز بود. اگر این مقدار محصول یک تن بود ما برای تامین نیاز خود لازم بود به جای یک هکتار 10 هکتار مزرعه داشته باشیم. بنابراین برای تامین نیاز فزاینده به غذا بدون استفاده از فناوری هایی مانند مهندسی ژنتیک برای اصلاح نباتات جنگل‌ها و مراتع بیشتری به سرنوشت تغییر کاربری دچار می شدند.

محصولات کشاورزی علاوه بر انسان برای آفات و عوامل بیماری‌زا هم مطلوب هستند. برای جلوگیری از خسارت آفات و بیماری‌ها، سموم در کشاورزی مورد استفاده قرار گرفتند و مراجعی هم متولی استفاده صحیح از این ترکیبات شدند. کمی بعد به خاطر افسارگسیخته شدن مصرف سم، اثرات منفی آن و گزارش‌های متعددی از وجود سم در منابع آبی، باقی‌ماندن آن در خاک و پسماندهای کشاورزی سبب شد تا مدیریت مصرف سموم و کشاورزی پایدار مورد توجه قرار گیرد. در ایران سازمان حفظ نباتات مسئول نظارت بر مصرف سموم است.کارشناسان اعلام کردند که استفاده از کود و سم شیمیایی باید مدیریت شود. بنابراین مفهوم سلامت برای ما یک شاخص است. برای همین منظور مدیریت تلفیقی آفات و مدیریت تلفیقی مواد غذایی را بوجود آوردند تا به ظرف حیات خود صدمه نزنیم. یکی از ابزارهای افزایش شاخص سلامت در فعالیت های کشاورزی مهندسی ژنتیک است که تا کنون نیز توانسته است تا حد قابل توجهی از آسیب‌ها بکاهد. یه ویژه محصولات تراریخته مقاوم به آفت تا حد زیادی از مصرف سم در مزرعه جلوگیری کرد و محصولات مقاوم به علف‌کش ضمن کاهش مصرف و کارامد ساختن استفاده از علف‌کش‌ها موجب شد سموم با سمیت و خطر بالا با سموم کم خطر جایگزین شود. تا جایی که می‌توان گفت از سال 2006 اغلب کشاورزان مصرف سموم با خطر بالا را با یک سم کم خطر جایگزین کرده بودند که این امر موجب شد مصرف علف‌کش‌های خطرناک به شدت کاهش یابد. مقاوم نمودن برخی محصولات تراریخته به علف‌کش گلایفوسیت علاوه بر جایگزینی سموم پر خطر حتی در برخی موارد موجب کاهش میزان مصرف علف‌کش شده است. از جمله در مورد چغندر قند مقاوم به علف‌کش که حاصل تلاش دانشمندان کشورمان در مؤسسه تحقیقات چغندر قند است، تعداد دفعات سم‌پاشی با گلایفوسیت 2 تا 3 دفعه لازم است در حالی که در مورد علف‌کش‌های انتخابی 4 تا 5 نوبت سم‌پاشی انجام می‌شود. همچنین افزایش تنوع زیستی در مزارع کشت چغندر مقاوم به علف‌کش گزارش شده است (نوروزی، 1395).

همان طور که گفته شد یکی از عوامل اصلی انتشار گازهای گلخانه‌ای فعالیت‌های کشاورزی است. کشت محصولات تراریخته سالانه موجب کاهش انتشار 23.9 میلیارد کیلوگرم گازهای گلخانه‌ای در جو شده است. این امر به دلیل کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی (مورد نیاز ماشین‌آلان سم‌پاشی و خاک‌ورزی) و کاهش سم‌پاشی و همچنین کاهش خاک‌ورزی در محصولات مقاوم به علف‌کش محقق شده است. تنها در سال 2015 میزان کاهش انتشار دی اکسید کربن در اثر کشت محصولات تراریخته 26.7 میلیارد کیلوگرم و در سال 2014 نیز 27 میلیارد کیلوگرم معادل حذف حدود 12 میلیون خودرو از خیابان‌ها بوده است (ISAAA, 2015). دانشمندان دانشگاه پوردو نیز در مطالعات خود به این نتیجه رسیدند که در صورت حذف سه رقم تراریخته ذرت، سویا و پنبه از سطح مزارع جهان و جایگزینی آنها با ارقام غیر تراریخته، علاوه بر افزایش قیمت‌ها موجب افزایش سالانه انتشار گازهای گلخانه‌ای به میزان یک میلیارد کیلوگرم خواهد شد (Mahaffey et al. 2016).

باید این را باور کنیم که کشاورزی عرصه اقتصاد برای تولید نهاده‌های غذایی سالم است. در بطن همین مفهوم تولید غذای سالم گیاهان تراریخته معرفی شدند گیاهانی که می توانند بدون مصرف سم و با راندمان بالا از منابع محیطی استفاده کنند تولید در واحد سطح بالایی داشته باشند و بتوانند منجر به ایجاد امنیت و سلامت غذا و محیط زست شوند. بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در حقیقت فرزند اصلاح نباتات کلاسیک و ایمنی زیستی فرزند بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک است و حذف آنها از کشاورزی به سلامت مردم و محیط زیست آسیب خواهد زد.

* بیوتکنولوژیست و عضو هیات علمی دانشکده فناوری‌های نو دانشگاه شهید بهشتی