Gavusi Maxo Plancko stipendiją (2025–2028 m.), mikrobiologė Gabriele Berg iš Leibnico žemės ūkio inžinerijos ir bioekonomikos instituto (ATB) pradeda bendradarbiavimą su chemiku Markusu Antonietti iš Maxo Plancko koloidų ir sąsajų instituto. Kartu jie ieško sprendimo mūsų dirvožemio išeikvojimo ir nevaisingumo problemai: laboratorijoje jie kuria specialiai pritaikytą dirvožemį iš augalų liekanų, praturtintą specialiai atrinktais mikroorganizmais. Šis biologiškai aktyvus dirvožemis skirtas atkurti mikrobų pusiausvyrą, kuri stiprina augalus, suriša CO₂ ir taip nutraukia užburtą dirvožemio degradacijos ratą.
Mikrobiologui prof. Gabriele Berg buvo skirta Maxo Plancko stipendija ir jis pradeda trejų metų trukmės mokslinių tyrimų bendradarbiavimą su prof. Markusu Antonietti Maxo Plancko koloidų ir sąsajų institute (MPIKG). Jų bendras projektas „SHAPE“ (Tvari sveikata per chemijos ir mikrobiomo partnerystę) siekia būti terapiniu požiūriu į mūsų planetos nualintą dirvožemį, žadėdamas ilgalaikį, ekologinį regeneravimą nuo pamatų.
Profesorė Berg vadovauja Mikrobiomo biotechnologijų katedrai Leibnico žemės ūkio inžinerijos ir bioekonomikos institute (ATB) Potsdame ir yra aplinkos biotechnologijų profesorė Graco technologijos universitete. Ji ilgai tyrinėjo nematomus „inžinierius“ po mūsų kojomis – mikroorganizmus, tokius kaip grybeliai ir bakterijos, – ir jų sąveiką su augalais. Šios smulkiai susipynusios gyvybės bendruomenės yra tylus augalų sveikatos pagrindas: jos negyvą biomasę paverčia vertingomis maistinėmis medžiagomis, palaiko augimą ir filtruoja vandenį.
Profesorius Antonietti yra vienas iš MPIKG įkūrėjų ir direktorių, sukūręs patikrintą žaliosios chemijos receptą: augalinės atliekos laboratorijoje perdirbamos į humuso turtingą dirvožemį – medžiagą, kuri elgiasi lygiai taip pat, kaip natūraliai susidaręs humusas, bet gali būti pagaminta per kelias valandas, o ne dešimtmečius.
Specialiai sukurtas humusas, praturtintas specialiai atrinktais mikroorganizmais, turėtų būti atsakas į paplitusią šiuolaikinio žemės ūkio problemą: dirvožemio degradaciją. Mikrobų bendruomenės, įskaitant bakterijas, grybelius ir virusus, milijonus metų kūrė tai, ką mes vadiname „juodąja, derlinga žeme“ arba „humusu“: mūsų maisto sistemos pagrindą. Tačiau šimtmečius trukęs per didelis dirvožemio naudojimas dėl intensyvios žemdirbystės, monokultūrų, cheminių trąšų, pesticidų ir urbanizacijos sutrikdė trapią dirvožemio pusiausvyrą. O kai dirvožemis praranda pusiausvyrą, jis taip pat praranda derlingumą ir tampa jautrus erozijai ir dykumėjimui. Konkrečiai: 33 procentai pasaulio dirvožemių laikomi degradavusiais; Europoje šis skaičius siekia net 60 procentų. Tai reiškia mažiau augalų, mažesnį derlių ir mažiau iš oro išskiriamo CO₂.
Bergas ir Antonietti dabar ieško sprendimo, kaip pakeisti šį ciklą: jų biologiškai aktyvus humuso dirvožemis skirtas sukurti idealias sąlygas mikroorganizmams klestėti ir daugintis, taip atkuriant dirvožemio pusiausvyrą.
komentaras
Profesoriaus Bergo ir prof. Antonietti vykdomas projektas „SHAPE“ sprendžia dirvožemio degradacijos problemą ir siūlo laboratorinius tyrimus, tačiau kritiškai nenagrinėjant pagrindinių problemos priežasčių. Aprašytos priežastys – per didelis naudojimas, monokultūros, per didelis tręšimas ir masinis pesticidų naudojimas – yra teisingai nustatytos: įprasta pramoninės žemdirbystės praktika ne tik sunaikina įvairias organizmų bendrijas dirvožemyje, bet ir natūralius maistinių medžiagų ciklus, kurie yra būtini dirvožemio derlingumui. Užuot iš esmės reformavus pramoninę žemdirbystę, kuri daro šią žalą, pirmenybė teikiama technologiniam sprendimui: dirbtiniam humusingam dirvožemiui. Tai ignoruoja faktą, kad tik uždarais maistinių medžiagų ciklais pagrįsta žemdirbystė – pavyzdžiui, kompostuojant, taikant sėjomainą ir vengiant sintetinių trąšų bei pesticidų – gali ilgainiui atkurti dirvožemį. Nes dirvožemis yra daug daugiau nei augalų liekanų ir mikroorganizmų substratas: Viename kvadratiniame metre humusingos dirvos gyvena apie 2.000 rūšių, kuriose gali būti iki 100 000 individų, o viename kubiniame metre gali būti iki 1,6 trilijono organizmų, nors jų biomasė yra santykinai maža – apie 200 gramų.
Gyvojo dirvožemio kūrimo laboratorijoje idėja gali atrodyti patraukli, tačiau ji apeina ir ignoruoja tikrąją problemą – nuolatinį dirvožemio perteklinį naudojimą ir taršą. Dirbtinis dirvožemis, net ir praturtintas atrinktais mikroorganizmais, negali pakeisti per tūkstantmečius susiformavusios sudėtingos natūralaus dirvožemio biologinės įvairovės. Atrodo, kad tyrimai daugiausia dėmesio skiria simptomų gydymui, o ne žalingos įprastinės žemdirbystės praktikos sprendimui. Be to, lieka neaišku, kiek masteliuojama ir efektyvu išteklių atžvilgiu būtų tokio dirbtinio dirvožemio gamyba – aspektas, kuris, matyt, neturi jokio vaidmens, nors yra labai svarbus proceso ekologiniam pėdsakui.
Galiausiai projektas rodo, kad vien technologinis sprendimas gali sustabdyti dirvožemio degradaciją, o tai yra pavojingas supaprastinimas. Neatsisakius monokultūrų, pesticidų ir per didelio tręšimo, bet koks regeneravimas liks tik lašas jūroje. Tikrai dirvožemio sveikatai reikia grįžti prie natūralių procesų, kai dirvožemio organizmų tinklą puoselėja organinės maistinės medžiagos ir įvairūs auginimo metodai. Bergo ir Antonietti tyrimai gali suteikti vertingos informacijos, tačiau be kritiško šiandienos žemės ūkio sisteminių trūkumų tyrimo jų požiūris lieka technologine laikina spraga, kuri nepadeda spręsti pagrindinių dirvožemio krizės priežasčių.
