Riso montagnoso che cresce su una collina in Bolivia, lontano dalle risaie. CAIT, CC BY-SA

Dimentica il petrolio o il gas: dovresti preoccuparti del meno discusso, ma molto più preoccupante del fatto che il mondo sta finendo l'acqua pulita e potabile.

Ho scritto questo articolo mentre ero a Kathmandu. La capitale e la città più grande del Nepal ha un grave carenza d'acqua. Anche se tutti i proprietari di case pagano una tassa al governo per ottenere l'acqua alla spina, le forniture funzionano solo una volta alla settimana per poche ore. I residenti disperati sono quindi costretti ad acquistare acqua da fornitori privati. Mentre questo è conveniente per le persone più ricche, è un grosso problema per le classi medio-basse. Per molti nel mondo in via di sviluppo, l'acqua è davvero la differenza tra prosperità e povertà.

Più di un miliardo di persone in tutto il mondo nessun accesso ragionevole all'acqua dolce. La maggior parte delle malattie nei paesi in via di sviluppo sono associate all'acqua, causando milioni di morti ogni anno (si stima che un bambino muoia di diarrea) ogni 17 secondi).

Tenuto conto di tutto ciò, dobbiamo trovare rapidamente una soluzione per l'uso globale dell'acqua, prima che la scarsità d'acqua diventi una delle principali cause del conflitto internazionale.

La stragrande maggioranza della nostra acqua si trova negli oceani. Solo 3% è fresco e può essere utilizzato per l'agricoltura e il bere, e in ogni caso la maggior parte di questo è congelato nei ghiacciai e nelle calotte polari. Ciò significa che solo 0.5% dell'acqua della Terra è accessibile e, di questo, più di due terzi è usato in agricoltura.

Se vogliamo ridurre il nostro consumo di acqua, dobbiamo concentrarci sul rendere le nostre fattorie più sostenibili ed efficienti. Con la popolazione globale ancora in crescita, avremo bisogno di produrre sempre più colture utilizzando meno acqua, in meno terreni agricoli.

In tutto il mondo, poco più di un terzo (37%) della terra che potrebbe essere utilizzata per coltivare colture è attualmente usato. Potenziali terreni agricoli sono disponibili, ma non sono sviluppati a causa della mancanza di infrastrutture, copertura forestale o conservazione. Una mancanza di terra non è davvero un grosso problema al momento - ma l'acqua lo è.

Andare oltre l'agricoltura tradizionale

Quindi come coltivare le colture usando meno acqua? Un'opzione sarebbe trovare un modo sostenibile per rimuovere il sale dalle nostre riserve (essenzialmente infinite) di acqua di mare. Il fattoria in Australia Meridionale Nella foto sotto viene utilizzata l'energia del sole per estrarre l'acqua di mare e desalinizzarla per creare acqua dolce, che può essere utilizzata per coltivare colture in grandi serre.

Tali fattorie si trovano in aree sterili e le piante sono coltivate con sistemi idroponici che non richiedono terreno. Coltivare colture come questa tutto l'anno ridurrebbe in modo significativo l'utilizzo di acqua dolce nelle regioni calde e secche, ma il costo della creazione di queste serre rimane un problema.

La scarsità d'acqua si ridurrebbe in modo significativo se gli agricoltori potessero semplicemente usare meno acqua per produrre la stessa resa. Naturalmente più facile a dirsi che a farsi, ma questo è particolarmente importante nelle aree soggette a siccità.

Gli scienziati delle piante di tutto il mondo sono impegnati nell'identificazione dei geni che consentono la crescita delle piante in condizioni aride e secche. Ad esempio, che cosa rende riso di montagna crescere nel terreno asciutto mentre il riso delle pianure richiede risaie ben irrigate per la crescita?

Una volta identificate le chiavi della tolleranza alla siccità, queste possono essere introdotte nelle colture attraverso l'ingegneria genetica (e no, questo non implica l'iniezione di cibo con tossine come suggerito da un Ricerca immagini Google).

Gli agricoltori coltivavano tradizionalmente raccolti resistenti alla siccità attraverso il lento e scrupoloso processo di selezione e attraversamento di molte generazioni. L'ingegneria genetica (GE) offre una scorciatoia.

Uno studio recente ha identificato diversi architettura di root sistemi in diverse varietà di ceci. Gli studi futuri sperano di identificare i geni che rendono efficienti alcune radici nel catturare acqua e sostanze nutritive dai terreni asciutti. Una volta identificato un fattore genetico, gli scienziati sono in grado di fornire direttamente il gene che aiuta le piante a catturare più acqua.

Un fattore chiave per la tolleranza alla siccità nelle piante è l'ormone vegetale abscisico (ABA), che aumenta l'efficienza idrica delle piante durante la siccità. Ma ABA riduce anche l'efficienza della fotosintesi, che riduce la crescita delle piante a più lungo termine e, di conseguenza, i raccolti diminuiscono.

Ma le piante non hanno sempre avuto questo compromesso: le colture moderne hanno perso a gene chiave che ha permesso alle piante terrestri in anticipo come i muschi per tollerare la disidratazione estrema. Ciò ha permesso alle piante primitive di colonizzare la terra da acqua dolce intorno a 500m anni fa. Moderno muschi del deserto anche raccogliere l'acqua attraverso le foglie che li aiuta a crescere in condizioni di asciutto.

Questa è la grande sfida per gli scienziati di piante. Per progettare colture che possono essere coltivate con un'irrigazione minima e che alla fine contribuiranno ad alleviare la scarsità d'acqua, dovremo reintrodurre i sistemi di tolleranza alla disidratazione che molte piante "più alte" hanno perso, ma cose come il muschio hanno necessariamente mantenuto.

L'ingegneria genetica rimane controversa anche se ampi studi scientifici riportano le colture GE disponibili nei mercati sicuro per il consumo. Questo è in parte solo un errore di comunicazione. Ma il fatto è che alla fine avremo bisogno di usare tutta la tecnologia a nostra disposizione, e le colture GE hanno troppe possibilità di ignorare.

Circa l'autore

Rupesh Paudyal, ricercatore postdottorato (biologia molecolare e cellulare), Università di Leeds

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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