شارك
الرئيسية
2 دقائق 
تُعتبر النباتات بمثابة المصانع الأصلية لاحتجاز الكربون وتخزينه، وتهدف برامج بحثية جديدة إلى تحسينها باستخدام تعديل الجينات.
أعلن معهد الدراسات الابتكارية لأبحاث الجينوم "آي جي آي" (IGI)، وهو مجموعة بحثية في بيركلي بولاية كاليفورنيا الأميركية قامت بتأسيسها المساهِمة في اختراع كريسبر جينيفر دودنا، عن برنامج جديد لاستخدام أداة التعديل الجيني الثورية على النباتات لدعم قدرتها على تخزين الكربون. سيدوم البرنامج الأولي ثلاث سنوات، وذلك بتمويل من منحة ضخمة تبلغ 11 مليون دولار من مؤسسة مارك زوكربيرغ.
اقرأ أيضاً: تقدم واعد في تقنية كريسبر يمهد الطريق لتطوير علاجات فردية مخصصة
تعديل عملية التركيب الضوئي
يمثل البحث جزءاً من مجموعة متنامية من الجهود التي يبذلها العلماء لامتصاص ثنائي أوكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي لإيقاف التغير المناخي. وإذا تمكن العلماء من تعزيز القدرات الطبيعية للنباتات على امتصاص ثنائي أوكسيد الكربون على نطاق واسع بما يكفي، فقد يساعد هذا على التخفيف من درجات الحرارة المتصاعدة في عالم مصاب بالاحترار.
وعلى حين يربط الكثيرون بين تخزين الكربون والأشجار، فإن بحث "آي جي آي" يركز على المحاصيل الزراعية. ويمثل هذا القرار مسألة توقيت بصورة أساسية، كما قال المدير التنفيذي لمؤسسة "آي جي آي" براد رينغيسين. فعلى الرغم من أن الأشجار تتمتع بأعمار أطول تسمح لها بتخزين ثنائي أوكسيد الكربون لعقود أو حتى لقرون كاملة، فإن معظم المحاصيل تنمو أسرع منها، ما يسمح للباحثين بتسريع عملية الاختبار.
اقرأ أيضاً: وفقاً لتقرير الأمم المتحدة: إزالة الكربون لم تعد ترفاً بل ضرورة ملحة
من الأهداف الأساسية لعمل "آي جي آي" تعديل عملية التركيب الضوئي بحيث تستطيع النباتات النمو بوتيرة أسرع، كما يقول رينغيسين. وبتغيير الإنزيمات المشاركة في هذه العملية، يستطيع الباحثون التخفيف من التفاعلات الجانبية التي تمتص الطاقة، بما فيها بعض التفاعلات التي تطلق ثنائي أوكسيد الكربون في الواقع.
ولكن التمثيل الضوئي ليس سوى نصف المسألة، لأن الكربون في النباتات عادة ما يعود إلى الهواء بعد أن تُؤكل النباتات من قبل ميكروبات التربة أو الحيوانات أو البشر. وبالتالي، فإن إبقاء الكربون في التربة، أو العثور على طريقة أخرى لتخزينه، لا يقل أهمية عن التقاطه في المقام الأول، بل وربما يكون أكثر أهمية.
ويمكن لأنظمة جذور النباتات الأكبر والأعمق أن تساعد في تخزين المزيد من الكربون في التربة، فإذا مات النبات وبقي جزء كبير منه تحت الأرض، فمن المرجح أن الكربون في هذه القطع لن يعود إلى الهواء بسرعة. ولكن الجذور ليست الخيار الوحيد لتخزين الكربون، كما يقول رينغيسين. إذ يمكن استخدام النباتات المعدلة أيضاً لصنع النفط الحيوي أو الفحم الحيوي، والذي يمكن ضخه إلى أعماق الأرض لتخزينه هناك.
مهمة صعبة لمجابهة التغير المناخي
يقول المهندس الجيني في جامعة مينيسوتا وعضو مجلس آي جي آي الاستشاري، دانييل فويتاس، إن تعديل النباتات لاستخدامها في إزالة الكربون سيكون مهمة صعبة.
فكثير من الصفات التي يرغب الباحثون بتغييرها في النباتات تتأثر بعدة جينات، ما قد يزيد من صعوبة عملية التعديل، كما يقول فويتاس. وعلى حين أن بعض النباتات، مثل التبغ والأرز، خضعت لدراسات مكثفة إلى درجة أن العديد من الباحثين يفهمون كيفية تعديلها بدقة، فإن البنية الجينية لنباتات أخرى ما زالت غامضة بالنسبة لهم.
اقرأ أيضاً: هل يمكن استخدام المحاصيل للتقليل من انبعاثات صناعة الفولاذ كما تطمح هذه الشركة؟
ويقول رينغيسين إن معظم أبحاث آي جي آي الأولية على التركيب الضوئي وأنظمة الجذور ستركز على الأرز. وفي نفس الوقت، سيعمل المعهد أيضاً على تطوير تقنيات أفضل لتعديل جينات الذرة الرفيعة (السورغوم)، وهو محصول أساسي ما زال العلماء يواجهون صعوبة كبيرة في تحليل بنيته الجينية. ويأمل الفريق بأن يتوصل في نهاية المطاف إلى فهم ميكروبات التربة، وربما تغييرها أيضاً.
يقول رينغيسين: "هذا ليس سهلاً، ولكننا مستعدون لمواجهة الصعوبات". وفي المحصلة، يأمل بأن تصبح "النباتات والميكروبات والزراعة في الواقع جزءاً من الحل، بدلاً من أن تكون جزءاً من المشكلة" فيما يتعلق بالتغير المناخي.