Vores læser Frantz Folke Hansson har spurgt:
Er det muligt at gensplejse en plante til at optage mere CO2, og på den måde afhjælpe klimaforandringer?
Poul Erik Jensen, professor på Institut for Plante- og Miljøvidenskab, Københavns Universitet, svarer:
Ja, det er faktisk muligt at forbedre planternes fotosyntese og dermed CO2-optag.
Fotosyntesen i planter, alger og cyanobakterier er den proces, hvor energien i solens stråler omsættes til kemisk energi. Den bruges til at fiksere luftens CO2 (og H2O) ind i organiske stoffer såsom kulhydrater, fedt/olier og protein, altså mad til mennesker, foder til dyr – samlet kaldet biomasse.
Et restprodukt af fotosyntesen er ilt (O2), og fotosyntesen er således ansvarlig for stort set al den O2, vi finder i vores indåndingsluft.
Læs også: Spørg Scientariet: Er det usundt at have planter i soveværelset?
Gensplejning kan afhjælpe fødevaremangel
Alt fossilt brændstof stammer fra biomasse, dannet - dvs. CO2-fikseret - af fotosyntetiske organismer for millioner af år siden, og som har været udsat for høje tryk i den geologiske udvikling frem til i dag.
Der er i det seneste årti sket store fremskridt inden for fotosynteseforskningen. Det er således vist, at gennem en målrettet indsats, baseret på en stor viden om, hvordan fotosyntesen virker i mindste detalje, at planters fotosyntese og biomasseudbytte kan forøges med 25-50% ved brug af gensplejsning.
Gensplejsning er et af værktøjerne, vi kan bruge til at øge den plantebaserede fødevareproduktion og dermed imødekomme behovet for den fordobling af fødevareproduktionen, der er nødvendig de næste 50 år for at brødføde en befolkning på 9 mia. mennesker.
En forbedring af planternes evne til at optage mere af luftens CO2 resulterer ikke automatisk i mere biomase. Det kræver, at der ikke er andre begrænsende faktorer såsom tilgængelighed af vand og lys, at der ikke er ugunstige temperaturer (for koldt eller for varmt!) eller mangel på andre næringsstoffer.
Den største del af den biologiske fotosyntese foregår imidlertid ikke på de dyrkede marker, men i havene, hvor cyanobakterier og alger står for en væsentlig del af verdens fotosyntese og dermed den primære produktion. Fotosyntesen i disse organismer kan og skal vi jo ikke forbedre ved gensplejsning.
Læs også: Spørg Scientariet: Kan man fjerne CO2 med kunstig fotosyntese?
Alt for stor frigivelse af CO2
Gensplejsning af vores dyrkede planter vil desværre næppe afhjælpe klimaforandringerne.
Klimaforandringerne skyldes især den store udledning af CO2 fra afbrænding af olie, kul og gas – altså fossilt brændstof. Vi afbrænder per år langt mere fossilt brændstof og frigiver dermed langt mere CO2, end den biologiske fotosyntese kan nå at fiksere igen.
Afbrænding af fossilt brændstof frigiver ca. dobbelt så meget CO2, som den samlede biologiske fotosyntese kan nå at indsamle per år. Her skal vi også huske på, at en stor del af den biomasse, den biologisk fotosyntese fikserer per år, frigives igen gennem respiration, dvs. biologisk omsætning af dele af biomassen i havene, jordbunden og i dyrs og menneskers kroppe.
Det er svært at anskueliggøre det ovenstående, men måske kan et lille eksempel hjælper: Når vi kigger på kurverne over CO2 i atmosfæren, så er der et systematisk udsving, som skyldes årstiderne.
Den grønne revolution har siden 1960’erne bevirket en fordobling af vores afgrødeplanters udbytte, men årstidsvariationen i CO2-indholdet har ikke ændret sig. Det betyder, at afgrødeplanternes øgede fordobling i biomasseudbytte altså ikke har haft nogen nævneværdig effekt på planternes fiksering af CO2.
