Egy új norvég biotechnológiai módszer nagyban csökkentheti a szén-dioxidnál sokkal veszedelmesebb üvegházhatású gáz, a dinitrogén-oxid (N₂O) kibocsátását a szántóföldi gazdálkodásban.
Parányi segítők
Autótuning-mániásoknak nitró, míg a környezetvédőknek „elfeledett üvegházhatású gáz” – ez a dinitrogén-(mon)oxid (N₂O). Ugyanis a metán és a szén-dioxid után ezt tartják a harmadik legfontosabb tényezőnek a maga módján, mivel 300-szor jobban képes felmelegíteni a Földet, mint a CO₂, és károsítja az ózonréteget. Bezzeg régen nevetőgázként ismerték, mert érzéstelenítő hatású és vidámságot gerjeszt. (De ha bódítószerként visszaélnek vele, súlyos bénulást okozhat!)
Nem kívánt kibocsátását jelentős részben a szerves- és műtrágyák nitrogéntartalma okozza. Ez azonban elkerülhető, amint arról egy norvég kutatócsoport beszámol a tekintélyes Nature című szaklapban. Ugyanis egyes talajbaktériumok elfogyasztják az N₂O-t, segítségükkel a gazdák jelentősen csökkenthetnék e gáz légkörbe jutását.
A talajban számos mikroba található, amely nitrogént vesz fel. Sajnos ezek üvegházhatású „nitrót” is termelnek, amikor felfalják a nitrogént. És minél több N-trágyát juttatunk ki, annál inkább nő a dinitrogén-oxid emissziója.
Egyes baktériumok azonban egy speciális enzim révén képesek a talajban élő más mikrobák és növények által felszabadított N₂O-t átalakítani elemi nitrogénné (N₂). Ám eddig egyrészt hiányoztak olyan gyakorlati módszerek a célzott és hatékony felhasználásukhoz, másrészt a megfelelő törzsek megtalálása nagyon időigényes. Hiszen egy teáskanálnyi talaj akár egymilliárd baktériumot is tartalmazhat. Ráadásul a szóba jövő baktériumok némelyike egyszerre képes fogyasztani és termelni ezt az üvegházhatású gázt.
Hasznos fogyatékosság
A 165 éve alapított Norvég Élettudományi Egyetem (NMBU) egyik kutatócsoportja Elisabeth Gautefall Hiis vezetésével most kifejlesztett egy olyan módszert, amellyel a hasznos baktériumokat stabilan ki lehet juttatni a szántóföldekre. A biológusok a Cloacibacterium sp. (CB–01) baktériumtörzset alkalmazták, mivel ez robusztusabb, mint más hasonló fajok, bár viszonylag lassan fogyasztja a dinitrogén-oxidot.
„Félkarú rablónak nevezzük – mondja Hiis. Egyszerűen hiányzik belőle a dinitrogén-oxid előállításához szükséges gén, így azt csak megenni tudja.” Két napig hagyták szaporodni a baktériumokat biogázüzemekből származó szerves hulladékon. A kutatók előbb cserepekbe tett talajt dúsítottak ezzel a baktériumkultúrával, mivel itt jobban kontrollálhatók a körülmények.
Majd szántóföldre vitték át a kísérletet: az N-műtrágya tartalmú anyag szuszpenzióját 9 liter/m² koncentrációban alkalmazták többféle parcellában, ahol a talaj különféle pH-értékű és összetételű. Kontrollként a kutatók ugyanilyen, de hőkezelt oldatot használtak néhány más parcellán (tehát ide csak elölt baktériumok kerültek). Száz napon át hasonlították össze az N₂O-kibocsátást. E méréseket az egyetem speciális robotja végezte, amely közvetlenül a talajból képes „kiszagolni” az üvegház hatású gázok kibocsátását.
Sokkal kisebb emisszió
Az elemzések kimutatták, hogy a CB–01 baktériumtörzs a talaj típusától függően 50-95%-kal képes csökkenteni a nitrogén-oxid-kibocsátást. Száz nap elteltével is aktívak maradtak e hasznos talajlakók, bár valamivel kevesebben lettek, mint a kísérlet kezdetén – állapították meg a kutatók.
Elisabeth G. Hiis és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy módszerük jól alkalmazható az N₂O-kibocsátás csökkentésére a kultúrák teljes növekedési fázisában. Ráadásul a technika igen költséghatékony. Ha a baktériumalapú trágyázást egész Európában alkalmaznák, a biológusok becslése szerint átlagosan 20–24%-kal lehetne visszafogni az emberi tevékenységből származó dinitrogén-oxid-kibocsátást.
Ám ehhez arra lesz szükség, hogy a baktériumokat sokféle N-műtrágyával lehessen kombinálni, amit tovább kell kutatni. A baktériumtörzsek optimalizálása is előtérbe kerülhet, hogy azok megfeleljenek a különféle gazdálkodási gyakorlatoknak, és hatékonyak maradjanak a változó éghajlati, időjárási viszonyok közepette.
Norvég számok
Az üvegházhatású gázok kibocsátásának 4,8%-a volt dinitrogén-oxid Norvégiában (2021-es adat). Ennek 78%-a műtrágyák és egyéb források agrárcélú használatából jött, 10%-a pedig a műtrágyák előállításából.
A norvég egyetem villanymotoros robotja GPS-vezérelt autonóm gép. Kifejlesztői az NMBU (Norvég Élettudományi Egyetem) és az Adigo AS mechatronikai cég. 2014 óta mintegy 25 ezerszer mértek vele üvegházhatású gázokat a terepen.
