Foto: Pixabaye/motparten
Tekst: Rune Ollestad
Dato: 14.06.24
Nyheten som ble publisert i det anerkjente vitenskapsmagasinet Science er svært dårlig nytt for aksjonærer i selskap som produserer kundstgjødsel.
Godt nytt for kloden
Noen få planter trenger ikke gjødsles med næringsstoffet nitrogen. Nå vil forskere kopiere denne unike egenskapen til matavlinger som mais og bygg. Det er godt nytt for jordkloden men dårlig nytt for AS Norge.
Dårlig nytt for Yara
Hvis vitenskapen klarer å kvitte seg med klimabelastningen som produksjon av kunstgjødsel utgjør vil det skape et mer bærekraftig landbruk, men ødelegge en av norges viktigste hjørnesteinbedrifter, - Yara. Årsaken er at produksjon av livsviktig kunstgjødsel er svært energikrevende og dermed har et enormt co2 miljøavtrykk.
Gigant
Yara ble grunnlagt i 1905 under navnet Norsk Hydro, og selskapet startet som en av de første produsentene av mineralgjødsel i verden. I 2004 ble Yara utskilt fra Norsk Hydro som et eget selskap, og fokuserte helt på produksjon og distribusjon av gjødsel.Yara opererer i mer enn 60 land og har salgskontorer i over 150 land. Yara produserer nitrogenbasert gjødsel, fosfatgjødsel og kaliumgjødsel.
Bakterier
Det finnes bakterier som tar gassen dinitrogen (N2) ut av luften og omdanner den til ammonium. Det er akkurat hva plantene kan bruke som nitrogenkilde. Og det er det samme som den norske gjødselgiganten Yara har gjør. Prosessen involverer reaksjonen mellom nitrogen (N₂) fra luften og hydrogen (H₂) for å danne ammoniakk (NH₃).
Betaler i Nitrogen
Bakteriene som forskerne nå har fattet interesse for gjør akkurat det samme som det norske firmaet. De koloniserer plantenes røtter hvor de får tilført sukker fra fotosyntesen. Det merkelige er at bakteriene betaler plantene ved å gi dem nitrogen.
Selvgjødslende
Denne symbiosen eksisterer i dag i belgfrukter som hestebønner, kløver, lupin, soyabønner og mais. Spesielt de to siste er viktige matkilder for jordens befolkning. Alle de nevnte plantene kan vokse uten at bøndene må tilføre nitrogengjødsel, noe de ellers må med alle andre plantevekster.
Dyrt og dårlig
Det brukes i dag enorme mengder kunstgjødsel på jordkloden. Nitrogengjødsel er dyrt for skadelig for klimaet fordi den kjemiske prosessen som skal til for å danne gjødselen krever høy temperatur og trykk. For å få til dette brukes det energi med et stort miljøavtrykk. På godt norsk står gjødselbransjen bak enorme CO2-utslipp, omregnet til to prosent av verdens totale energiforbruk. Gjødselfabrikanter som Yara tar nitrogen ut av luften og gjøre det om til ammonium, som kan spres på jordene.
Skal lære planter
Førsteamanuensis Kasper Røjkjær Andersen fra Institutt for Molekylærbiologi og Genetikk - Plantemolekylærbiologi ved Aarhus Universitet er en av de danske forskerne som vil minske produksjonen av kunstgjødsel ved å "lære" plantene hvordan de skal gjøre jobben selv. Belgvekster har reseptorer i røttene som samarbeider med nitrogenproduserende bakterier. Det er denne symbiosen de danske forskerne vil "stjele" og overføre til andre planter.
Toppen
Hvis forskerne får det som de vil er det gode nyheter for miljøet, men dårlige nyheter for en av Norges største bedrifter.
Kunstgjødsel viktig
Uten nitrogengjødsel ville man ikke kunnet opprettholdt den store befolkningsvksten vi har hatt op kloden vår. Nå som vi teller ti millarder sjeler er vi totalt avhengige av kunstgjødsel. Mange mener likevel at ordningen ikke er bærekraftig på lang sikt på grunn av det høye energiforbruket man har i forbindelse med produksjonen av kunstgjødsel. Andersen mener bøndene vil bli glade om han kan lære plantene deres å gjødsle seg selv, fordi kunstgjødsel er svært dyrt.
Kuer og kløver
På en åker forsvinner mye nitrogen med innhøstingen. Bonden må derfor tilføre åkrene sine nytt nitrogen. I et bærekraftig landbruk omgår bøndene imidlertid dette problemet ved å plante kløver eller andre nitrogenproduserende belgfrukter på åkrene sine i rotasjon med avlinger som hvete og mais. Derved produseres det mer nitrogen som gjør jorda rik på næringsstoffer som de andre vekstene kan ha nytte av året etter. Men som kjent - mennesker spiser ikke kløver, så forskerne ser helst at andre matplanter lærer seg teknikken.
Revolusjonerende vitenskap
Snart kan Røjkjær Andersens forskning overføre symbiosen i belgfrukter til andre planter. Da kan hvete, bygg, raps og mais å bli selvgjødslene. Forskerne i Danmark har kommet så langt i arbeidet at de har våget å publisere en studie i det anerkjente magasinet Science. Det gjør man ikke hvis man ikke er sikker på å være inne på noe viktig.
Reseptorer
I studien kommer det fram at forskerne har identifisert to reseptorer kalt NFR1 og NFR5, og at det konkret wr disse som sørger for selvgjødslingen. Tusenkroners spørsmålet har vært hvordan disse reseptorene aktiveres av bakterienes signalmolekyler. Dèt har forskerne i Danmark funnet ut, og publisert studiet i Science.
Lama power
Forskerne har laget en helt ny teknologi der de tar antistoffer fra lamaer(!) kalt nanobodies for å aktivere andre planter. Forskerne brakte kunstig NFR1 og NFR5 sammen med nanobodies i sitt forsøk, og dette var nok til at plantene dannet rotknuter uten tilstedeværelse bakteriene som belgfruktene benytter. Forskerne mener derfor at de har løst gåten om selgjødsling, og kan overta jobben til bakteriene.
Gjennombrudd med bygg
De danske forskere har også mener også de har hatt et gjennombrudd på et annet område sp er relatert til selvgjødsling. De fant reseptorer i bygg som minner om belgfrukten NFR1 og NFR5, men som ikke har en symbiose bakterier. Nå tror forskerne de vet hvordan de skal gi bygg det lille løsningen til hvordan planten skal gjødsle seg selv. Så kanskje blir det mye rugbrød i norske skolebarns martbokser i framtiden?
Bekymret lama
De sarte danske forskerne byttet rett og slett ut NFR1 og NFR5 i en belgfrukt og erstattet dem med RLK4 og RLK10 reseptorer fra bygg. Det var ikke nok til å aktivere symbiosen som produserer nitrogen, men da forskerne brakte de to reseptorene sammen med lama nanobodies, , startet startet plutselig den symbiotiske prosessen og planten var igjen i stand selvgjødsling. I første omgang akter forskerne å aktivere symbiosen i bygg, mais og kassava. Klarer de det ser det stygt ut for gjødselbransjen - og kanskje også for lamaene?
Hovedsiden