Gains of the „biomass fever”

Summary
There is a growing resource need by the society, while natural resources are being exploited far beyond their carrying capacity. Depleting energy resources and population/industrial growth urge the search for new types of renewable energy sources, such as biomass. Biomass is of small energy density and requires extensive land usage by either involving new intact habitats, or using cultivation areas presently used for crops produced by the agriculture. In this respect, food and energy production compete each other. Genetic engineering is being used and tested in every aspect of biomass production, focusing on various target genetically modified organsims (GMOs) including crops, bacteria, yeasts and catalysts. Researchers attempt to genetically engineer plants that grow faster, have high sugar content, contain more cellulose or less lignin, have greater resistance to stress conditions. Alternatively, microorganisms are also being genetically modified to improve fermentation or facilitate the breakdown of cellulose. As a latest development, modified algae to produce future fuel have been of great attention. Enhanced agricultural production of GMOs have raised serious doubts concerning their environmental impacts. In the case of energy crops, however, potential environmental risks may skip the attention of research and public discussion, as GMOs for non-food products get less attention from the consumers.

1800 és 2000 között a világ népessége hatszorosára nőtt, a mezőgazdasági termelés pedig megtízszereződött. 1960 és 2000 között a világ népessége megduplázódott, háromról hatmilliárd lett, ugyanekkor a mezőgazdasági termelés több mint duplájára nőtt. Természetesen mindez a fejlettnek mondott intenzív mezőgazdasági technológiák térhódítása, a fokozódó föld- és fosszilisenergia-használat és vízfelhasználás mellett történt.

A növekedés révén az emberiség csapdába került. Minél többet termel a mezőgazdaság, annál több ember ellátása válik lehetővé, és ez kikapcsolja a népesség és a természetes környezet eltartó képessége közötti negatív visszacsatolást. Vagyis évente nyolcvanmilliónyi emberrel növekszik a Föld lakossága, amely újabb kényszert szül az intenzitás növeléséhez. Ugyanakkor ma már azt tapasztaljuk, hogy a világ népessége gyorsabban gyarapodik, mint az ellátásukhoz szükséges gabonatermelés volumenének bővülése, amely a szükséges növekedés egyharmadával növekszik csupán. Ehhez járul még hozzá, hogy a gabonafélék normál hozamnövelése az 1970-es évekbeli átlagos évi 3-5%-ról lecsökkent évi 1-2%-ra. Azt sem szabad elfelejteni, hogy az éhezők száma évről évre növekszik, és 2010-re meghaladta az egymilliárd főt.

A szükségletek kielégítéséhez egyre több földterületre, vízre, energiára van szükség, pedig már egy ideje látható, hogy készleteink végesek. A világ élelmiszer-ellátásához becslések szerint 2020-ra kb. 200-500 millió hektár újabb mezőgazdasági területekre lenne szükség, a jelenlegi 1500 millió hektár mellé [Kampman és mtsai 2008]. A FAO előrejelzése szerint az élelmiszer-előállításhoz szükséges területek 2030-ra a fejlődő országokban jelentősen nőnek. 1999-hez képest 120 millió hektárral fog bővülni a mezőgazdasági területek nagysága, például a szubszaharai Afrikában 60 millió, Latin-Amerikában és a Karib-szigeteken 31 millió hektárral fog bővülni. [Bruinsma 2003].

Az olajcsúcs (peak oil) elmélete mellett [Hubbert 1956], amely a fosszilis energiaforrások végességére figyelmeztetett és mára beigazolódott, megjelent a talajcsúcs (peak soil) teóriája is. A The Daily Telegraph folyóirat híradása [Hough 2010] John Crawfordot, a Sydney-i Egyetem Fenntartható Mezőgazdaság tanszékének vezetőjét idézi, aki szerint akár 60 év alatt is elfogyhat a termőtalaj a világon a föld túlzott használata miatt. A Crawford által bemutatott tanulmány rámutat, a termőtalaj vékonyodásának oka az elhibázott földhasználat és túltermelés okozta erózió, valamint a klímaváltozás. Becslése szerint évente 75 milliárd tonna talaj pusztul el világszerte, és mára a világ termőtalajának 80 százaléka mérsékelten vagy jelentősen erodálódott. Kínában az erózió üteme a természetes regenerációs képesség 57-szerese, míg Európában 17-szeres, Amerikában 10-szeres, Ausztráliában 5-szörös a mutató. „Ha nem teszünk drasztikus lépéseket, a világ termőtalaja akár 60 éven belül is eltűnhet. Ez az élelmiszerárak megugrásához és globális élelmezési válsághoz vezethet” – idézi Crawfordot a The Daily Telegraph.

A fenti tények arra utalnak, hogy a növekvő világnépesség növekvő élelmiszer-szükségleteinek kielégítése elérte ökológiai határait. A fosszilis energiaforrások közül az olaj közeli kimerülése, továbbá az éghajlatváltozás és a fejlett országok energiafüggősége miatt, a „Nyugatnak” új, lehetőleg megújuló energiaforrások után kell néznie. Ezen okok miatt napjainkban egyre erőteljesebben fordul a figyelem a biomassza energetikai hasznosítása felé.

A biomassza energetikai felhasználása széleskörű. Egyrészt elégethetjük közvetlenül, mint primer energiaforrásokat. Itt hagyományosan a fára gondolunk, de ma minden olyan növény a célkeresztben van, amelynek nagy a produkciója. Másrészt másodlagos energiahordozókat készíthetünk belőlük, mint amilyenek az agroüzemanyagok, vagy a pirolízis gáz és olaj. Magukat az élő szervezeteket bioreaktorokként is használhatjuk, hogy velük termeltessünk energiahordozót, például baktériumokkal olajat, algákkal alkoholt, olajat vagy hidrogéngázt.

A felhasználási módok egy jelentős területe átfed az elsődlegesen élelmezési célokat szolgáló mezőgazdasági termékek körével. Ezért a mezőgazdaságra, a kimerült talajra, a már így is jelentősen felszámolt természetes ökoszisztémákra még nagyobb feladatok várnak, a természetre pedig ezzel arányosan több teher hárul. A konfliktus középpontjában ma az agro­üzem­anyagok állnak, amelyeket az érdekeltek bio­üzemanyagként emlegetnek, mintha azok csupa zöld tulajdonsággal lennének felruházva. A bio­üzem­anyagok megkívánt mennyiségben történő előállítása azonban komoly területi korlátokba ütközik, hiszen a mezőgazdasági alapanyagok kis energiasűrűségük miatt csak nagy területekről begyűjthetők.

A jelenlegi technológia mellett, ha a világ teljes kukorica-, cukornád-, szója- és pálmaolaj-mennyiségét folyékony üzemanyaggá alakítanánk, az a világon felhasznált fosszilis üzemanyagnak csupán 3%-át tenné ki, és a világ fosszilis üzemanyagaiból nyert elsődleges energiának kb. 1,2%-át adná [Field és mtsai 2008].

Amennyiben az USA (a világ legnagyobb kukorica alapú etanolt gyártó országa) a teljes kukoricaterméséből etanolt gyártana, úgy az ebből előállítható etanollal a benzinfogyasztásnak 17%-át helyettesíthetné. A világ összkukorica-termését felhasználva is, csak a jelenlegi szükségletek 40%-át fedezhetné [Makay 2008].

A csekély arányú helyettesítés több földterület bevonásával érhető el, de mivel az élelmiszer- és energiatermelési célú felhasználás vetélkedik, ezért vagy az egyiktől, vagy a másiktól vonunk el területet. Európában, egy hatásvizsgálat kapcsán világossá vált, hogy az európai vezetők elvárásainak teljesítése (10%, többnyire bio­üzemanyag részesedés az üzemanyagokban 2020-ig) a közösség termőterületeinek 72%-át igényelné, illetve minden megtermelt liter bioüzemanyag két és félszer többe kerülne, mint a normál [Smith 2007]. Ezekből a számokból nagyon jól látszik a potenciális veszély. Ma a világon a fosszilis üzemanyagoknak kereken az 1%-át helyettesítik biológiai eredetűvel, és már ezen a szinten is kérdőjelek merültek fel a bioüzemanyagok élelmiszerár-felhajtó szerepével kapcsolatban.

Egyes kutatók az élelmiszerek áremelkedésének 75 százalékát [Chakrabortty 2008], mások 10-30 százalékát [pl. Rosegrant 2008] a bioüzemanyagok iránti kereslet megugrásának tulajdonítják. Collins [2008] szerint az etanolgyártás kukoricafelhasználása 25-50 százalékban járult hozzá a termény árának emelkedéséhez (ez esetben a kukorica termelői árának növekedéséről van szó) [Popp és Potori 2008]. Az Actionaid tanulmánya szerint [Actionaid UK 2010] az agro­üzemanyagok a 2008-as élelmiszerárak növekedéséhez legkevesebb harminc százalékban járultak hozzá, továbbá ez 100 millió ember szegénységét, és 30 millió éhségét okozták [World Bank 2008]. A szervezet 2020-ig, amennyiben a globális agroüzemanyagra vonatkozó célkitűzések teljesülnek, további 76%-os élelmiszerár emelkedést prognosztizál ennek következtében. Szerintük ez további 600 millió ember szegénységbe jutását eredményezné.

Ebben a helyzetben egyre többen tekintenek a biotechnológiára, azon belül is a géntechnológiára, mint egyetlen lehetséges megoldásra. Az élelmiszercélú vagy azt közvetetten szolgáló transzgenikus növények a fogyasztók széles körének nemtetszését váltották ki, és az előítéleteken túl szaporodni látszanak az ellenérveket megalapozó kutatások és tapasztalatok is. Ezzel párhuzamosan a géntechnológiai kutatásokba fektetett összegek egyre nőnek, az alágazatnak megtörtént az intézményesülése, és kétségtelen anyagi érdekeltségek húzódnak meg a törekvések mögött. Már csak e két ok miatt is, e terület művelői kitörési pontot vélnek felfedezni az energetikai célokat szolgáló növénytermesztés területén, mivel a fogyasztókat nem kell az egészségre gyakorolt ártalmak hiányáról meggyőzni, a transzgénikus szervezetek ebben az esetben energetikai célokat szolgálnak.

A téma iránti érdeklődésre utal, hogy számos európai, technológiai hatásvizsgálattal foglalkozó intézmény egy közös program keretében (European Parlia­mentary Technology Assessment) vizsgálta a gén­­­technológiával szembeni elvárások változását, és amelynek keretében külön kitértek a nem élelmiszercélú módosítások kihívásaira. A Föld Barátai 2007 tavaszán ugyancsak állásfoglalást bocsátott ki [Friend of the Earth 2007], amelyben összegzik a biomasszával kapcsolatos ellenérveket, s feltételeket fogalmaznak meg a hasznosítással kapcsolatban. Az ún. Quitói Nyilatkozat, amelynek keretében a helyi emberek függetlenségüket féltik a bioüzemanyag-üzlet szereplőitől, többek között felhívja a figyelmet arra, hogy a bioüzemanyagok szabad utat jelentenének a genetikailag módosított (GM) gabonák számára, a vele járó számos hatással együtt.

A biotechnológiának a növénytermesztés és az alapanyagok konverziójának minden területén vannak törekvései. Elsődleges cél a produkció növelése vagy valamilyen speciális tulajdonság kifejezősének erősítése, például alkalmazkodás a marginális területek ökológiai viszonyaihoz, olaj-, cukor- vagy keményítőtartalom növelése, ellenállás a rovarkártevőknek, előny a gyomnövényekkel szemben, magasabb cellulóz-, kisebb lignintartalom stb. A törekvések másik nagy területe az alapanyagok átalakításának megkönnyítése, mint például a cukor kivonása, a keményítő és a cellulóz hidrolízise és fermentációja a géntechnológia segítségével.

A biotechnológia a terméseredmények fokozását a növények genetikai képességének kihasználása, a növénynemesítés, legújabban a génkészlet mesterséges módosítása által kívánja elérni. A Nature Bio­technology folyóirat „A bioetanolnak szüksége van a biotechnológiára” címmel jelentetett meg – szerző megjelölése nélkül – cikket [Anonymous 2006]. Az írás lelkesen ecseteli, hogy az etanol egyik alapanyagának, a kukoricának a termelése milyen magas költségekkel és környezeti károkkal jár, mint pl. a nitrogénműtrágya, a talajerózió, a rovar- és gyomirtó szerek, sőt még a fejlődő országok élőhelyeire leselkedő veszélyt is megemlíti. Ezeken a problémákon segíthetne a biotechnológia. „Jelenleg főleg kukoricából és cukornádból gyártott etanol esetében már kidolgozták a rekombináns DNS-technológiákat, amelyek egyrészt emelnék az etanolhozamot, másrészt pedig csökkentenék a betáplált nyersanyagok környezetre gyakorolt káros hatását, továbbá fokoznák a feldolgozás hatékonyságát a finomítóban”. Ígérik a fotoszintézis széndioxid-fixáció hatékonyságának javítását, a nitrogénfixáció megoldását vagy az endo­spermiumban lévő keményítő egyszerűbb cukorrá való lebontását végző enzimrendszer beépítését a növényekbe.

Az élelmezési, takarmányozási és energetikai célokat is szolgáló növénytermesztés esetében alkalmazott génmódosítások környezeti vagy egészségre gyakorolt potenciális hatásai között nincs különbség, ezek a jól ismert diskurzusok tárgykörében tartoznak. Ezen a téren azt érdemes megjegyezni, hogy könnyen szétválhat az energetikai célra termesztett növénytermesztés az élelmezési célútól, ha a fogyasztók többsége továbbra is elutasítja a GM szervezetek élelmiszercélú alkalmazását. Viszont abban az esetben, ha kiterjedt területeken energetikai célú termesztés folyna, a koegzisztencia és egyáltalán a génmegszökés kérdése válhatna kezelhetetlenné.

A közvélemény gyakori elutasítása miatt a genetikai mérnökök kedvenc célterülete, ezért egyre inkább az ún. második, illetve harmadik generációs üzemanyagok köre. További érveket találnak abban is, hogy a már fent említett vetélkedést az élelmiszeripari alapanyagokkal akkor lehet megszüntetni, ha az élelmiszer-termelésre nem alkalmas cellulózt használják fel energetikai célokra. Ez hatalmas mennyiségben áll rendelkezésre, hiszen a földi biomassza tömegének csaknem a fele cellulóz.

A nem élelmiszeripari felhasználású alapanyagokból készült motorhajtóanyagokat nevezik második generációs bioüzemanyagoknak. Alapanyagként bármilyen növénytermesztési maradék vagy növényi szervezet felhasználható. A probléma azonban az, hogy a cellulózt szét kell választani a lignintől, majd pedig le kell bontani alkohollá. A folyamat magas energiaigényét GM szervezetek alkalmazásával kívánják csökkenteni. Mivel ebben az esetben a módosítás nem magát a növényt érintené, hanem valójában egy ipari folyamathoz hoznak létre módosított mikroorganizmusokat, ezért ennek közvetlen veszélyessége fel sem merül az alkalmazókban. Már csak azért sem, mert ezeket a mikroorganizmusokat magas hőmérsékleti körülményekre is specializálni kell, ami sebezhetővé teszi őket arra az esetre, ha mégis kikerülnének a szabadba.

Ugyan az ilyen szervezetek tényleg segíthetnek hatékonyabbá tenni a folyamatot, de még ebben az esetben is kétségtelen az átalakítás jelentős energiaigénye. Valódi megoldásként ezért a harmadik generációs bioüzemanyagokra gondolnak, amikor a módosítás már újra magára a növényre irányulna. Ebben az esetben a módosítás azt célozza, hogy a keményítő cukorrá való lebontása, sőt a cellulóz lebontása is az élő növény saját vegykonyhájában történjen meg.

Az utóbbi időben még a cellulóznál is nagyobb hírértéke van az algák segítségével készített olajnak, alkoholnak vagy éppen hidrogénnek. A történet a hetvenes évek végének energiakrízisével kezdődött, és ma már egyesek az algákkal termeltetett olajat a hagyományos olaj versenytársaként tüntetik fel, és az algákban látják az energiakrízisre adott legfőbb választ. Az Obama adminisztráció is több tízmilliós támogatást nyújtott erre a célra, beleértve a GM szervezetek kikísérletezését. A kérdést feszegetve a The New York Times tett közzé egy írást 2010. júliusában, amelyben a lehetséges előnyöket és veszélyeket mérlegeli [Maron 2010].

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (US Department of Energy, DOE) először 1978 és 1996 között támogatott egy jelentősebb kutatási programot, amelynek a zárójelentésében [US Department of Energy 1998] megállapították, az algák használata költséges, és ezért nem versenyképes a hagyományos olajjal. Akkor a szorzó a költségek tekintetében kétszeres volt. Ezért itt sem kétséges, hogy a jobb produkció érdekében a géntechnológiához kell nyúlni. Ám akármilyen ártalmatlannak is gondolják a genetikai mérnökök a módosított algákat, az ellenzők azok környezetbe való kikerülése miatt aggódnak, amely bizonyosra vehető. Zárt térben ugyanis nem lehetne a kívánt mennyiségű olajat megtermeltetni, szükség van arra, hogy tavakban, tengerekben in situ körülmények között működhessenek. Jelenleg azonban semmilyen kockázatbecslés nem készült, és ezen a téren a szabályozás még teljesen gyermekcipőben jár. Sürgős szükség lenne pedig ezekre a kísérletezés legkorábbi szakaszában, hiszen nagyon nagy a befektetői érdeklődés, és amennyiben sokan fektetnek be ebbe az üzletbe, még ha kiderül is a kockázat, nagy lesz az ellenérdekeltség annak helyes mérlegelésére.

A kockázatok alábecsülésére már most jellemző, hogy a fajtatulajdonosok nem tartanak attól, hogy a természetbe kiszabadulva a módosított formák versenyképesek lennének a szabadban élő fajokkal. A veszélyeket pedig nem kellene alábecsülni, hiszen az algák gyors szaporodási ciklusa lényegesen nagyobb esélyt ad a módosított szervezet természetes megváltozásának, mint például az évente egyszer szaporító anyagot termelő kukorica esetében fennáll.

A mikrobák által termeltetett olaj előnyeként egyébként olcsóságát említik. Összevetve az ún. bioetanollal 65%-kal kevesebb energia szükséges az előállításához, és 50%-kal több út megtételére képes az autónk, ha ezt használjuk [Svoboda 2008]. Az Aurora Biofuels cég szerint, összevetve az élelmiszeripari nyersanyagok üzemanyagcélú felhasználásával, huszonötöd területhányadon lehet hasonló hozamokat elérni az algákkal, és azok hetvenszer vagy akár százszor is termelékenyebbek az olajtartalmú növényeknél. A kecsegtető eredmények mellett azonban nem lenne szabad elfeledkezni arról sem, vajon mi történik akkor, ha ezek a laboratóriumok nem kémcső vagy lombik méretűek, ha azt a hihetetlen mennyiségű olajat kellene pótolni, nagyjából nyolcvan millió hordót naponta, amelyet az emberiség elfogyaszt.
Az algákkal nemcsak olajat, de alkoholt is lehet termeltetni. Az Alegenol Biofuel Inc. olyan technológiát (Direct to Ethanol) fejlesztett ki, amelynek során az algák bioreaktorokban etanolt termelnek. Az alkohol- és olajtermeltetés mellett a másik célterület a hidrogén. Az algák természetes életfolyamataik során termelnek hidrogént, de módosítással el lehet érni, hogy akár 90%-os tisztaságú hidrogént állítsanak elő. Állítások szerint a napfényt 12%-os hatásfokkal képesek ezek a szervezetek hidrogénné alakítani. A módosítás itt a napfény megkötésének jobb hatásfokára irányult. Következtében az algaprodukció fele idő alatt érte el a korábbi szintet, színe pedig sötét zöldről világos zölddé változott [CleanTech Group 2009].

Az algák módosításának további célterülete a szénmegkötés mértékének növelése, amely a légköri szén-dioxid megkötésében játszhatna jelentős szerepet. Mint tudjuk az ún. CCS (Carbon Capture and Storage) technikákban sokan reménykednek – ha sikerül megkötniük a légkörből a szén-dioxidot, akkor fenntarthatják a fosszilis energiaforrások égetését is.

Az algaüzlet virágzását jól mutatja, hogy az ezzel foglalkozó szervezetek szövetsége 170 tagot tömörít [Algal Biomass Organization 2009], és sorba jelentik be a jobbnál jobb üzleti megállapodásokat, mint például amilyen az ExxonMobil és a Synthetic Genomics között létrejött.

A második generációs bioüzemanyagok vagy a nagyobb biomasszatömeg-hozammal rendelkező fajták kísérleteinek egyre több esetével találkozhatunk. 2006-ban tették közzé az Észak-Amerikában honos Populus trichocarpa nevű nyárfa géntérképét, ez volt az első fa, amelyet teljesen feltérképeztek annak érdekében, hogy minél nagyobb cellulózprodukcióra sarkalják majd, az abból kinyerhető alkohol érdekében. Két éve indult meg az olajpálma genomjának a feltárása, hogy módosított fajtákkal a kevésbé csapadékos vidékeken is lehessen ligeteket létesíteni.

Amerikában környezetvédők széles körének váltotta ki tiltakozását a hidegtűrő eukaliptusszal folytatott szabadföldi kísérlet. Ezt az idegenhonos fajt, amelyet már korábban is próbálták telepíteni Amerikában, most a hideg tűrésére módosították. A fajtatulajdonos az ArborGen, és mintegy negyed millió egyedet kívánnak a Golf-öbölben és Dél Karolinában elültetni kísérleti jelleggel. A 28 kísérleti helyet titokban tartották mindeddig. A cél, hogy évente félmillió ilyen egyedet termesszenek és juttassanak ki a szabadba. Az eukaliptusz gyors növekedése és magas produkciója jól ismert, ugyanakkor nagyon magas a vízfelhasználása is, továbbá invázív fajként ismert. A hidegtűrésre módosított fajta így azokra a területekre is kiterjedhet, amelyeken ezt az éghajlat korábban megakadályozta.

Az energetikai felhasználás hatékonyságnövelését célzó genetikai módosítások környezeti kockázatairól ismereteink kezdetlegesek, mondhatnánk, teljesen hiányoznak. Nem csoda, hiszen még az élelmiszeripari felhasználást szolgáló módosítások kockázatainak mérlegelése sem teljes körű. Mindkét területen félő, hogy a negatív környezeti hatások megismerése majd az idő múlása során válik lehetővé, amikor tehetetlenül szemléljük majd az elkövetett hibák következményeit. Ma igazában abban kellene áttörést elérni, hogy a GM szervezetek szerepét tágabb kontextusban szemléljék a döntéshozók, semmint a közvetlen, emberi életre közvetlenül veszélyes voltát tartsák meghatározónak.

A biomassza-láz csillapításában nem az a döntő kérdés, hogy találunk-e olyan genetikai konstrukciókat, amelyek képesek növelni a produkciót, vagy bioreaktorként üzemanyagot termelni autóink számára, hanem az, hogy ha ez sikerül, annak mi lesz az ökológiai ára. Az ember okoskodása eddig még mindig kudarccal végződött az ökológiai rendszerek (kibernetikus nyílt rendszerek) önszabályozási mechanizmusai miatt. Az ökológiában kevéssé járatosak sokszor gondolják úgy, hogy a légkörben halmozódó szén-dioxid vagy a talajban fölöslegben lévő nitrogén, mint alapvető alkotói a szerves anyagoknak, fokozni fogják a szervesanyag-produkciót. Ez azonban a különböző tápanyagok felvételének egymás általi limitáltsága miatt nem így van. Például, hiába igyekeznek géntechnológusok rávenni növényeinket a nitrogénfixációra, ha a fixálható mennyiséget limitálja a magas energiaigény, a molibdén, vas, kén elegendő jelenléte, vagy éppen a folyamat oxigénérzékenysége. A növekvő széndioxid-koncentráció maga is limitáló tényező a talajban, mert gátolja a növények víz-, kálium-, nitrogén-, foszfor-, kalcium- és magnéziumfelvételét.

A biogeokémiai ciklusok, amelyek az élet megújítását jelentik, 30-40 elem részvételét igénylik, amelyek végessége, rendelkezésre állása egy adott rendszerben limitáló tényező. A körforgásba hatalmas geológiai tartalékelem-raktárak iktatódnak közbe, amelyek egyrészt gázfázisúak (C, N, O), s amelyek gyors ciklusokat tesznek lehetővé, míg az üledékes kőzetek tartalékai (P, S) csak lassan mobilizálhatók, és éppen ezért korlátozó tényezők. A rendszerek működése teli van hasonló önszabályozó, egymást kiegészítő funkciókkal. A mineralizációnak az immobilizáció a fordítottja. Míg a mineralizációban az elemek szerves kötésből ásványi kötésbe kerülnek baktériumok közreműködésével, s csökken a talajban a szerves anyag, s nő a növények számára felvehető tápanyagok mennyisége, addig az immobilizációban a szervetlen elem épül be valamelyik talajmikróbába, amely elvonja a növény elől a hasznosítható elemet. Például gazdag szénforrások esetében a mikróbák immobilizálják a műtrágyával bevitt nitrogént és foszfort a növény elől. Ezek az antagonizmusok tudják biztosítani azt, hogy a növekedés ne lehessen végtelen, s hirtelen ne haladhassa meg az alkalmazkodáshoz szükséges idő sebességét.

A biomasszát nagyobb termelékenységre ösztönző mérnökieskedés túlzottan leegyszerűsítve gondolkodik, amikor úgy gondolja, hogy az alga szén-dioxidból és napenergiából állítja elő a bioüzemanyagokat, vagy hogy az elégetett fa hamujával megoldható a talaj termőképességének fenntartása. A tápanyag utánpótlását valójában a talaj–víz–levegő között folyó interakciók biztosítják, melynek legfőbb mozgatórúgója az élő szervezetek tömege. A fent említett, 30-40 elem körforgását a talajban egy négyzetméteren, s tetszőleges mélységben 400 gramm tömegű élő anyag biztosítja átlagosan, amely egy hektáron átlagosan 4 tonna, optimális esetben 30 tonna élőanyagtömeget jelent. Emögött hihetetlen faj- és egyedszámok sorakoznak fel, például négyzetméterenként, s tetszőleges mélységben 1014 baktérium-, 1011 gomba-, 108 algaegyed stb. Minden egyes beavatkozás az ökológiai rendszerbe – talajművelés, taposás, talajvízszínt-emelkedés, -süllyedés stb. – a mikróbaközösségek katasztrófájához, és ezen keresztül a talaj pusztulásához vezet.

Anélkül eszközölünk tehát bolygó léptékű beavatkozást az ökológiai rendszerekbe, hogy tisztában lennénk az egyes alrendszerekben, s az azok között megvalósuló történésekkel. Ilyen bátorságra csak a tudatlanság jogosíthat fel bennünket! Általánosságban azt az ítéletet is kimondhatjuk, hogy a biomassza elégetésével az ökológiai rendszerek megújulását lehetővé tévő tápanyagot füstöljük el, hogy kielégítsük féktelen energiaéhségünket. A GM szervezetek alkalmazása a szervesanyag-produkció ösztönzésében még akkor is súlyosbítaná a ma fennálló ökológiai problémát, ha annak semmilyen negatív közvetlen hatása nem lenne, mivel a nagyobb produkció révén csak rásegít az ökológiai rendszerek destrukciójára. Végül ésszerű lenne megfontolni, hogy azért állítunk elő még több és több energiát, hogy amit annak előállítása közben leromboltunk, az megpróbáljuk újraépíteni.

Gyulai Iván
(bioKontroll Folyóirat 2010. november)