Tváří v tvář klimatické změně odborníky zaměstnává otázka, jak nakrmit rostoucí populaci. V minulém století nás zachránily pesticidy a chemické hnojení, v tom současném je nadějí úprava genů. Brzy tak můžeme pěstovat brambory odolné vůči horku, nebo rýži, která přežije záplavy. Jak to ale bývá, revoluce někdy požírá vlastní děti..

V roce 2023 spláchly Indii silné monzunové deště. Zatopené rýžové pole poskytly jen slabou úrodu, což se promítlo v narušení globální distribuce plodiny a vyšponování její ceny. S podobným problémem se tentýž rok potýkal také klíčový evropský producent rýže, Itálie, tentokrát kvůli již druhému mimořádně suchému roku v řadě.

Po suchém létě zalily západní Evropu silné podzimní srážky. Brambory v řádcích zahnívaly, což zvýšilo evropské ceny brambor na 14leté maximum. Mezitím na malých rodinných farmách v Africe, kde se pěstuje přes 90 % veškeré zemědělské produkce, přihlíželi devastaci úrody manioku.

Ten sice snáší vlny veder i sucha, co ovšem nesnese, jsou viry přenášené škůdci molicemi, jejichž zóna působnosti se s oteplováním klimatu rozšířila po celém východě kontinentu. To v důsledku očekávaných klimatických změn nepředstavuje dobré vyhlídky pro zemědělství. Nezbývá proto než hledat nové revolucionáře.

Jak oddělit zrna od plev

Dobrou zprávou je, že se máme z čeho učit. V polovině minulého století se rýsovala podobná krize. Globální hladomory a populační exploze rozproudily tíživé dohady o budoucnosti, které zastavila až tzv. zelená revoluce.

Za jejího „otce“ se označuje americký agronom Norman Borlaug (1914–2009), který podle Josette Sheeranové ze Světového potravinového programu OSN „zachránil více životů než kterýkoliv jiný člověk v historii.“ Borlaugovi se povedlo vyšlechtit novou odrůdu zakrslé pšenice, která většinu své energie vkládá namísto do stonků do zrn.

Jeho práce odstartovala „zelenou revoluci“, období rychlého pokroku v zemědělství, který zabránil rozsáhlým hladomorům a přispěl k podstatně vyšším výnosům. Ačkoliv se například populace Asie zvýšila o 60 %, ceny obilí klesly a míra chudoby se snížila.

Nová doba, nové nástroje

Zatímco ale zelená revoluce poloviny 20. století spoléhala na zavádění dusíkatých hnojiv, pesticidů, zemědělské techniky a zavlažování, ta současná zdůrazňuje udržitelnost a technologický pokrok.

Namísto chemie půjde o zemědělství založené na datech, využívání umělé inteligence či automatizace. V rukávu mají agronomové ještě jeden trumf. V DNA většiny živých organismů na Zemi se vyskytují čtyři základní nukleové báze:

adenin, thymin, cytosin a guanin, zodpovědné za uchování genetické informace v DNA. Vývoj nových druhů plodin, které za Borlaugha spočívalo v pracném selektivním šlechtění, by mohl nahradit mocné nástroje genetické modifikace a editace genů.

Brambory do nepohody

V červnu 2022 zasáhl americký severovýchod spalující vlna veder, čtyři dny po sobě se teploty vyšplhaly nad 35 °C. Naštěstí se tehdy testovala také nová bioinženýrská odrůda brambor, vyvinuté vědeckým týmem vedeným Katherine Meacham-Hensellovou.

Brambory jsou čtvrtou nejpěstovanější plodinou na světě, ale tradiční odrůdy jsou na teplo citlivé. Výsledky předčily očekávání. Modifikovaná odrůda v horku nevadla a vyrostlo z ní o 30 % více hlíz než z brambor v kontrolní skupině.

Toho bylo dosaženo vložením dvojice genů, které modifikují proces fotorespirace, kdy rostliny v horku plýtvají svou energií, vytvářejí toxiny a zabraňují fotosyntéze. „Fotorespirace představuje pro rostlinu velké energetické náklady, protože energie je přesměrována na metabolismus toxinu,“ uvedla Meacham-Hensoldová.

„Naším cílem bylo snížit množství promarněné energie obejitím původní fotorespirační dráhy rostliny.“.

Podobné strategie už vědci dříve zaměřili na rýže, „bramborová“ studie ovšem jako první ukázala vliv modifikace na zastoupení živin. Výzkumníci hlízy zmrazili a rozemleli, aby se otestovali, zda úpravy ovlivňují obsah škrobu, vlákniny, cukru, bílkovin, vápníku, draslíku, železa a vitamínu B6 a C, žádné změny ale nebyly zaznamenány.

„Neexistuje důvod, proč by tato technologie nemohla být aplikována na další plodiny,“ shrnul výsledky studie biochemik Edward Smith z Oxfordské univerzity.

Východisko, nebo slepá ulička?

Geneticky modifikované (GM) plodiny konzumují lidé už dvě desetiletí a pokrývají asi 11 % světové orné půdy. V USA je asi 90 % vypěstované kukuřice, bavlny a sójových bobů geneticky modifikovaných. Podle zastánců GM plodiny snižují ztráty v zemědělství a přispívají ke snížení potřeby pesticidů.

Zprávy z Číny například naznačují, že v provinciích, kde byla pěstována GM bavlna, se snížil počet škodlivých mšic a zvýšil počet berušek a dalšího užitečného hmyzu. Na druhou stranu, jiné plodiny jsou geneticky modifikovány k odolnosti vůči herbicidům, což může vést k nadměrné spotřebě chemických postřiků.

Ačkoliv FDA a WHO považují GM potraviny za bezpečné, kritici varují před dlouhodobými zdravotními riziky spojenými s jejich konzumací. Environmentalisté se zase obávají genového toku do divoce rostoucích příbuzných, nebo vzniku „superplevelů“.

Z těchto důvodů platí pro GMO v Evropské unii přísné regulace pro dovoz a ještě přísnější pro pěstování. „Volba je jasná,“ dodává švýcarský entomolog Hans Herren. „Potřebujeme zemědělský systém, který je mnohem ohleduplnější ke krajině a ekologickým zdrojům. Musíme změnit paradigma zelené revoluce.“.