Η ερημοποίηση αποτελεί μια τεράστια πρόκληση, καθώς τα φυτά δυσκολεύονται να επιβιώσουν στην κινούμενη άμμο. Ωστόσο, επιστήμονες στη βορειοδυτική Κίνα φέρνουν επανάσταση, ρίχνοντας μεγάλες ποσότητες κυανοβακτηρίων, γνωστά και ως μπλε-πράσινα φύκια, στο ξηρό έδαφος.
Αυτά τα ειδικά επιλεγμένα στελέχη κυανοβακτηρίων είναι ικανά να επιβιώσουν σε ακραίες θερμοκρασίες και ξηρασία για μεγάλες περιόδους. Όταν τελικά έρθει η βροχή, αυτά τα μικρόβια αναζωογονούνται, εξαπλώνονται ραγδαία και σχηματίζουν μια συμπαγή, πλούσια σε βιομάζα κρούστα πάνω στην άμμο. Αυτό το “ζωντανό” στρώμα σταθεροποιεί τους αμμόλοφους και δημιουργεί την ιδανική βάση για τη μελλοντική ανάπτυξη φυτών.
Είναι η πρώτη φορά στην ιστορία της ανθρωπότητας που μικρόβια χρησιμοποιούνται σε τόσο μεγάλη κλίμακα για την αναδιαμόρφωση φυσικών τοπίων. Καθώς ο “Μεγάλος Πράσινος Τοίχος” – η πολυετής πρωτοβουλία της Κίνας για φύτευση δέντρων και καταπολέμηση της ερημοποίησης – επεκτείνεται και σε Αφρική και Μογγολία, αυτή η πρωτοποριακή γεωμηχανική τεχνολογία μπορεί στο μέλλον να μεταμορφώσει την υφή ολόκληρου του πλανήτη μας.
Η τεχνική αυτή της τεχνητής “κρούστας” αναπτύχθηκε από επιστήμονες σε ερευνητικό σταθμό στην αυτόνομη περιοχή Ningxia Hui, στη βορειοδυτική Κίνα, στα όρια της ερήμου Tengger. Η Ningxia έχει υιοθετήσει την τεχνική ως μέρος της στρατηγικής της για τον έλεγχο της άμμου, στο πλαίσιο του Μεγάλου Πράσινου Τοίχου. Η τεχνική αναμένεται να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα για την αποκατάσταση περίπου 5.333-6.667 εκταρίων ερήμου τα επόμενα πέντε χρόνια.
Η ανάπτυξη της μεθόδου διήρκεσε πάνω από μια δεκαετία από τον Πειραματικό Ερευνητικό Σταθμό Ερήμου Shapotou, που υπάγεται στην Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CAS), στην πόλη Zhongwei της Ningxia. Ο Zhao Yang, αναπληρωτής διευθυντής του ερευνητικού σταθμού και επικεφαλής της ομάδας, δήλωσε ότι κατόρθωσαν να επιτρέψουν στα μπλε-πράσινα φύκια να συσσωρευτούν σε σταθερές επιφάνειες άμμου. Σταδιακά, συνδέθηκαν με τα σωματίδια του εδάφους, σχηματίζοντας μια κρουστική δομή που μοιάζει με σβώλους εδάφους – γνωστή στους επιστήμονες ως “κρούστες κυανοβακτηρίων”.
Η κρούστα λειτουργεί ως ένα “οικολογικό δέρμα” που καλύπτει το αμμώδες έδαφος και είναι ικανό να αντέχει ανέμους έως και 36 χλμ/ώρα. Τα κυανοβακτήρια είναι φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί που εμφανίστηκαν πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια και βρίσκονται σε σχεδόν όλα τα φυσικά οικοσυστήματα.
Με παραδοσιακές τεχνικές σταθεροποίησης της άμμου, η δημιουργία μιας φυσικής κρούστας απαιτεί τουλάχιστον πέντε έως δέκα χρόνια. Αντίθετα, η νέα μέθοδος με τα μπλε-πράσινα φύκια επιταχύνει δραστικά αυτή τη διαδικασία, επιτρέποντας τον σχηματισμό κρουστών εδάφους σε περίπου ένα χρόνο, βελτιώνοντας σημαντικά την ικανότητα της ανθρωπότητας να καταπολεμήσει την ερημοποίηση του εδάφους.
Αν και η ιδέα να χρησιμοποιηθεί κυανοβακτήριο για τη δημιουργία εδάφους στην έρημο είχε αναφερθεί το 2010, χρειάστηκε πάνω από μια δεκαετία για να τελειοποιηθεί η τεχνική. Στα πρώτα χρόνια, η κύρια πρόκληση ήταν η επιβίωση των βακτηρίων στο φυσικό περιβάλλον, καθώς άνθιζαν σε εργαστηριακές συνθήκες. Το 2016, ο Zhao ανακάλυψε ότι η εφαρμογή πίεσης κατά τον ψεκασμό των κυανοβακτηρίων και η εισχώρησή τους στα κενά μεταξύ των κόκκων της άμμου μπορούσε να αυξήσει το ποσοστό επιβίωσης πάνω από 60%. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση κρίθηκε ακατάλληλη για μεγάλης κλίμακας χρήση λόγω της εξάρτησης από ηλεκτρικό ρεύμα και οδική πρόσβαση.
Αυτό οδήγησε τον Zhao να εξερευνήσει εάν αυτές οι βιολογικές κρούστες θα μπορούσαν να μετατραπούν σε συμπαγείς “σπόρους” για ευκολότερη μεταφορά και διασπορά, καταλήγοντας τελικά σε μια σταθερή τεχνική. Η ομάδα επέλεξε αρχικά επτά στελέχη κυανοβακτηρίων από πάνω από 300 είδη. Στη συνέχεια, διαλύματα που περιείχαν μπλε-πράσινα φύκια αναμίχθηκαν με οργανική ύλη και λεπτή σωματιδιακή ύλη για να σχηματίσουν μια πάστα. Αυτό το μείγμα χύθηκε σε καλούπια με εξαγωνικά πλέγματα, παράγοντας τελικά σπόρους που έμοιαζαν με σβώλους εδάφους.
“Αυτά τα μπλοκ εδάφους δεν είναι μόνο εύκολα στη μεταφορά, αλλά έχουν και πολύ υψηλό ποσοστό επιβίωσης”, δήλωσε ο Zhao. Όταν διασκορπίζονται σε ξηρό έδαφος, αναπτύσσονται γρήγορα μετά τη βροχή και σχηματίζουν σταθερές κρούστες εδάφους.
Ο Πειραματικός Ερευνητικός Σταθμός Ερήμου Shapotou, που ιδρύθηκε το 1955, υπάγεται στο Βορειοδυτικό Ινστιτούτο Οικο-Περιβάλλοντος και Πόρων της CAS. Ως ο πρώτος ολοκληρωμένος ερευνητικός σταθμός για τον έλεγχο της άμμου στην Κίνα, αποτελεί ζωτικής σημασίας πλατφόρμα για την έρευνα της ερήμου στην Κίνα και μια διεθνώς αναγνωρισμένη βάση έρευνας για την επιστήμη της ερήμου. Ο σταθμός είναι γνωστός για την πρωτοποριακή μέθοδο “straw checkerboard” κατά της ερημοποίησης, αλλά έχει αναπτύξει και πολλές άλλες θεωρίες και πρακτικές για τη σταθεροποίηση της άμμου, οι οποίες έχουν υιοθετηθεί ευρέως παγκοσμίως.
Σύμφωνα με άρθρο του Οκτωβρίου στην ιστοσελίδα της Εθνικής Επιτροπής Ανάπτυξης και Μεταρρύθμισης, η Κίνα έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην καταπολέμηση της σοβαρής ερημοποίησης, των αμμοθύελλων και της διάβρωσης του εδάφους στις ξηρές βόρειες περιοχές τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, μέσω του Προγράμματος Δασικής Ζώνης Προστασίας Τριών Βορράδων – την επίσημη ονομασία του Μεγάλου Πράσινου Τοίχου. Το άρθρο ανέφερε ότι η χώρα εξακολουθεί να χρειάζεται να “προωθεί επίμονα” το έργο του Μεγάλου Πράσινου Τοίχου, αντανακλώντας προηγούμενα σχόλια του Προέδρου Xi Jinping. Ζήτησε την επιτάχυνση των εξελίξεων στις βασικές τεχνολογίες και την προώθηση πρακτικών τεχνικών και κατάλληλων μοντέλων. Τον Ιούλιο, η Κίνα ανακοίνωσε την ολοκλήρωση μιας ζώνης ελέγχου άμμου μήκους 1.856 χλμ που εκτείνεται σε τρεις ερήμους στην αυτόνομη περιοχή της Εσωτερικής Μογγολίας, καλύπτοντας συνολική έκταση 94.700 τετραγωνικών χιλιομέτρων.
