چین تنها در ۱۰ ماه شنهای بیابان را به خاک حاصلخیز تبدیل میکند
دانشمندان موفق شدند با بهرهگیری از میکروبهای پرورشیافته در آزمایشگاه، شنهای سست بیابان را به لایهای نازک و پایدار تبدیل کنند که باد نمیتواند بهراحتی آن را جابهجا کند. این سطح مستحکم به گروههای احیای محیطزیست این امکان را میدهد که پیش از آنکه بادهای شدید و گرمای شدید موجب تخریب گیاهان جوان شود، درختچهها و علفها را بکارند.
کاربرد سیانوباکتریها در تثبیت شنها
در شمالغرب چین، پژوهشگران با استفاده از سیانوباکتریهای پرورشیافته در آزمایشگاه، لایهای تیره و پایدار بر روی شنهای بیابانی ایجاد کردند که حتی پس از طوفانهای فصلی گرد و غبارها را حفظ میکند. آکادمی علوم چین، با پایش این مناطق در شرایط گرما و یخبندان، نشان داد که این پوستههای زیستی میتوانند طی ۱۰ تا ۱۶ ماه شنها را تثبیت کنند. هدف اولیه این پژوهش، ایجاد یک پایه خاکی پایدار بود تا گیاهان بتوانند بدون نیاز به کاشت مداوم دوام بیاورند.
مزایای سیانوباکتریها
سیانوباکتریها که حدود ۳.۵ میلیارد سال قدمت دارند، دیاکسیدکربن را با استفاده از نور خورشید جذب و مواد آلی تولید میکنند. برخی از این گونهها نیز در تبدیل نیتروژن هوا به مواد مغذی قابل استفاده برای گیاهان نقش مهمی ایفا میکنند. پس از مستقر شدن، آنها قندهای چسبناک را ترشح میکنند و شبکهای از رشتههای میکروبی را پیرامون دانههای شن شکل میدهند که به تثبیت شن و جلوگیری از فرسایش کمک میکند.
این پوسته همچنین میتواند از رشد گیاهان مهاجم جلوگیری کند، اما در برابر تردد انسان و خودرو آسیبپذیر است و نیاز به مراقبت بلندمدت دارد.
حفظ رطوبت و مواد مغذی
در سال نخست، این سطح توانست مواد مغذی را در لایه بالایی خاک نگه دارد و با ترکیب گرد و غبار معدنی، سلولهای مرده و قندهای ترشحشده، مادهای آلی تولید کند که به حفظ نیتروژن و فسفر کمک کرده و شرایط بهتری برای جوانهزنی فراهم آورد. علاوه بر این، پوسته زیستی پس از بارشهای کوتاه، رطوبت را نزدیک سطح حفظ کرده و تبخیر را کاهش میدهد که این رطوبت اضافی میتواند به استقرار علفها و درختچهها یاری رساند.
توسعه و پایداری پوسته زیستی
با گذشت زمان، این پوسته از یک لایه عمدتاً میکروبی به پوششی شامل گلسنگها و خزهها تکامل پیدا کرد که پایداری آن را در برابر بادهای شدید و شبهای سرد افزایش داد. بررسی ۵۹ ساله روند احیای بیابان در چین نشان داد که افزودن سیانوباکتریها فرایندی چند دهساله را به چند ماه کاهش میدهد، اما شکلگیری پوستهای بالغ و مقاوم همچنان به دو تا سه سال زمان نیاز دارد.
کاهش فرسایش بادی و چالشها
آزمایشها نشان داده که این روش میتواند بیش از ۹۰ درصد از فرسایش بادی را کاهش دهد، اما اجرای وسیع آن مستلزم انتخاب دقیق مناطق، استفاده از گونههای بومی و محافظت در برابر چرای بیرویه، وسایل نقلیه و سوءمدیریت منابع است. بهعبارتی، این راهکار بهتنهایی نمیتواند همه عوامل بیابانزایی را برطرف کند.
این پژوهش در مجله Soil Biology and Biochemistry منتشر شده است.