تأثير التكنولوجيا الحيوية على تطوير المحاصيل المقاومة للمناخ

الفوائد على نطاق الأمن الغذائي والبيئة والاقتصاد

وينتج عن اعتماد المحاصيل التي تقاوم المناخ فوائد متعددة الأبعاد تتجاوز بوابة المزارع.

الأمن الغذائي والاستقرار الغذائي

ومن خلال تثبيت المحاصيل في ظل ظروف ضارة، تساعد محاصيل التكنولوجيا الحيوية على الحفاظ على سلاسل الإمداد ومنع ارتفاع الأسعار الذي يؤثر بشكل غير متناسب على الفقراء، ويعني تعزيز القدرة على التكيف أنه حتى في سنة سيئة، لا يزال بإمكان المزارعين أن يجنيوا ما يكفي من الغذاء لأسرهم ومجتمعاتهم المحلية، وعلاوة على ذلك، فإن بعض المحاصيل المحظورة أحيائيا - مثل القدرة على التكيف مع فيتامين ألف - غولدن - كولين مع تحسين التغذية، ومعالجة الجوع المخفي في الفئات السكانية الضعيفة.

الاستدامة البيئية

وكثيرا ما تتطلب المحاصيل المقاومة للمناخ قدرا أقل من المدخلات، إذ أن الأنواع المتسامحة من الجفاف تقلل من الحاجة إلى الري، وتحافظ على موارد المياه العذبة التي تزداد شحها، وقد أدت محاصيل الأراضي الصالحة للزراعة إلى خفض كبير في استخدام مبيدات الآفات ذات الفتحات العريضة، مما يعود بالفائدة على الحشرات المفيدة والملوثات والمزارعين، كما أن خفض الموانع المحتملة في إنتاج مبيدات الكربون في التربة يساعد على فصل المحاصيل.

Economic Resilience for Farmers

ويواجه المزارعون الذين يزرعون أصنافاً مقاومة للمناخ تقلب في العائدات، مما يترجم إلى دخل يمكن التنبؤ به وإلى تحسين فرص الحصول على الائتمان، وفي كثير من الحالات، تعوض تكلفة البذور التكنولوجية الحيوية عن وفورات في المدخلات (المياه ومبيدات الآفات والأسمدة) والعائدات المرتفعة، وبالنسبة لصغار الملاك في البلدان النامية، يمكن لهذه الفوائد الاقتصادية أن ترفع الأسر من الفقر وأن تتيح الاستثمار في التعليم والصحة والتحسين الزراعي.

التحديات والمناقشات والحواجز التنظيمية

ورغم الوعد، فإن الطريق من المختبر إلى الاعتماد الواسع النطاق محفوف بالتحديات التي هي ذات طابع سياسي واجتماعي بقدر ما هي تقنية.

الموافقة التنظيمية والحواجز التجارية

ولدى بلدان مختلفة عمليات موافقة مختلفة إلى حد كبير على المحاصيل المحررة من الجينات والآلية العالمية، وقد احتفظ الاتحاد الأوروبي، تاريخيا، بقواعد صارمة بشأن المتغيرات الجينية، رغم أن المناقشات الأخيرة في مجال السياسات قد تفتح الباب أمام نباتات مبسطة ذات محررات جينية، وعلى النقيض من ذلك، فإن الولايات المتحدة وكندا والأرجنتين واليابان لديها نظم أكثر تبسيطا للمحاصيل الممهدة التي لا تحتوي على حمض نووي أجنبي، وهذه الاختلافات التنظيمية تخلق حواجز تجارية:

التصور العام والقبول

وقد أعاقت عملية التشكيك العامة، ولا سيما في أوروبا وأجزاء من آسيا، اعتماد التكنولوجيا الحيوية في المحاصيل، وقد أدى سوء المعلومات وانعدام الشفافية والشواغل المتعلقة بمراقبة الشركات للبذور إلى زيادة المقاومة، ورغم أن توافق الآراء العلمي يدعم على نحو كبير سلامة المحاصيل المعتمدة للآلية العالمية، فإن بناء ثقة المستهلكين يظل أمراً أساسياً، فالوسم عبر الشفاف، والتعليم العام، ومشاركة أصحاب المصلحة المحليين في أولويات البحث يمكن أن يساعد على معالجة هذه الشواغل.

المخاطر الإيكولوجية والزراعية

وتشمل المخاطر الإيكولوجية المحتملة التدفق الجيني من المحاصيل المحورة جينيا إلى الأقارب البريين، مما قد يخلق أعشاباً متسامحة أو يعطل النظم الإيكولوجية الطبيعية، كما أن تطور مقاومة الآفات لتكسينات بيتس هو شاغل آخر، رغم أن استراتيجيات زرع الملاذ كانت فعالة في تأخير المقاومة، وأن إجراء تقييمات للمخاطر البيئية، والرصد المستمر، والإدارة التكييفية أمر حاسم للتقليل من الآثار غير المقصودة.

الملكية الفكرية والوصول إليها

وهناك العديد من التكنولوجيات الحيوية التي تُعتبر براءات اختراع، ويمكن أن تُثمر البذور التي تملكها بما يتجاوز نطاق وصول صغار المزارعين في البلدان النامية، كما أن الشراكات بين القطاعين العام والخاص، والترخيص المجاني للاستخدام في المجال الإنساني، ومنابر التكنولوجيا الحيوية المفتوحة المصدر، يمكن أن توسع من فرص الوصول إليها، كما أن مبادرات مثل CGIAR ] تعمل مراكز البحوث بنشاط على توفير منتجات التكنولوجيا الحيوية في إطار الشروط الأساسية.

الاتجاهات المستقبلية: التكنولوجيات والابتكارات الناشئة

ويوعِد العقد المقبل بأدوات أكثر تطوراً لإيجاد محاصيل قادرة على التكيف مع المناخ.

علم الأحياء الاصطناعية والجيل القادم

فالتقدم في البيولوجيا الاصطناعية يسمح للعلماء ببناء دوائر وراثية جديدة تماماً، مثل أجهزة الاستشعار التي تحفز الاستجابات الواقية من الجفاف فقط عندما يتم اكتشاف ندرة المياه، ويتيح تحرير القاعدة وتحريرها الأولي مراقبة أفضل لتسلسلات الجينوم، مما قد يقلل من الآثار غير المستهدفة، وقد يؤدي التحرير الوبائي - الذي يغذي العلامات الكيميائية على الإجهاد الحمضي إلى إحداث تغييرات دائمة.

التعلم في مجال الآلات والتخلي عن الأمراض

ويجري الآن تطبيق استخبارات فنية للتنبؤ بمواد الجينات والعوامل البيئية التي ستنتج أكثر أنواع النبلاء مرونة، ويمكن أن تؤدي نماذج التعلم الآلاتي التي يتم تدريبها على مجموعات كبيرة من الجينوميا والمناخية والبيانات المولدة إلى التعجيل بتحديد أهداف تحرير الجينات الواعدة وتوجيه عملية الاختيار بمساعدة العلامات بطرق كانت مستحيلة في السابق.

Microbiome Engineering

فالنباتات لا تعيش في عزلة؛ وهي تتفاعل مع المجتمعات المحلية الميكروبية المعقدة في التربة وفي أنسجة تلك المجتمعات؛ ويستكشف الباحثون كيفية تصميم الميكروبيوم النباتي لتعزيز التسامح مع الإجهاد، وعلى سبيل المثال، فإن تطبيق البكتيريا المفيدة التي تنتج هرمونات النباتات أو تُكبت مسببات الأمراض يمكن أن يكمل قدرة البلد على التكيف، وقد تتيح التكنولوجيا الأحيائية في القريب العاجل تطوير المعاطف البذور التي تحتوي على نحو دقيق التصميم.

خاتمة

وقد بدأت التكنولوجيا الحيوية بالفعل في إعادة تشكيل الزراعة لمواجهة تحديات المناخ المتغير، ومن خلال تحرير الجينات، والتعديلات الوراثية، والتوالد الجزيئي المتقدم، فقد خلقنا أنواعا من المحاصيل التي تصمد أمام الجفاف والفيضانات والحرارة والملوحة والآفات الناشئة، مما سيقلل أيضا من الأثر البيئي ويحسن سبل عيش المزارعين، والرحلة بعيدة عن الكمال: لا تزال هناك عقبات تقنية وتنظيمية واجتماعية، ولكن البحث يكيف بشكل واضح.