Ny metode kan redusere lystgassutslipp fra landbruket med opptil 95 prosent
Forskere ved NMBU har funnet en bakterie i jorda som spiser den skadelige klimagassen lystgass. Med en ny, bioteknologisk metode kan bakterien hjelpe oss med å redusere klimagassutslipp fra matproduksjon.
Lystgass
kalles ofte «den glemte klimagassen», men den regnes som den tredje viktigste
etter CO2 og metan. Lystgass varmer opp jorda rundt 300 ganger mer
enn CO2, og den skader ozonlaget. Det meste av utslippene kommer
fra landbruket, ved produksjon og bruk av gjødsel. Forskere ved NMBU har nå funnet
en ny metode for å redusere disse utslippene ved hjelp av spesielle bakterier
i jorda som kan spise lystgassen. Ferske tall fra en feltstudie som ennå ikke
er publisert, viser svært lovende resultater. Der har bakteriene klart å
redusere utslippene fra jorda med mellom 40 og 95 prosent. – Vi synes dette er utrolig
spennende resultater. Den nye metoden kan gi oss et kraftig og nytt verktøy i
arbeidet mot global oppvarming, sier Elisabeth Gautefall Hiis,
doktorgradsstipendiat på prosjektet ved NMBU. Stort behov for nye
løsninger Nitrogenholdig gjødsel brukes til
dyrking av matplanter over hele verden. Gjødselen er avgjørende for at vi
skal klare å produsere nok mat til verdens befolkning. I jorda finnes det mange
bakterier som tar opp nitrogen. Disse bakteriene lager dessverre også
klimagassen lystgass når de «spiser» nitrogenet, slik at lystgassen lekker ut
fra jorda. Jo mer vi gjødsler med nitrogen, jo mer av denne klimagassen siver
ut i atmosfæren. Dette gjelder når vi bruker både kjemisk fremstilt
kunstgjødsel og organisk husdyrgjødsel. – Det er virkelig behov for nye
løsninger, sier Hiis. – Vi har en stor utfordring,
fordi vi må opprettholde den globale matproduksjonen, samtidig som vi må
redusere utslippene av lystgass. En enarmet banditt Redningen kan finnes blant de
samme bakteriene som lager lystgass i jorda. I tillegg til de bakteriene som
produserer lystgassen, finnes det nemlig også noen som kan spise den og gjøre
den om til en helt ufarlig nitrogen-gass. Men det å finne de rette
bakteriene, er ikke enkelt. – Jord er en veldig kompleks
materie å jobbe med, sier Hiis. I bare én teskje med jord kan det
finnes så mye som en milliard bakterier. Jobben med å finne de riktige har
vært møysommelig og tatt tid. – En del av de bakteriene vi så
på til å begynne med kan både spise og produsere lystgass. Da ble det
komplisert. Én bakterie ville for eksempel spise lystgass inne på
laboratoriet, men når den kom ut i jord hadde den liten effekt. – Vi kaller den en en-armet
banditt, sier Hiis. – Den har rett og slett ikke genet for å kunne produsere
lystgass, den kan bare spise den. Har laget en egen
robot Etter å ha funnet fram til de
riktige bakteriene, har NMBU-forskerne jobbet med å dyrke opp disse på
laboratoriet, og teste dem ut i jord. De har et eget forskningsområde på
Kjerringjordet utenfor NMBUs campus i Ås, hvor de kan undersøke hvor
effektive bakteriene er i ulike jordtyper. Deretter kan de måle
klimagassutslippene fra de enkelte jordprøvene. Dette gjøres ved hjelp av en
egenutviklet robot som kan måle klimagassutslipp direkte fra jorda. Mengden avgjør For å redusere utslippene av
lystgass fra jorda, må det tilføres store mengder lystgass-spisende
bakterier. Dette ville bli svært komplisert
og kostbart dersom bakteriene skulle dyrkes på konvensjonelt vis. Løsningen NMBU-forskerne har
kommet fram til, er å la dem vokse i organisk avfall, før dette brukes som
gjødsel og jordforbedringsmiddel. Sperret øynene opp Sommeren 2021 gjennomførte
forskerne et større feltforsøk på Kjerringjordet. De satte opp to rekker av store
potter med jord. I halvparten av pottene lå det jord tilsatt den nye
supergjødselen med lystgass-spisende bakterier. I den andre halvparten av
krukkene hadde jorda fått samme type gjødsel, men uten de spesielle
bakteriene. – I potteforsøket får vi mer
kontrollerte forhold enn når vi tester i åpent felt. Samtidig får vi også
testet bakteriene i det miljøet hvor det er naturlig å bruke gjødselen, sier
Hiis. Den store, gule roboten kjørte
sakte over pottene både dag og natt, for å teste hvor mye lystgass som
slippes ut fra den enkelte potten. Et egetdesignet dataprogram i roboten lar
forskerne se resultatet av målingene i sanntid mens roboten kjører rundt på
jordet. – Vi kan se på rådataene og se
resultatene underveis. Helt fra de første målingene så vi tydelig at noen
potter hadde mye utslipp av lystgass og andre mye mindre, forteller Hiis. Forskerne sperret øynene opp da
de så resultatene. Fra pottene som inneholdt
lystgass-spisende bakterier var klimagassutslippene redusert med mellom 40 og
95 prosent. De har så oppskalert eksperimentene til felt-nivå, det vil si at
de har gjødslet ruter ute på jordet, hvor de har oppnådd like oppløftende
resultater. – Da tenkte vi: Dette kan bli
noe. Vi kan være med på å gjøre noe med klimaendringene, sier hun. Skal ut på jordene NMBU-forskerne planlegger nå å
utvide testforsøkene for å finne fram til hvilken sammensetning av bakterier
og organisk materiale som gir den aller beste supergjødselen. De skal også
forsøke å finne enda flere bakterietyper som kan lage ufarlig nitrogen av
lystgassen. Håpet er at bønder over hele
verden skal kunne benytte metoden for å redusere utslippene sine. Professor Lars Bakken forteller
at de allerede har innledet samarbeid med Norges største renseanlegg, VEAS på
Slemmestad, for å starte et nytt prosjekt som skal ta teknologien ut i
landbrukssektoren. De er i dialog med Ard Innovation for å opprette en
kunnskapsbedrift for gjødselmetoden. – Nyskapende bioteknologi kan gi
oss svært effektive metoder for å redusere klimagassutslipp, sier Bakken. – Dette er et stort steg i riktig
retning for å redusere lystgassutslipp fra landbruket. Metoden kan bidra til
en markant reduksjon i klimaavtrykket fra matproduksjon på planeten. Den gir
oss et håp om både produktiv og lavutslipps-matproduksjon i fremtiden, sier
han. Elisabeth Gautefall Hiis ser fram
til å fortsette arbeidet i prosjektet. – Det er utrolig spennende å
jobbe med anvendt forskning på denne måten. Det er relativt kort vei fra det
vi driver med til at det kan implementeres. Jeg ser for meg at denne
teknologien kan være i bruk på jorder verden over for å redusere
klimagassutslipp om ikke altfor lenge. Det vi gjør her i dag bygger på
grunnforskning over mange år ved NMBU, og det er utrolig spennende å se at vi
nå har så gode resultater, sier hun. Fakta Utslipp av lystgass i Norge
Ved NMBU er det
forskningsgruppen NMBU Nitrogen Group som står bak forskningen som
omtales i denne artikkelen. Om NMBU-roboten som måler
klimagassutslipp Feltroboten er
en batteridrevet og GPS-styrt selvkjørende robot utviklet av NMBU og
Adigo AS. Den har vært
operativ på Kjerringjordet på Ås siden 2014, og har der gjort omkring
25000 målinger av lystgass- og CO2-utslipp. |