كيف يهدد تجشؤ الأبقار الكوكب؟

يُدخل باولو دي ميو فيليو أنبوبا طويلا في شدق عجل صغير يبلغ شهرين يُسمى "ثينغ 1" حتى معدته. وقد بات الحيوان معتادا على هذه المناورة اللازمة لتطوير ما يوصف بأنه حل سحري من شأنه أن يقضي على انبعاثات غاز الميثان المتأتية خصوصا من تجشؤ الأبقار.

ويشير أستاذ علم الحيوان إرمياس كيبرياب إلى أن "ما يقرب من نصف الزيادة في درجات الحرارة منذ العصر الصناعي تأتي من غاز الميثان".

ويقول كيبرياب "الميثان لا يبقى في الغلاف الجوي إلا لمدة 12 عاما، في حين يستمر ثاني أكسيد الكربون لمئات السنين".

ويضيف "لذا، إذا قللنا انبعاثات غاز الميثان الآن، فسنرى التأثيرات على درجة الحرارة بسرعة كبيرة".

ويعمل نحو 40 شخصا في هذا المشروع، يتوزعون بين المزرعة والمختبر في جامعة كاليفورنيا في ديفيس ("يو سي ديفيس")، ومعهد علم الجينوم المبتكر (IGI) في جامعة بيركلي. وقد فازت جنيفر دودنا، المشاركة في تأسيس المختبر بجائزة نوبل في الكيمياء عن اختراع مقص "كريسبر" الجزيئي الذي يسمح بتعديل الجينات.

يُستخدم الأنبوب الذي يتم إدخاله في العجل "ثينغ 1" لضخ السوائل من بطن الحيوان، وهو الجزء الأول من الجهاز الهضمي لدى الحيوانات المجترة ويحتوي على طعام مهضوم جزئيا.

يتيح تحليل العينات فهم الكائنات الحية الدقيقة في الأبقار بشكل أفضل، وخصوصا الميكروبات الموجودة في الكرش والتي تحوّل الهيدروجين إلى ميثان. وبما أن الغاز لا يتم هضمه، فإن البقرة تتجشأ في المتوسط 100 كيلوغرام من الميثان سنويا.

يتم تغذية "ثينغ 1" وشقيقه "ثينغ 2" والعجول الأخرى جزئيا بالطحالب، ما يعيق هذه العملية وبالتالي يقلّل من انبعاثات غاز الميثان.

ويأمل العلماء في تكرار هذا السيناريو من خلال إدخال ميكروبات معدلة وراثيا من شأنها أن تستنزف الهيدروجين، وبالتالي تحرم مولّدات الميثان من مواردها، لكنهم يشعرون بالقلق من الآثار الجانبية المرتبطة بالتكيفات وإعادة التشكيل غير المتوقعة.

على سبيل المثال، "إذا أوقفنا عملية توليد الميثان، يمكن أن يتراكم الهيدروجين إلى حد قتل الحيوان"، كما يوضح ماتياس هيس الذي يشرف على المختبر المجاور.

يقول أستاذ علم الأحياء الدقيقة مازحا "إن الميكروبات اجتماعية للغاية"، "إذ إن حياتها متشابكة تماما وتؤثر تفاعلاتها على النظام البيئي ككل".

يختبر طلابه صيغا مختلفة في مفاعلات حيوية، وهي خزانات تعيد إنتاج ظروف حياة الكائنات الحية الدقيقة في معدة الحيوانات المجترة، والتحركات عند مختلف درجات الحرارة.

يسعى علماء معهد علم الجينوم المبتكر (IGI) إلى تحديد الميكروب الصحيح، وهو الميكروب الذي يأملون في تعديله وراثيا ليحل محل مولّدات الميثان. سيصار بعد ذلك إلى اختبار الكائنات الحية الدقيقة المعدلة في المختبر وفي الجسم الحي في جامعة كاليفورنيا في ديفيس.

يقول إرمياس كيبرياب "نحن لا نحاول فقط تقليل انبعاثات غاز الميثان". ففي السيناريو الأمثل، ستنتج البكتيريا المحسنة المزيد من الأحماض الدهنية، وستحتاج الأبقار إلى طعام أقل.

ويضيف "الهيدروجين والميثان مصدران للطاقة، إذا تمكنّا من إعادة توجيههما لاستخدامهما من البقرة، فسيكون هذا الحيوان أقل تلويثا وأكثر إنتاجية أيضا".

ويبقى بعد ذلك تطوير حبة أو حقنة يتم تناولها مرة واحدة فقط، في بداية الحياة. لأن الغالبية العظمى من المواشي تعيش في المراعي، ما يعني أنه من المستحيل إعطاؤها الطحالب أو الأدوية بشكل يومي.

ولدى الفرق الثلاث 70 مليون دولار و7 سنوات لتحقيق أهدافها.