Co budou lidé jíst kolem roku 2050?

V roce 1970 získal americký biolog Norman Borlaug Nobelovu cenu. Je považován za otce zelené revoluce, která zachránila před hladověním více než miliardu lidí. Díky ní se za 25 let v mnoha částech světa více než zdvojnásobila produkce obilovin. Dnešní světová populace je téměř dvojnásobná oproti tehdejší době a v roce 2050 by mohla dosáhnout až 10 miliard lidí. Nakrmit tolik lidí bude jednou z největších výzev, protože ubývá půda, ubývá voda a ubývá i čas. A aby toho ještě nebylo dost, Země se otepluje, což rovněž postihne zemědělství. Zajištění dostatku potravin pro deset miliard lidí si vyžádá kreativní řešení a nepříjemné kompromisy. Možná se lidé naučí milovat řasy, kukuřičné slupky a cvrčky, ale horší to asi bude s konzumací umělého masa nebo umělého mléka vyrobených v laboratoři.

K nakrmení dalších miliard lidí si budeme muset osvojit nejen nové zemědělské technologie, ale i nové chutě.

Afrika budoucnosti

První zelená revoluce se spoléhala na mechanizované zemědělství, umělá hnojiva, účinné zavlažování a kvalitní semena. Nové technologie budou využívat dnešní technologie efektivnějším způsobem. Důležité ale bude rozšířit jejich přínos i do těch částí světa, které na původní zelené revoluci příliš neprofitovaly. To se týká hlavně Afriky. Do roku 2050 bude třeba zvýšit zemědělskou produkci minimálně o 70 %, a nikde není tak velký potenciál jako právě v Africe. Kolem poloviny světové dosud nevyužívané zemědělské půdy, tj. asi 4,5 milionů km², je právě na tomto kontinentě. Zpráva Světové banky z roku 2013 dospěla k závěru, že do roku 2030 lze hodnotu zemědělské produkce v Africe zvýšit trojnásobně na 1 trilion dolarů. I tradiční zelená revoluce bude hrát velkou úlohu například v subsaharské Africe, kde dosud dvě třetiny energie na přípravu půdy zajišťují jen lidské svaly. Digitální technologie by pomohly zvýšit hodnotu této produkce o další 3 triliony dolarů. Nové technologie přispějí zemědělství například tím, že optimalizují spotřebu vody, umělých hnojiv, pesticidů a práce.

Zemědělství ve městech

Nová technika umožní rovněž pěstovat potraviny tam, kde to bylo dříve nepředstavitelné. V některých městech se již dnes zkouší vertikální zemědělství na střechách domů nebo v opuštěných budovách. (Psali jsme o něm např.  v článku http://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/214-vertikalni-farmy.) Vertikální farmy budou velmi účinné. Uvádí se, že výnosy mohou být až 130× větší než na stejné ploše obdělávané půdy, a přitom se spotřebuje o 95 % méně vody než při tradičním zemědělství a ušetří se i energie. Navíc jsou městští farmáři blízko svých spotřebitelů, takže se šetří i dopravní náklady a ztráty potravin během dopravy.

Jezme jinak

Ale ani další zvýšení produktivity a rozvoj zemědělské produkce nepostačí k uživení budoucích deseti miliard obyvatel. Ke splnění tohoto úkolu bude třeba od základu změnit skladbu toho, co budeme jíst. Dnes existuje na 5 000 druhů poživatelných rostlin, přesto jen tři z nich – pšenice, rýže a kukuřice – představují 60 % celkového příjmu kalorií. Lepší řešení by poskytovaly původní plodiny, které se hodí do lokálních podmínek. V Africe je to například „bambara“, typ výživných fazolí, odolná vůči horkým a suchým podmínkám, a „marama“, což jsou oříškově chutnající semena a na protein bohaté hlízy, kterým se daří i v těch nejchudších půdách.

Což takhle dát si řasy...

Lidé již začínají uznávat výživový potenciál řas, včetně mořských chaluh. Některé druhy obsahují po usušení až 70 % proteinů, jiné jsou plné esenciálních mastných kyselin. Chaluhy mají také vysoký obsah mikronutrientů, počínaje železem a zinkem a konče draslíkem a vápníkem. Existuje více než 100 000 druhů řas, ale dnes se pěstuje jen 20 z nich. Jejich velkou výhodou je, že nepotřebují zemědělskou půdu: mohou se pěstovat při pobřeží moří nebo na místech, kde je podzemní slaná voda, například i na Sahaře.

...a nebo trávu

Díky technologickému pokroku bude možno na budoucí talíř přidat i další podivuhodné potraviny. Například Percival Zhang z technické univerzity ve Virginii se svými kolegy vyvinul účinný způsob přeměny celulózy na škrob pomocí modifikovaných bakterií E. coli, což umožní vyrábět potraviny z vlákninových rostlinných materiálů, jako jsou kukuřičné slupky a dokonce vytrvalé trávy. Může to znít drasticky, ale má-li se nakrmit 10 miliard lidí, nebude jiné východisko, než jíst více rostlinné stravy a méně masa. V současné době se asi třetina orné půdy na zeměkouli využívá k výrobě krmiva pro hospodářská zvířata. Pokud by v roce 2050 jedl každý člověk tolik masa jako dnešní Američan, bylo by nutno vyrobit 4,5 krát více masa než dnes, takže by nebyl k dispozici ani dostatek zemědělské půdy.

Potravou budoucnosti je hmyz

Jedním z možných řešení je jíst více takového jídla, které již dnes konzumují na světě přes dvě miliardy lidí: hmyz. K výrobě jednoho kilogramu hovězího masa je třeba vyrobit 25 kilogramů krmiva, ale jen dva kilogramy krmiva jsou zapotřebí k výrobě 1 kg cvrčků. (O výživných hodnotách hmyzu jsme psali již v článku http://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/199-je-libo-cvrcci-cipsy). Hmyz obsahuje veškeré esenciální aminokyseliny, které člověk potřebuje. Některé druhy hmyzu, například termiti, sarančata a housenky, jsou dokonce lepším zdrojem proteinů než hovězí nebo kuřecí maso. Pokud jde o hmyz, máme dnes problém, neboť jeho konzumace v tradičních zemích klesá, protože tamní lidé se chtějí vyrovnat západnímu stylu života a požadují více normálního masa. Možné řešení by mohlo spočívat v tom, aby i lidé na Západě zahrnovali hmyz do svého jídelníčku.

Umělé maso

Alternativní náhradou normálního masa je umělé maso vyrobené na bázi rostlin. Nejdříve zde bylo tofu, potom texturovaný zeleninový protein a nyní jsou to analogie masa. Tato imitovaná masa se vyrábějí rozkladem a potom opětovným sloučením proteinových molekul v extrudorech, v nichž se vyrábějí i snídaňové cereálie a špagety. Na trhu jsou již tucty umělých mas, například párků. Potom je zde ještě „čisté“ maso vyrobené v laboratoři ze svalové tkáně. Takové maso, neboli „carnery“, má rovněž velké ekologické přednosti oproti normálnímu masu, jak znázorňují dva grafy ve fotogalerii. Čtyři roky poté, co byl vyroben první laboratorní burger (stálo to 330 000 dolarů), nabírá tato technologie rychlé tempo. V roce 2016 oznámil Izrael, že se podařilo vyrobit umělé čisté kuřecí maso. Nezbývá nic jiného, než čekat, zda ho konzumenti uvítají. (O umělém masu a problémech spojených s jeho výrobou jsme již psali v článku http://www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/816-veprovy-rizek-ze-zkumavky.)

Mléko z GMO kvasnic

Ještě dříve, než budeme konzumovat umělé maso z laboratoře, bude k dispozici i „nekravské“ mléko nebo „neslepičí“ vajíčka. Uvedené produkty jsou umožněny díky technologiím syntetické biologie, které geneticky modifikují kvasnice (droždí) na živočišné proteiny. Oproti konvenčním výrobním metodám jsou zde opět ekologické výhody. Mléko na bázi kvasnic potřebuje o 98 % méně vody a o 91 % méně půdy než kravské mléko. A syntetické produkty mají i další výhody: je možné například vyrobit umělé mléko bez laktózy. Výrobci těchto produktů zdůrazňují, že geneticky upravené kvasnice se nedostávají do konečných produktů.

GMO představují naději

Má-li se svět v roce 2050 uživit, budou muset někteří lidé překonat odpor vůči geneticky upraveným potravinám. Díky této technologii bude možno získávat rostliny, které jsou odolné vůči nemocem, suchu a jiným ekologickým nebezpečím, která již dnes začínají dělat problémy v důsledku klimatických změn. GM technologie umožní rovněž zvýšit plochu orné půdy tím, že poskytne plodiny, které mohou prospívat i ve slaných nebo alkalických vodách. Australští vědci nedávno objevili enzym, který je obsažen v běžných prosových travách (panic grasses). Kdyby se tento enzym implementoval do obilovin, podstatně by bylo možno zvýšit hektarové výnosy, protože by byl lépe využíván oxid uhličitý při fotosyntéze. Podle genetičky Ottoline Leyser z University of Cambridge neexistují žádné důvody pro obavy, že by byly  GM plodiny méně bezpečné než normální potraviny. Spíše se musíme více bát toho, že se normální rostliny stanou tolerantními vůči herbicidům.

Není pochyb, že nakrmit 10 miliard lidí bude vyžadovat dalekosáhlé změny pokud jde o jídelníček i v tom, co si budeme myslet o jídle. K dispozici budou různé nástroje k zajištění potravinové bezpečnosti, jen si bude třeba vybrat ty správné  ve správný čas.

Zdroj: Marta Zaraska: Tomorrow´s menu. New Scientist, 2017, č. 3118, s. 32 – 35