Μια πιλοτική μελέτη δείχνει πως ένα μίγμα με 50% ανακυκλωμένο γυαλί όχι μόνο ενισχύει την ανάπτυξη του κόλιανδρου και της καυτερής πιπεριάς, αλλά εμποδίζει επίσης την εμφάνιση μυκήτων
Τα τσιπς από τορτίγια και η φρέσκια pico de gallo salsa είναι πολύ νόστιμα σνακ και σύντομα τα συστατικά τους μπορεί να προέρχονται από μια πιο βιώσιμη πηγή. Ερευνητές στο Τέξας ανακάλυψαν ότι ο κόλιανδρος, η πιπεριά και το jalapeño (πιπέρι) μπορούν να ευδοκιμήσουν όταν καλλιεργούνται σε ανακυκλωμένο γυαλί από πεταμένα μπουκάλια, όπως αυτά της μπύρας.
Η Julie Vanegas, επιστήμονας νανοϋλικών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας Rio Grande Valley (UTRGV), και η ομάδα της πρωτοστατούν σε αυτήν τη μέθοδο βιώσιμης καλλιέργειας. Η Vanegas συνεργάστηκε με την οικολόγο Teresa Patricia Feria Arroyo, η οποία έχει μεγάλη εμπειρία στην επισιτιστική ασφάλεια και βιωσιμότητα και η συνεργασία τους ξεκίνησε με τη χρήση ανακυκλωμένου γυαλιού σε έργα αποκατάστασης ακτών, όπως είναι η καλλιέργεια δένδρων ιτιάς. Αυτό τις οδήγησε στο ερώτημα εάν το γυαλί θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια προϊόντων και μαζί επινόησαν πειράματα για να ελέγξουν αυτή την υπόθεση χρησιμοποιώντας κοινά λαχανικά κήπου, όπως αυτά που χρειάζονται για το pico de gallo (ντομάτα, κρεμμύδι, καυτερές πιπεριές σεράνο, πιπέρι και κόλιανδρο).
Στις ΗΠΑ, μόλις το 30% του γυαλιού ανακυκλώνεται, με περίπου 7,5 εκατομμύρια τόνους να καταλήγουν σε χωματερές κάθε χρόνο. Ταυτόχρονα, η εντατική γεωργία προκαλεί υποβάθμιση του εδάφους και απώλεια βιοποικιλότητας ενώ απαιτεί συνεχή παροχή φυσικών υλικών και χημικών πρόσθετων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ερευνητική ομάδα πειραματίζεται με τη χρήση θρυμματισμένου γυαλιού ως πρόσθετου εδάφους ή ως υποκατάστατό του στις καλλιέργειες. Μάλιστα, τα πρώτα αποτελέσματα των πειραμάτων της υποδηλώνουν ότι το γυαλί όχι μόνο μπορεί να υποστηρίξει την άρτια και ταχύτατη ανάπτυξη των φυτών, αλλά και να αποτρέψει τη μόλυνση από μύκητες.
«Εάν αυτό αποδειχτεί βιώσιμο, τότε ίσως είμαστε σε θέση να εισαγάγουμε εδάφη με βάση το γυαλί σε γεωργικές πρακτικές για τους ανθρώπους εδώ στην κοιλάδα του Ρίο Γκράντε και σε ολόκληρη τη χώρα», λένε οι επιστήμονες.
Σπάζοντας το γυαλί…
Οι ερευνητές συνθλίβουν το ανακυκλωμένο γυαλί και το λειαίνουν παράγοντας αρκετά σωματίδια σε διαφορετικά μεγέθη ώστε να μπορούν να τα διαχειρίζονται χωρίς να κινδυνεύουν να κοπούν, αλλά και για να αναπτυχθούν οι ρίζες των φυτών χωρίς να υφίστανται βλάβες.
Η ομάδα αξιολόγησε ιδιότητες που μοιάζουν με το έδαφος, όπως η συμπίεση και η κατακράτηση νερού, τριών διαφορετικών μεγεθών θραυσμάτων γυαλιού και διαπίστωσε ότι ένα μέγεθος παρόμοιο με τους κόκκους της χοντρής άμμου είχε χαρακτηριστικά που επέτρεπαν στο οξυγόνο να φτάσει στις ρίζες και να διατηρεί επαρκή επίπεδα υγρασίας, τα οποία θα μπορούσαν να είναι ιδανικά για την καλλιέργεια φυτών.
Το γυάλινο χώμα μπορεί επίσης να έχει μοναδικές χημικές ιδιότητες που παρέχουν επιπλέον βοήθεια στα φυτά. «Για παράδειγμα», είπε η Vanegas, «το μπλε γυαλί του κοβαλτίου περιέχει οξείδιο του κοβαλτίου, ενώ το πράσινο γυαλί μπορεί να έχει οξείδια χαλκού ή σιδήρου. Αυτά τα στοιχεία μπορούν να επηρεάσουν το χρώμα και τη συνολική χημική σύνθεση. Έχει επίσης παρατηρηθεί ότι η γυάλινη άμμος περιέχει συχνά υψηλές ποσότητες νατρίου. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τις χημικές ιδιότητες του υποστρώματος και ενδεχομένως να ενισχύσει τη διαθεσιμότητα των θρεπτικών στοιχείων των φυτών».
Στη συνέχεια οι επιστήμονες δοκίμασαν τις δυνατότητες του γυαλιού στην καλλιέργεια των φυτών. Αν και ο χρόνος συγκομιδής δεν έχει έρθει ακόμη, τα πρώτα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα φυτά που καλλιεργούνται σε ανακυκλωμένο γυαλί έχουν ταχύτερους ρυθμούς ανάπτυξης και διατηρούν περισσότερο νερό σε σύγκριση με εκείνα που καλλιεργούνται σε 100% παραδοσιακό έδαφος.
Ένα απροσδόκητο όφελος φαίνεται να είναι στον έλεγχο παρασίτων και ασθενειών. Οι γλάστρες με οποιαδήποτε ποσότητα ανακυκλωμένου γυαλιού δεν εμφάνισαν ανάπτυξη μυκήτων, ενώ εκείνες σε κοινό έδαφος ανέπτυξαν έναν μύκητα που καθυστέρησε την ανάπτυξη των ριζών.
Η Andrea Quezada, μεταπτυχιακή φοιτήτρια χημείας στο εργαστήριο Nanoworld Vanegas, παρουσιάζει αύριο τα ευρήματα της ομάδας στη συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (ACS), που πραγματοποιείται από τις 18 έως τις 22 Αυγούστου. Η έρευνα προτείνει ότι τα εδάφη με βάση το γυαλί θα μπορούσαν να μεταμορφώσουν τις γεωργικές πρακτικές, ιδιαίτερα στην κοιλάδα του Ρίο Γκράντε και πέρα από αυτήν.
Η ομάδα συλλέγει δεδομένα για να προσδιορίσει γιατί μπορεί να συμβαίνει αυτό και έχει επίγνωση ότι απαιτείται προσεκτική έρευνα για την κατανόηση τυχόν επιπτώσεων που μπορεί να έχει το γυάλινο έδαφος στα φυσικά οικοσυστήματα. Η υπόσχεση μείωσης της χρήσης λιπασμάτων, φυτοφαρμάκων και μυκητοκτόνων απασχολεί ιδιαίτερα την Quezada, της οποίας η οικογένεια εργάζεται και ζει σε αγροτικές κοινότητες.
«Πιστεύω ότι είναι πολύ σημαντικό να προσπαθήσουμε να ελαχιστοποιήσουμε τη χρήση οποιωνδήποτε χημικών ουσιών που μπορεί να επηρεάσουν αρνητικά την υγεία μας», είπε. «Εάν είμαστε σε θέση να τα μειώσουμε και να βοηθήσουμε την κοινότητα συλλέγοντας ανακυκλώσιμα υλικά, τότε μπορούμε να προσφέρουμε στους ανθρώπους καλύτερη ποιότητα ζωής».
Ένα βιώσιμο μέλλον για τη γεωργία
Εάν αυτή η εργασία μπορεί να βοηθήσει στην ενίσχυση των γεωργικών εδαφών, στην αντικατάσταση της άμμου - του πιο εκμεταλλευόμενου φυσικού πόρου μετά το νερό - σε περιοχές που κινδυνεύουν και στη μείωση του υλικού που αποστέλλεται σε χώρους υγειονομικής ταφής, τότε θα έχει επιτύχει ένα σημαντικό βήμα.
Ωστόσο, ακόμα κι αν η καλλιέργεια στα θερμοκήπια του Τέξας ευδοκιμεί, υπάρχουν εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν πριν το γυαλί χρησιμοποιηθεί ευρέως
Πρώτον, η κατασκευή κέντρων ανακύκλωσης γυαλιού και η σύνθλιψή του έχει πολύ υψηλό κόστος. «Με συνεχείς συνεργασίες, προσπαθούμε να επεκτείνουμε αυτό το έργο σε όλο το Τέξας», είπε η Vanegas, «με στόχο να ξεπεράσουμε αυτές τις προκλήσεις και να κάνουμε τα εδάφη με βάση το γυαλί μια βιώσιμη λύση για την αειφόρο γεωργία σε μεγαλύτερη κλίμακα».
Πέρα από αυτές τις πρακτικές, υπάρχουν και κοινωνικές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν. Οι αγρότες και η τοπική κοινότητα πρέπει να είναι σίγουροι τόσο για την ασφάλεια όσο και για την αποτελεσματικότητα. Απαιτείται μια ισχυρή αλυσίδα εφοδιασμού και υποδομές για την προμήθεια, την επεξεργασία και τη διανομή ανακυκλωμένου γυαλιού. Αλλά και τα επίπεδα ανακύκλωσης από τους καταναλωτές πρέπει να αυξηθούν, με τη βοήθεια της πολιτικής και της εκπαίδευσης.
«Η υπέρβαση αυτών των προκλήσεων θα απαιτήσει συντονισμένες προσπάθειες από τους ερευνητές, τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και την αγροτική κοινότητα», δήλωσε η Vanegas. «Πρόσθετες ερευνητικές μελέτες σχετικά με τις ιδιότητες των τροφίμων, τις εδώδιμες ιδιότητες και άλλα χαρακτηριστικά όπως το χρώμα, είναι ακόμη σε εξέλιξη»
Ωστόσο, η ομάδα ελπίζει ότι η συνεργασία με άλλους οργανισμούς σε όλη τη βιομηχανική, την πολιτική και την ακαδημαϊκή κοινότητα για την ανάπτυξη λύσεων προς όφελος όλων θα μπορούσε να έχει πραγματικό αντίκτυπο. «Η ελπίδα μας να κάνουμε τα εδάφη με βάση το γυαλί μια κύρια, βιώσιμη επιλογή για τη γεωργία, τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και την προώθηση μιας κυκλικής οικονομίας στο μέλλον, παραμένει», λέει η Vanegas.
