Životna sredina: Šta su biljke rudari i kako pomažu očuvanju planete

Umesto pijuka i čekića koriste korenje, maska za disanje im ne treba jer imaju listove, a na mestu gde bi ljudi pod zemljom nosili šlem obično se šire šareni cvetovi.

Biljke rudari rastu na zemljištu punom teških metala koje bi za mnoge druge vrste bilo smrtna presuda.

Iz takve podloge vade elemente poput nikla, koji se potom koriste u industriji, u procesu nazvanom fitorudarenje.

Tako čiste zemljište, a mogu i da zadržavaju zagađujuće materije da se ne šire.

„Sveti gral fitorudarenja je vađenje metala iz rudničkog otpada, odnosno jalovine, i iz otpada nastalog u industrijskim procesima", kaže Tomica Mišljenović sa Biološkog fakulteta u Beogradu.

• Neobični pioniri elektriciteta dobijenog iz biljnog sveta
• Biljke nestaju dva puta brže od životinja
• Urbane bašte: Kako je epidemija oživela naše saksije i terase i zašto je to dobro

Iako ne postoji naznaka da će ove biljke moći da zamene klasično rudarenje, one višestruko pomažu očuvanju životne sredine.

U svetu postoji oko 700 vrsta, a neke od njih rastu u zapadnoj i centralnoj Srbiji, gde su velike površine zemljišta bogate teškim metalima.

U čemu je njihova tajna

Biljke rudari, koje naučnici stručno nazivaju „metalofite", prilagođavaju se podlozi ispunjenoj visokim koncentracijama nikla, arsena, kadmijuma i kobalta.

Neke od njih ispuštaju u zemlju jedinjenja kojima vezuju metale i sprečavaju njihovo usvajanje, druge ih upijaju u korenu.

Postoji i grupa koja vuče metale u nadzemne delove i zadržava ih, a među njima se izdvajaju takozvani hiperakumulatori.

Oni upijaju metale čija je koncentracija od 100 do 1.000 puta veća u odnosu na onu u biljkama na staništima neopterećenim ovim elementima, objašnjava Ksenija Jakovljević sa Instituta za biološka istraživanja „Siniša Stanković".

Još nije u potpunosti jasno kako su razvile ovu sposobnost, pa naučnici razmatraju nekoliko hipoteza, kaže Tomica Mišljenović.

„Jedna od najprihvaćenijih je da ih taloženje metala štiti od biljojeda i infekcija bakterijama i gljivicama."

Mišljenović je sa kolegama učestvovao u eksperimentu - gajili su biljke rudare u zemljištu sa visokim koncentracijama nikla i onom u kojem gotovo da ga nije bilo.

Potom su ih namerno zarazili bakterijama.

„Kod biljaka koje su rasle u podlozi sa niklom nije se razvila bolest i njihovi listovi su bili zdravi, a na onim gajenim u zemlji bez nikla počeli su da propadaju za tri, četiri dana.

„Da li je za to zaslužan element koji akumuliraju ili neka druga jedinjenja koja nastaju zbog hiperakumulacije otvoreno je pitanje", ukazuje on.

Šta je fitorudarenje?

Načičkani žuti cvetovi probijaju se između oštrog kamenja sa obe strane puta ka Zlatiboru, jedne od najvećih planina u Srbiji.

Žbunasta biljka nalik mlečikama, latinskog naziva Odontarrhena muralis, redak je prizor života u ovom ogoljenom predelu zasićenom visokim koncentracijama metala koje ne dozvoljavaju drugim vrstama da se razviju.

Njena rođaka, sličnog izgleda i naziva Odontarrhena chalcidica, nedavno je zasađena na 100 hektara u Grčkoj kako bi vadila nikl kojim će se snabdevati jedna francuska čeličana.

Pošto biljke upiju metal, one se suše i potom spaljuju.

Iz pepela se vadi nikl ili sintetišu njegove soli.

„Ovo je manje isplativo od klasičnog rudarenja, ali donosi dovoljno profita da proces može da bude održiv", kaže Dragana Ranđelović sa Instituta za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina.

Do sada se najviše odmaklo u fitorudarenju nikla, a istražuju se mogućnosti i za druge elemente, kaže Ranđelović.

„Kada se pronađe biljka koja hiperakumulira određeni element i može da prečisti zemljište, traži se odgovor šta raditi sa njenom biomasom.

„Kako može da se iskoristi na ekonomski optimalan način? Za neke vrste znamo, a za neke je to nerešeno pitanje", ukazuje ona.

Čistači

„Rudareći" čiste zemljište tako da u budućnosti na njemu mogu da rastu i druge biljke.

Da li to znači da bi mogle da očiste područja zagađena ljudskim aktivnostima, poput jalovišta?

Odgovor nije toliko jednostavan, sudeći po odgovorima istraživača.

Zagađene površine uglavnom sadrže različite metale i jedinjenja, dok većina biljki rudara može da upije samo jednu ili dve vrste.

„Hiperakumulacija metala je redak fenomen, što značajno otežava pronalaženje odgovarajuće biljne vrste.

Vrsta treba da bude „prirodna za sredinu da ne bi postala invazivna i počela da ugrožava 'domaću' floru".

„Važno je i da poseduje značajnu nadzemnu biomasu, da bi se obezbedilo izvlačenje većih količina metala ili metaloida", objašnjava Ksenija Jakovljević.

Čak i ako bi se sve kockice složile, fitorudarenje može da traje decenijama ako je zemljište zagađeno konvencionalnim rudarenjem, naglašava.

Ipak, poslednjih godina se uzgajaju biljke na jalovištima, međutim, postoje - u rudnicima u Novoj Kaledoniji i na Borneu koriste hiperakumulatore nikla, kaže Tomica Mišljenović.

Za mnoge elemente, među kojima je i litijum, do sada nisu otkrivene biljke koje bi mogle da ih upiju u ekstremno visokim koncentracijama.

Naći biljke koje usvajaju metale nije jednostavno, lakše je otkriti vrste koje mogu da ograniče zagađenje, objašnjava Mišljenović.

„Biljke koje su tolerantne na ekstremne uslove često imaju moćno korenje kojim vezuju zemljište sprečavajući raznošenje zagađenja.

„Zagađujuće materije i dalje su tu, ali ne migriraju u dublje slojeve i ne zagađuju vodu ili okolinu", kaže.

BBC na srpskom je od sada i na Jutjubu, pratite nas OVDE.

Biljke rudari koriste se i da pokupe metale koji se talože tokom poljoprivredne proizvodnje.

Na pirinčanim poljima u Aziji sadi se posebna vrsta paprati koja iz zemljišta kupi velike količine arsena nastale usled obrađivanja.

Druge vrste metalofita koriste se u vinogradima gde je zemljište veoma opterećeno bakrom zbog upotrebe pesticida, plavog kamena, koji štiti voće od gljivica, objašnjava Ksenija Jakovljević.

„Iako je bakar esencijalni element za biljke, sa ulogom u fotosintezi, disanju, metabolizmu azota i ugljenika, visoke koncentracije dovode do smanjenog rasta podzemnih i nadzemnih delova biljaka", kaže.

Hiperakumulatori bakra usvajaju ovaj element u visokim koncentracijama i smanjuju toksičnost zemljišta, te vinova loza može nesmetano da raste, objašnjava.

Međutim, ne postoji mnogo biljaka sposobnih da „upiju" bakar, posebno u Evropi, pa ova praksa nije raširena.

Budućnost fitorudarenja

Pažnja istraživača u Srbiji usmerena je ka traženju odgovora koje bi biljke imale mogućnost hiperakumulacije, na koji način i zašto usvajaju velike koncentracije metala.

„Hipotetički, ako se identifikuju mehanizmi koji omogućavaju biljkama da tolerišu ili hiperakumuliraju određene elemente, to bi moglo da se iskoristi u genetičkom inženjeringu za dobijanje biljaka koje bi bile efikasnije.

„Ovakva istraživanja su važna jer pomeraju granice industrijskog razvoja i biotehnologije", kaže Mišljenović.

• Zašto je dobro živeti sa biljkama i negovati ih
• Biljni i životinjski svet skriven u močvarama Srbije
• Da li je palmama mesto na Kalemegdanu

Izvesnije je, veruje, da se fitorudarenje koristi u Srbiji u područjima prirodno bogatim metalima.

„Iz ovakvih područja, uz pomoć biljaka, možemo da izvlačimo nikl, dobijajući i određene količine energije, u održivom procesu koji bi uključio i lokalnu zajednicu i njihovo poznavanje poljoprivredne proizvodnje.

„Posle određenog vremena, kada područje prestane da bude isplativo za dobijanje nikla, ostaje zemljište za konvencionalnu poljoprivredu", kaže.

Dragana Ranđelović objašnjava da je fitorudarenje u Srbiji za sada ograničeno na laboratorijska istraživanja, dok je saniranje zagađenih površina metalofitima ograničeno na retke pilot probe.

„Fitorudarenje je jedna od alternativa biotehnologije, kojom možemo da saniramo površine koje su prirodno ili zbog ljudskih aktivnosti pune metala.

„Ovaj proces ne nudi brz profit, zahteva vreme i strpljenje, ali je efikasan i omogućava da se tako prečišćene površine kasnije koriste."

Pratite nas na Fejsbuku, Tviteru, Instagramu, Jutjubu i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]