ماهنامه کارخانه نوشت: بحران خشکسالی و کمبود آب، دیگر یک پدیده دورهای نیست، بلکه به یک واقعیت پایدار و چالشی تعیینکننده برای امنیت جهانی تبدیل شده است. در کانون این چالش، بخش کشاورزی قرار دارد. در سطح جهانی، حدود ۷۰ درصد از برداشت آبهای زیرزمینی صرف تولیدات کشاورزی (شامل غذا، الیاف و دام) میشود و برآورد میشود که حدود ۳۸ درصد از زمینهایی که دارای سیستمهای آبیاری هستند، با استفاده از آبهای زیرزمینی آبیاری میشوند [۱]. این وضعیت در مناطق خشک و نیمهخشک مانند ایران، به مراتب بحرانیتر است، به طوری که سهم کشاورزی از مصرف آب در کشور ما به حدود ۹۰ درصد میرسد [۲]. این برداشت بیرویه، که بخش عمدهای از آن به تولید پروتئین حیوانی اختصاص دارد، تبعات ویرانگری همچون فرونشست زمین، تهدید امنیت غذایی و بیابانزایی را به همراه داشته و ادامه این مدل تولید را در بلندمدت ناممکن خواهد ساخت.
متأسفانه، بسیاری از راهکارهایی که تاکنون برای مقابله با این بحران به کار گرفته شدهاند، ماهیتی موقتی و وصلهپینهای داشتهاند. اقداماتی نظیر حفر چاههای عمیقتر، جیرهبندی آب یا بهینهسازیهای جزئی در سیستمهای آبیاری، اگرچه در کوتاهمدت تسکینبخش بودهاند، اما به ریشه اصلی مشکل یعنی الگوی تولید و مصرف ناپایدار نپرداخته و تنها بحران را به آینده منتقل کردهاند. برای مقابله پایدار با خشکسالی، نیازمند یک تغییر پارادایم هستیم؛ گذار از مدیریت بحران به سمت طراحی سیستمهایی که از اساس با طبیعت و منابع محدود ما سازگاری بیشتری دارند. این امر مستلزم آن است که به جای تمرکز صرف بر بهینهسازی روشهای موجود، به بازنگری در خودِ منابع غذایی و زنجیره تولید آنها بپردازیم.
در این راستا، دو راهکار انقلابی و بنیادین که میتوانند معادلات مصرف آب در تولید پروتئین را به کلی دگرگون کنند، مطرح میشوند. نخست، کشاورزی سلولی ( Cellular Agriculture) است که با تولید گوشت آزمایشگاهی از طریق کشت مستقیم سلولهای حیوانی، نیاز به پرورش دام و مصرف عظیم آب برای تهیهی خوراک آنها را حذف میکند. دوم، بهرهگیری از پروتئین حشرات ( Insect Protein) به عنوان یک منبع غذایی پایدار است که با نرخ تبدیل غذایی فوقالعاده بالا و نیاز ناچیز به آب و زمین، جایگزینی کارآمد برای پروتئینهای سنتی ارائه میدهد. در ادامه، به بررسی تفصیلی این دو راهکار و نقش آنها در ساختن آیندهای امن از نظر آبی و غذایی خواهیم پرداخت.
کشاورزی سلولی
کشاورزی سلولی ( Cellular Agriculture) یک فناوری انقلابی در تولید غذا است که به جای پرورش کامل حیوانات، از سلولهای بنیادی آنها برای تولید مستقیم محصولات کشاورزی مانند گوشت، شیر و غذاهای دریایی بهره میبرد. این فرآیند که به مهندسی بافت ( Tissue Engineering) معروف است، با گرفتن نمونه کوچکی از سلولهای بنیادی یک حیوان زنده آغاز میشود. سپس این سلولها در محیطی کنترلشده و سرشار از مواد مغذی به نام «بیوراکتور» قرار داده میشوند تا تکثیر شده و به بافتهای عضلانی و چربی تبدیل شوند و در نهایت، محصولی کاملاً مشابه گوشت سنتی را شکل دهند. علاوه بر گوشت، از روش دیگری به نام تخمیر دقیق ( Precision Fermentation) نیز برای تولید پروتئینهای خاص مانند پروتئین شیر یا سفیده تخممرغ، بدون نیاز به حیوان، استفاده میشود [۳]. شکل شمارهی ۱ فرآیند کشاورزی سلولی را به تصویر کشیده است.
پتانسیل کشاورزی سلولی در کاهش فشارهای زیستمحیطی، مهمترین مزیت آن به شمار میرود. این فناوری مصرف آب را به شکلی باور نکردنی کاهش میدهد. درحالیکه برای تولید یک کیلوگرم گوشت گاو به روش سنتی حدود ۱۵,۴۰۰ لیتر آب نیاز است، گوشت آزمایشگاهی تنها به ۳۶۷ تا ۵۲۱ لیتر آب احتیاج دارد؛ یعنی کاهشی معادل ۸۲ تا ۹۶ درصد [۴]. این صرفهجویی عظیم به دلیل حذف کامل نیاز به کشت وسیع خوراک دام و آب مورد نیاز برای خود حیوان است. علاوه بر این، مطالعات منتشر شده در مجله Nature نشان میدهد که گذار کامل به کشاورزی سلولی میتواند استفاده از زمینهای کشاورزی را تا ۸۳ درصد و انتشار گازهای گلخانهای مرتبط با دامپروری را تا ۵۲ درصد کاهش دهد [۵].
با وجود این مزایای چشمگیر، تجاریسازی و همهگیر شدن کشاورزی سلولی با چالشهایی نیز روبهروست. مهمترین موانع، هزینه بالای تولید، بهخصوص هزینه محیط کشت سلولی و نیاز به افزایش مقیاس تولید از سطح آزمایشگاهی به صنعتی است. همچنین، این فرآیند انرژیبر است و برای دستیابی به پایداری کامل، نیازمند تأمین انرژی از منابع تجدیدپذیر است. با این حال، با افزایش سرمایهگذاریها و پیشرفتهای فناورانه، پیشبینی میشود که قیمت گوشت آزمایشگاهی تا سال ۲۰۳۰ با گوشت سنتی به برابری هزینه ( Cost Parity) برسد و این فناوری نقش کلیدی در تأمین پروتئین پایدار برای جمعیت رو به رشد جهان که تا سال ۲۰۵۰ به ۱۰ میلیارد نفر میرسند، ایفا کند [۳].
پروتئین حشرات
راهکار بنیادین دیگر، که شاید در نگاه اول نامتعارف به نظر برسد، اما از نظر علمی بسیار کارآمد است، روی آوردن به پروتئین حشرات به عنوان یک منبع غذایی پایدار است. این راهکار به طور مستقیم به قلب مشکل، یعنی ناکارآمدی فوقالعاده دامپروری سنتی در تبدیل منابع به پروتئین، حمله میکند. پرورش حشراتی مانند جیرجیرک، میلورم ( Mealworm) و مگس سرباز سیاه، در مقایسه با دامهای متداول، به مقادیر ناچیزی آب، زمین و خوراک نیاز دارد. این حشرات به دلیل چرخه زندگی کوتاه و نرخ تولید مثل بالا، میتوانند در فضاهای کوچک و به صورت عمودی پرورش داده شوند و فشار را از روی منابع طبیعی به شدت کاهش دهند. کارآیی این سیستم در تبدیل منابع شگفتانگیز است. یکی از مهمترین شاخصها، نرخ تبدیل خوراک ( FCR) است که نشان میدهد یک حیوان برای تولید یک کیلوگرم وزن، به چند کیلوگرم خوراک نیاز دارد. درحالیکه گاو برای تولید یک کیلوگرم پروتئین به حدود ۱۰ کیلوگرم خوراک نیاز دارد، این عدد برای حشرات کمتر از ۲ کیلوگرم است [۶].
این بهینگی به طور مستقیم به صرفهجویی در آب منجر میشود، زیرا بخش عمده آب در دامپروری صرف تولید خوراک دام میشود. علاوه بر این، انتشار گازهای گلخانهای در فرآیند پرورش حشرات تا ۹۹ درصد کمتر از دامپروری سنتی است و آنها میتوانند از ضایعات کشاورزی و آلی به عنوان خوراک استفاده کنند که این خود به ایجاد یک اقتصاد چرخشی کمک میکند.
از منظر مصرف آب، تفاوتها تکاندهنده است. بر اساس مطالعات، برای تولید یک کیلوگرم پروتئین از گوشت گاو، حدود ۱۵۴۰۰ لیتر آب مصرف میشود. این در حالی است که برای تولید همین مقدار پروتئین از حشرات، تنها ۱۵ لیتر آب نیاز است. به عبارت دیگر، پروتئین حشرات بیش از ۹۹ درصد در مصرف آب صرفهجویی میکند. با توجه به اینکه کشاورزی و دامپروری بزرگترین مصرفکننده منابع آب شیرین در جهان هستند، جایگزین کردن بخشی از پروتئین حیوانی با پروتئین حشرات، نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت استراتژیک برای تضمین امنیت آبی و غذایی در دهههای آینده است. شکل شماره ۳ مقایسهای بین مصرف منابع و ردپای کربن تولید ۱ کیلوگرم پروتیئن گاوی و حشرات را نمایش میدهد [۷].
فراتر از مزایای زیستمحیطی، ارزش غذایی پروتئین حشرات نیز بسیار قابلتوجه است. حشرات منبعی غنی از پروتئین کامل هستند، به این معنا که تمام ۹ اسید آمینه ضروری برای بدن انسان را فراهم میکنند. پروفایل پروتئینی آنها با گوشت قرمز و مرغ رقابت میکند و علاوه بر آن، سرشار از ریزمغذیهای حیاتی مانند آهن، روی، کلسیم و ویتامینهای گروه B بهویژه B12 هستند. برای مثال، میزان آهن در برخی حشرات میتواند با گوشت گاو برابری کرده یا حتی از آن بیشتر باشد [۸]. این ویژگیها باعث میشود پروتئین حشرات نه تنها یک جایگزین پایدار، بلکه یک «ابرغذا ( Superfood) با پتانسیل بالا برای مبارزه با سو تغذیه در سطح جهان باشد.
با این حال، بزرگترین مانع بر سر راه پذیرش جهانی حشرات به عنوان غذا، چالش فرهنگی و روانی یا «عامل چندش» ( Ick Factor) است. صنعت غذا برای عبور از این مانع، راهکارهای هوشمندانهای را توسعه داده است. به جای مصرف حشره کامل، آنها را به پودر یا «آرد پروتئین» تبدیل میکنند که طعم و بوی خنثی دارد. این آرد پروتئینی میتواند به راحتی به محصولات غذایی روزمره مانند پاستا، نان، اسموتیها و پروتئینبارها اضافه شود تا ارزش غذایی آنها را بدون تغییر در طعم و ظاهر، به شدت افزایش دهد. این رویکرد نوآورانه، همراه با افزایش آگاهی مصرفکنندگان نسبت به پایداری، به تدریج در حال تغییر نگرشها و هموار کردن مسیر برای ورود این منبع غذایی ارزشمند به سبد غذایی جهانی است.
طعم غریبِ امروز یا تلخی ابدیِ فردا؟
سرزمین ایران در حال فروپاشی زیست محیطی است و این تنها نشانه سطحی از یک بحران عمیقتر است: مرگ خاموش منابع آبی ما که زیر فشار ۹۰ درصدی کشاورزی سنتی، نفسهای آخر را میکشد. هر چاهی که عمیقتر حفر میشود و هر هکتاری که به شیوه گذشته آبیاری میگردد، ما را یک گام به نقطه بیبازگشت نزدیکتر میکند؛ به آیندهای با دشتهای ترکخورده، امنیت غذایی فروپاشیده و میراثی از عطش برای نسلهای بعد. دوران راهکارهای وصلهپینهای و تسکینهای موقت هم به سر آمده است. ادامه این مسیر، سپردن سرنوشت یک ملت به دست تقدیری است که خود با بیتدبیری رقم زدهایم. اما درست در لبه همین پرتگاه، دو راهکار انقلابی نه به عنوان یک انتخاب، بلکه به مثابه یک ضرورت حیاتی ظهور کردهاند؛ کشاورزی سلولی و پروتئین حشرات. اینها صرفاً جایگزینهای غذایی نیستند؛ بلکه اعلام پایان سلطه کشاورزی ویرانگر بر منابع حیاتی کشور و کلیدهایی برای قفلگشایی از آیندهای متفاوتاند. این فناوریها این قدرت را دارند که با کاهشی بیش از ۹۵ درصدی در ردپای آب، زنجیرهای وابستگی ما به الگوهای محکوم به شکست را برای همیشه پاره کنند. زمان تصمیمگیری، اکنون است و این انتخاب، بیش از هر زمان دیگری، یک پرسش بنیادین را پیش روی ما میگذارد: آیا بهتر نیست طعم غریب و ناآشنای یک راهحل جسورانه را امروز بچشیم، تا فردا کاممان برای همیشه از تلخی بیپایانِ حسرت و عطش، گس نشود؟
منابع:
۱. https://www.unesco.org/reports/wwdr/2022/en/agriculture
2. https://amarfact.com/note/water-consumption-in-iran /
5. https://www.nature.com/articles/s43247-024-01227-8
8. https://21bites.com/blogs/blog/do-insects-have-vitamin-b12
نظر شما