Micro-organismen essentieel om wereldwijde duurzaamheidsdoelen te bereiken

VN-doelen voor veilige en gezonde planeet

In 2015 aanvaardden alle lidstaten van de Verenigde Naties zeventien Sustainable Development Goals (SDG’s) voor het jaar 2030: een ‘gedeelde blauwdruk voor vrede en voorspoed voor mensen en de planeet, nu en in de toekomst’. VN-lidstaten hebben zich gecommitteerd om te proberen deze brede doelstellingen te bereiken en zo te zorgen voor een veilige en gezonde planeet. Maar de kans lijkt vooralsnog klein dat dat lukt.

Zeven thematische onderzoeksgebieden

Inzetten op micro-organismen biedt kansen om voor alle VN-doelen snel en kosteneffectief stappen te zetten, zegt een internationale groep microbiologen. Micro-organismen zijn overal aanwezig en zeer divers, en vormen naar schatting 99 procent van alle biodiversiteit. Sinds hun ontstaan meer dan drie miljard jaar geleden spelen ze een cruciale rol in het leven op aarde: ze breken bijvoorbeeld afval af, recyclen voedingsstoffen en zuiveren water. De wetenschappers pleiten ervoor om het wereldwijde microbiologisch onderzoek te richten op in totaal zeven thematische onderzoeksgebieden: gezondheid, voedselproductie, producten maken en recyclen, wereldwijde biogeochemische cycli en klimaatverandering.

Hoogleraar Aquatische Microbiële Ecologie en mede-auteur Jef Huisman van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED) aan de Universiteit van Amsterdam: “Tot nu toe worden de zeventien duurzame ontwikkelingsdoelen individueel benaderd, via allerlei verschillende projecten in heel veel landen. Door gericht te werken aan de ontwikkeling van microbiële technologie voor een gezonde planeet kun je meerdere doelstellingen tegelijk aanpakken.”

Technologische innovaties met hulp van de natuur

Huisman heeft voorbeelden te over van de enorme potentie van micro-organismen. “Voor een duurzame toekomst is de wereld op zoek naar technologische innovaties waarbij de natuur kan helpen. Kijk alleen al naar bacteriën. Die zijn te gebruiken bij de afbraak van plastic en andere milieuverontreinigingen, het wegfilteren van broeikasgassen zoals methaan uit de lucht en het maken van biobrandstof uit afval. Om de stikstofcrisis in de landbouw tegen te gaan, zou je bacteriën kunnen inzetten om nitraat en ammonium om te zetten in onschadelijk stikstofgas.”

Maar dat gaat allemaal niet vanzelf. Huisman: “We moeten de juiste groepen micro-organismen vinden én hun enzymen waarmee ze stoffen omzetten. Dat onderzoek strekt verder dan alleen de microbiologie. Er zijn bijvoorbeeld ook informatica, kunstmatige intelligentie en chemische technologie bij nodig.”

Grote rol mariene micro-organismen

Zelf is Huisman expert op het gebied van algen en plantaardig plankton. Hij schetst de potentie van mariene algen om klimaatverandering tegen te gaan. “In de bovenlaag van de oceanen vangen eencellige cyanobacteriën en algen zoals diatomeeën met behulp van fotosynthese dagelijks enorme hoeveelheden koolstofdioxide uit de lucht. Kunnen we dat verder stimuleren? Het is een uitdaging om de vastgelegde koolstofdioxide vervolgens te laten afzakken naar de diepere lagen van de oceaan. Diatomeeën kun je laten samenplakken aan kleverige cellen, maar het is afhankelijk van de soortsamenstelling hoe snel zo’n aggregaat naar beneden zakt.”

Het concrete advies van de groep wetenschappers aan overheden en wetenschappers is om onderwijs te ontwikkelen en investeringen te doen in de zeven onderzoeksrichtingen. Huisman: “De benodigde technologieën zouden onder de paraplu van de VN kunnen worden ontwikkeld. Dan zijn de mogelijkheden van micro-organismen in de volle breedte te benutten.”

Meer informatie

• Het reviewartikel Scientists’ Call to Action: Microbes, Planetary Health, and the Sustainable Development Goals is verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Cell en is geschreven op basis van 214 wetenschappelijke publicaties. In een reviewartikel analyseren wetenschappers de nieuwe inzichten van al eerder gepubliceerde artikelen. Dat maakt het mogelijk om de huidige stand van zaken in een onderzoeksveld samen te vatten.

Tekst: Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED)
Foto's: Pixabay (leadfoto: extremofiele bacteriën in Yellowstone National Park); ETH Zürich/Crowther Lab