Door verzilting die 30 procent van het bouwland bedreigt, is het cruciaal om gewassen te ontwikkelen die in deze omstandigheden kunnen gedijen. En nu hebben onderzoekers hierin wederom een belangrijke stap gezet.
Op dit moment staan we voor een dreigende zoutcrisis. Dit verwijst naar het probleem van verzilting, waarbij bodem en waterbronnen zodanig verzadigd raken met zout dat ze ongeschikt worden voor landbouw en andere vormen van plantengroei. Hoewel dit enerzijds in de hand wordt gewerkt door natuurlijke processen, doen menselijke activiteiten daar nog een schepje bovenop, zoals door onduurzaam irrigatiebeheer en overmatig gebruik van kunstmest. Verzilting bedreigt de voedselproductie en de economische stabiliteit in veel delen van de wereld, aangezien zoutgevoelige gewassen niet kunnen groeien in zoute bodems. Tenminste… als het aan onderzoekers ligt komt daar binnenkort verandering in.
Zeekraal
Voor dit onderzoek, bestudeerden onderzoekers de eetbare plant zeekraal. Het bijzondere aan zeekraal is dat het groeit in zoute omgevingen, zoals zoutmoerassen, kwelders en zandige kustgebieden. In tegenstelling tot de meeste planten, gedijt zeekraal dus goed in zoute omgevingen. “Zeekraal heeft zelfs zout water nodig om te groeien en zich volledig te ontwikkelen,” vertelt onderzoeker Vanessa Melino. Zeekraal heeft kleine, vlezige bladeren en stengels en wordt vaak gebruikt als een zoute groente of als smaakmaker in gerechten. Zeekraal staat bekend om zijn zoute smaak en wordt soms ook wel ‘zeesasperge’ genoemd vanwege zijn uiterlijk en culinaire toepassingen.
Kortom, zeekraal is één van de weinige zouttolerante voedselgewassen. En in de nieuwe studie hebben onderzoekers de plant wat beter bestudeerd om de zoutresistente eigenschappen beter te begrijpen. “Onze studie laat zien hoe zouttolerante planten op een moleculair niveau werken om te overleven in moeilijke omgevingen,” legt Melino uit. “Deze kennis kunnen we gebruiken om gewassen te ontwikkelen die kunnen groeien in zout grondwater of zelfs zeewater.”
Opslaan
De bevindingen onthullen de moleculaire mechanismen achter de hoge zouttolerantie van zeekraal. “Zeekraal is anders dan de meeste planten omdat het grote hoeveelheden natrium kan opslaan in zijn sappige scheuten die actief zijn in fotosynthese,” zegt Melino. “Dit komt doordat zeekraal efficiënte processen heeft ontwikkeld om natrium op te slaan in speciale delen van de cellen, geholpen door speciale transporteiwitten.” Dieper inzicht in dit proces biedt hoop voor de ontwikkeling van zouttolerante gewassen en voor de toekomst van op zeewater gebaseerde landbouw.
Oliezaadgewas
Door de unieke zouttolerante eigenschappen van zeekraal op moleculair niveau te begrijpen, hebben de onderzoekers de weg vrijgemaakt voor de domesticatie van deze wilde plant tot een winstgevend oliezaadgewas. Want hoewel het al als een delicatesse in sommige landen wordt gegeten, ziet Melino nieuwe kansen om de plant te verbouwen voor zowel plantaardige olie als een waardevol eiwitingrediënt. “Door ons te richten op vetten (olie) en eiwitten, proberen we producten te maken die makkelijk te transporteren en duurzamer zijn dan andere bronnen,” vertelt Melino. “We gebruiken namelijk zeewater voor irrigatie in plaats van beperkt zoetwater.” Melino benadrukt dat het gebruik van zeekraal als eetbare plant niet nieuw is. “Er zijn aanwijzingen dat de inheemse bevolking in West-Australië vroeger al ontdekte dat de zaden van deze plant eetbaar waren,” vertelt ze.
Boeren
Als het zou lukken om de nu nog tamelijk onbekende zeekraal te transformeren in een veelgebruikt voedselgewas, zou dat nieuwe mogelijkheden kunnen bieden. Het zou bijvoorbeeld een effectieve oplossing kunnen zijn voor gebieden die ernstig door zout worden aangetast. Dit zal de afhankelijkheid van beperkte zoetwatervoorraden verminderen, wat cruciaal is in gebieden zoals Australië en het Midden-Oosten waar zoetwater schaars is. “Als we een oliezaadgewas kunnen kweken met zeewater, kunnen boeren hun kostbare zoetwater voor andere voedselgewassen gebruiken,” licht Melino toe. “Het tekort aan zoetwater is een groot probleem voor de landbouw, bijvoorbeeld in Australië.”
Andere voedselgewassen
Daarnaast baant deze studie de weg vrij naar de ontwikkeling van andere zouttolerante voedselgewassen. Door namelijk beter te begrijpen hoe zeekraal zijn zouttolerantie heeft verworven, kunnen we mogelijk dezelfde mechanismen toepassen op andere voedselgewassen in de toekomst. “Onze bevindingen tonen aan dat bepaalde eiwitten cruciaal zijn voor zeekraal om te groeien en te bloeien in zout water,” legt Melino in gesprek met Scientias.nl uit. “Het is echter waarschijnlijk niet de enige soort eiwit die nodig is voor extreme zoutresistentie. We zullen onderzoeken of deze eigenschappen van zeekraal ook overgedragen kunnen worden op zoutgevoelige planten zoals tomaten. Maar we denken dat er nog veel meer te ontdekken valt over zeekraal.”
Het eerste doel van Melino is momenteel om boeren te ondersteunen bij het telen van zeekraal op hun zoute gronden met behulp van zeewater of brak water, vooral in gebieden waar verzilting hun andere opties beperkt. Door moderne genetische en genomische technieken te gebruiken, versnellen Melino en haar team de domesticatie van zeekraal, waardoor boeren in zout- en brakwatergebieden een levensvatbare en winstgevende teeltoptie krijgen. “We hebben een kweekprogramma in Saoedi-Arabië en starten in 2025 met grootschalige tests in Egypte,” zegt ze. “We moeten eerst elitevariëteiten ontwikkelen die breed toepasbaar zijn, voordat we kunnen bepalen of het economisch haalbaar is. We denken dat zeekraal het meest geschikt is als oliezaadgewas in de semi-aride en aride gebieden van het Midden-Oosten, waar de lokale oliezaadproductie niet aan de vraag kan voldoen. Daarnaast is er ook interesse in zeekraal als groente en eiwitbron voor aquacultuur, wat ons de mogelijkheid biedt om in de toekomst ook naar andere regio’s in Europa uit te breiden.”
