Keskustelu muuntogeenisten viljelykasvien (GM-kasvien) ympäristövaikutuksista on muuttumassa yhä monimutkaisemmaksi, kiihkeämmäksi ja erittäin tunteikkaaksi. Se mutkistuu entisestään, kun uusia tutkimuksia julkaistaan. Ovatko muuntogeeniset viljelykasvit turvallisia ympäristölle?

Muuntogeenisten viljelykasvien ympäristövaikutusten arviointi on usein vaikeaa, koska huomioon otetaan monia tekijöitä. Jotkut tutkijat keskittyvät muuntogeenisten viljelykasvien mahdollisiin riskeihin, kun taas toiset korostavat niiden mahdollisia hyötyjä. Mitkä ovat ongelmat ja miten niihin voidaan puuttua?

Millainen on ympäristön nykytilanne?

Väestönkasvulla, ilmaston lämpenemisellä ja biologisen monimuotoisuuden vähenemisellä on valtava vaikutus ympäristöömme.

Vuoteen 2050 mennessä tällä planeetalla elää 9,5 miljardia ihmistä. Tämä tarkoittaa, että alle 50 vuodessa maailman väkiluvun odotetaan kasvavan 3 miljardilla. Näiden ihmisten ruokkiminen edellyttää massiivisia muutoksia elintarvikkeiden tuotannossa, jakelussa ja vakaudessa.

Peltoala ja väestö eivät valitettavasti jakaudu tasaisesti. Esimerkiksi Kiinassa on vain 1,4 % maailman tuottavasta maasta, mutta 20-25 % maailman väestöstä.1 Tilannetta pahentaa entisestään eroosiosta johtuva peltoalan väheneminen, uusiutuvien luonnonvarojen väheneminen, veden väheneminen ja maata viljelevän väestön väheneminen.

Erämaiden ja metsien tuhoaminen sekä hiilen ja öljyn jatkuva käyttö ovat johtaneet hiilidioksidipitoisuuksien tasaiseen nousuun, mikä on johtanut ilmaston lämpenemiseen. Ennusteiden mukaan maapallon keskilämpötila nousee 1,4 – 5,8ºC vuoteen 2100 mennessä, ja sääolosuhteiden vaihtelut lisääntyvät. Ilmastonmuutos voi muuttaa radikaalisti sadekuvioita ja siten vaatia ihmisten muuttoa ja muutoksia maatalouskäytännöissä.

Lisäksi lisääntyvä ihmisväestö on vastuussa erämaiden tuhoutumisesta, veden laatuongelmista ja veden johtamisesta muualle. Elinympäristön häviäminen on johtanut monien lajien siirtymiseen muualle.

Siten metsien, elinympäristöjen ja biologisen monimuotoisuuden säilyttämiseksi on varmistettava, että tuleva ravinnontarve saadaan vain nykyisin käytössä olevilta viljelymailta.

Mitkä ovat muuntogeenisten viljelykasvien ympäristöhyödyt?

Yksi muuntogeenisten viljelykasvien merkittävistä ympäristöhyödyistä on torjunta-aineiden käytön dramaattinen väheneminen, ja vähennyksen suuruus vaihtelee viljelykasveista ja käyttöönotetusta ominaisuudesta riippuen.

  1. Tutkimus, jossa arvioitiin bioteknisten viljelykasvien maailmanlaajuisia taloudellisia ja ympäristövaikutuksia ensimmäisten kahdenkymmenen yhden vuoden aikana (1996-2016) niiden käyttöönotosta, osoitti, että teknologia on vähentänyt torjunta-aineiden ruiskutusta 671,2 miljoonalla kilolla ja pienentänyt torjunta-aineiden käyttöön liittyvää ympäristöjalanjälkeä 18,4 prosenttia. Teknologia on myös vähentänyt merkittävästi maataloudesta aiheutuvia kasvihuonekaasupäästöjä, mikä vastaa 16,75 miljoonan auton poistamista maanteiltä.2
  2. Meta-analyysin mukaan muuntogeenisten viljelykasvien vaikutuksista muuntogeeninen teknologia on vähentänyt kemiallisten torjunta-aineiden käyttöä 37 prosenttia.3
  3. Yhdysvaltalaisia maissin ja soijapapujen viljelijöitä vuosina 1998-2011 koskevassa tutkimuksessa todettiin, että rikkakasvien torjunta-aineita sietävän maissin käyttöönottajat käyttivät 1,2 prosenttia (0,03 kg/ha) vähemmän rikkakasvien torjunta-aineita kuin ne, jotka eivät ottaneet niitä käyttöön, ja hyönteiskestävän maissin käyttöönottajat käyttivät 11,2 prosenttia (0,013 kg/ha) vähemmän hyönteismyrkkyjä kuin ne, jotka eivät ottaneet niitä käyttöön.4
  4. Kiinassa Bt-puuvillan käyttö vähensi torjunta-aineiden käyttöä 78 000 tonnia torjunta-aineita vuonna 2001. Tämä vastaa noin neljäsosaa kaikista 1990-luvun puolivälissä Kiinassa ruiskutetuista torjunta-aineista.5 Lisäksi eräässä toisessa tutkimuksessa, joka kattoi vuosina 1999-2012 kerätyt tiedot, kävi ilmi, että Bt-puuvillan käyttöönotto on vähentänyt torjunta-aineiden käyttöä merkittävästi.6
  5. Bt-puuvillan käyttö voi vähentää huomattavasti maanviljelijöihin kohdistuvia torjunta-aineiden aiheuttamien myrkytysten riskiä ja esiintyvyyttä.7
  6. Kasvien torjunta-aineiden sietokykyiset viljelykasvit ovat helpottaneet konservoivan maanmuokkauksen ja erityisesti no-till-menetelmää käyttävän viljelyjärjestelmän jatkuvaa leviämistä Yhdysvalloissa. Suojaviljelykäytäntöjen ja no-till-viljelykäytäntöjen käyttöönotto säästi lähes miljardi tonnia maaperää vuodessa.8
  7. Bioteknisen puuvillan on dokumentoitu vaikuttavan myönteisesti hyödyllisten hyönteisten määrään ja monimuotoisuuteen Yhdysvaltojen ja Australian puuvillapelloilla.9
  8. Bt-maissin käyttöönotto Filippiineillä ei osoittanut viitteitä siitä, että Bt-maissilla olisi ollut kielteinen vaikutus hyönteisten määrään ja monimuotoisuuteen.17

Miten muuntogeenisten viljelykasvien ympäristöturvallisuutta arvioidaan?

Muuntogeenisten viljelykasvien ympäristövaikutukset arvioidaan perusteellisesti ennen niiden markkinoille saattamista. Monet sidosryhmät arvioivat niitä ympäristöasiantuntijoiden eri puolilla maailmaa kehittämien periaatteiden mukaisesti.10,11,12 Riskinarviointimenettelyjä toteuttavat muun muassa muuntogeenisten viljelykasvien kehittäjät, sääntelyelimet ja akateemiset tiedemiehet.

Useimmissa maissa käytetään samankaltaisia riskinarviointimenettelyjä, kun tarkastellaan muuntogeenisen viljelykasvin ja sen ympäristön välisiä vuorovaikutuksia. Niihin sisältyvät tiedot käyttöönotetun geenin roolista ja sen vastaanottajakasviin tuomista vaikutuksista. Lisäksi käsitellään erityiskysymyksiä tahattomista vaikutuksista, kuten:

  1. vaikutus muihin kuin kohdeorganismeihin ympäristössä
  2. voiko muunnettu viljelykasvi säilyä ympäristössä tavanomaista pidempään tai tunkeutua uusiin elinympäristöihin
  3. todennäköisyys ja seuraukset siitä, että geeni siirtyy muunnetusta viljelykasvista tahattomasti muihin lajeihin

Lisäksi lisääntyvästä ihmisväestöstä aiheutuu erämaiden tuhoutumista, vedenlaatuongelmia ja vesien ohjautumista. Elinympäristön häviäminen on johtanut monien lajien syrjäytymiseen.

Metsien, elinympäristöjen ja biologisen monimuotoisuuden säilyttämiseksi on siis varmistettava, että tuleva ravinnontarve tulee vain nykyisin käytössä olevasta viljelymaasta.

Mitkä ovat mahdollisia riskejä?

Potentiaalinen mahdollisuus, että käyttöönotetut geenit risteytyvät rikkaruohomaisten sukulaisten kanssa, sekä potentiaalinen mahdollisuus luoda rikkaruohoisia lajeja

Risteytyminen on kotimaisen viljelykasvin tahatonta risteytymistä sukulaiskasvin kanssa. Muuntogeenisiin viljelykasveihin liittyvä merkittävä ympäristöongelma on niiden mahdollisuus luoda uusia rikkaruohoja risteytymällä luonnonvaraisten sukulaisten kanssa tai yksinkertaisesti säilymällä itse luonnonvaraisena.

Edellä mainitun tapahtumismahdollisuus arvioidaan ennen viljelykasvin käyttöönottoa, ja sitä seurataan myös viljelykasvin istuttamisen jälkeen. Vuonna 1990 aloitettu kymmenvuotistutkimus osoitti, että geenimuunneltujen viljelykasvien (rapsi, peruna, maissi ja sokerijuurikas) ja testattujen ominaisuuksien (rikkakasvien sietokyky, hyönteissuojaus) osalta ei ole lisääntynyttä riskiä invasiivisuudelle tai pysyvyydelle luonnonvaraisissa elinympäristöissä, kun niitä verrataan muuntamattomiin lajikkeisiin.13 Tutkijat totesivat kuitenkin, että nämä tulokset ”eivät tarkoita, etteivätkö geneettiset muunnokset voisi lisätä rikkaruohoisuutta tai viljelmien invasiivisuutta, mutta ne osoittavat, etteivät tuottoisat viljelykasvit todennäköisesti selviydy pitkään viljelyn ulkopuolella”. Siksi on kuitenkin tärkeää, kuten säädökset edellyttävät, arvioida yksittäisiä muuntogeenisiä viljelykasveja tapauskohtaisesti sekä ennen vapauttamista että kaupallistamisen jälkeen.

Suorat vaikutukset muihin kuin kohdeorganismeihin

Toukokuussa 1999 raportoitiin, että Bacillus thuringiensis (Bt) -hyönteisille vastustuskykyisen maissin (Bacillus thuringiensis, Bt) siitepölyllä oli kielteisiä vaikutuksia Monarch-perhosen toukkiin. Tämä raportti herätti huolta ja herätti kysymyksiä mahdollisista riskeistä monarkkiperhosille ja ehkä muillekin kuin kohdeorganismeille. Jotkut tutkijat kehottivat kuitenkin varovaisuuteen tutkimuksen tulkinnassa, koska se kuvastaa erilaista tilannetta kuin ympäristössä. Kirjoittaja totesi: ”Tutkimuksemme tehtiin laboratoriossa, ja vaikka se herättääkin tärkeän kysymyksen, olisi sopimatonta tehdä johtopäätöksiä monarkkipopulaatioille kentällä aiheutuvista riskeistä pelkästään näiden alustavien tulosten perusteella.” Vuonna 2001 PNAS-tiedelehdessä julkaistussa tutkimuksessa todettiin, että Bt-maissin siitepölyn vaikutus monarkkiperhospopulaatioihin on vähäinen.16

Yhdysvaltojen ympäristönsuojeluviraston (EPA) raportissa todettiin, että ”tietojen perusteella on olemassa näyttöä siitä, että kasveissa ilmentyvillä Bt-proteiineilla ei ole kohtuuttomia haitallisia vaikutuksia muihin kuin kohdelajeina oleviin luonnonvaraisiin eläimiin”. Lisäksi pohjoisamerikkalaisten tiedemiesten yhteisessä tutkimustyössä päädyttiin siihen, että useimmissa kaupallisissa hybrideissä Bt:n ilmentyminen siitepölyssä on vähäistä, eivätkä laboratorio- ja kenttätutkimukset osoita, että akuutteja myrkyllisiä vaikutuksia olisi ilmennyt missään sellaisessa siitepölytiheydessä, joka esiintyisi kentällä.13 Loseyn Nature-julkaisu vuodelta 1999; ja laboratoriokokeet pakkosyötetyillä petoeläimillä sekä laajat kenttätyöt osoittivat, että niillä ei ole merkittävää vaikutusta monarkkiperhosten populaatioihin.18

Hyönteisresistenssin kehittyminen

Toinen huolenaihe Bt-kasvien käytöstä on se, että se johtaa hyönteisresistenssin kehittymiseen Bt:tä vastaan. Hallitukset, teollisuus ja tutkijat ovat kehittäneet hyönteisresistenssin hallintasuunnitelmia tämän ongelman ratkaisemiseksi. Näihin suunnitelmiin sisältyy vaatimus siitä, että jokaisella hyönteiskestävien viljelykasvien pellolla on oltava mukana suojapelto ei-muuntogeenisistä viljelykasveista, jotta hyönteiset voivat kehittyä valikoitumatta hyönteiskestäviin lajikkeisiin.

Tutkijat eri puolilla maailmaa kehittävät myös muita resistenssin hallintakäytäntöjä. Ne on toteutettava hyväksynnän jälkeisen seurannan yhteydessä, jolloin muuntogeenisiä viljelykasveja sekä niiden välitöntä ympäristöä arvioidaan jatkuvasti muutosten varalta myös sen jälkeen, kun viljelykasvi on vapautettu.

Johtopäätös

Muuntogeenisiin viljelykasveihin mahdollisesti liittyvät ympäristölliset ja ekologiset huolenaiheet arvioidaan ennen niiden vapauttamista. Lisäksi hyväksynnän jälkeisen seurannan ja hyvien maatalousjärjestelmien on oltava käytössä mahdollisten riskien havaitsemiseksi ja minimoimiseksi sekä sen varmistamiseksi, että muuntogeeniset viljelykasvit ovat edelleen turvallisia niiden levittämisen jälkeen. Muuntogeenisten, tavanomaisten ja muiden maatalouskäytäntöjen, kuten luonnonmukaisen viljelyn, vertailu tuo esiin muuntogeenisten viljelykasvien käyttöönoton suhteelliset riskit ja hyödyt.

  1. Kiina kehottaa suojelemaan peltomaata entisestään, 23.3.2004. http://english.people.com.cn/200403/23/eng20040332_138213.shtml.
  2. Brookes, G ja P Barfoot. 2018. GM crops: Global socio-economic and environmental impacts 1996- 2016. PG Economics Ltd, UK. s. 1-204.
  3. Klümper, W ja M Qaim. 2014. Meta-analyysi muuntogeenisten viljelykasvien vaikutuksista. PLoS ONE 9(11): e111629. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111629.
  4. Perry, ED, F Ciliberto, DA Hennessy ja GC Moschini. 2016. Muuntogeeniset viljelykasvit ja torjunta-aineiden käyttö Yhdysvaltain maississa ja soijapavuissa. Science Advances 2(8): e1600850. http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1600850.full.
  5. Pray, CE, J Huang, R Hu ja S Rozelle. 2002. Viisi vuotta Bt-puuvillaa Kiinassa – hyödyt jatkuvat. The Plant Journal, 31(4):423-430
  6. Qiao, F, J Huang, S Wang ja Q Li. Bt-puuvillan käyttöönoton vaikutus torjunta-aineiden käytön pysyvyyteen. Journal of Integrative Agriculture. Doi:10.1016/S2095-3119(17)61699-X.
  7. Hossain, F, CE Pray, Y Lu, J Huang ja R Hu. 2004. Muuntogeeninen puuvilla ja viljelijöiden terveys Kiinassa. International Journal of Occupational and Environmental Health, 10: 296-303
  8. Fawcett, R ja D Towery. 2002. Conservation tillage and plant biotechnology: how new technologies can improve the environment by reducing the need to plow. (Luonnonmukainen maanmuokkaus ja kasvien bioteknologia: miten uudet teknologiat voivat parantaa ympäristöä vähentämällä kyntämisen tarvetta). Conservation Tillage Information Center, West Lafayette, Indiana. http://ctic.purdue.edu/CTIC/BiotechPaper.pdf
  9. Carpenter, J, A Felsot, T Goode, M Hammig, D Onstad ja S Sankula. 2002. Bioteknologiaan perustuvien ja perinteisten soija-, maissi- ja puuvillakasvien vertailevat ympäristövaikutukset. Council for Agricultural Science and Technology, Ames, Iowa, kesäkuu.
  10. Canola Council of Canada. 2001. An agronomic and economic assessment of transgenic canola. Canola Council of Canada: 1-95. http://www.canola-council.org/production/gmo1.html
  11. US National Research Council. 1989. Geneettisesti muunnettujen organismien kenttäkokeet: päätöksenteon puitteet. Geneettisesti muunnettujen mikro-organismien ja kasvien ympäristöön tuomisen tieteellistä arviointia käsittelevä komitea. National Academy Press, Washington, DC
  12. Taloudellisen yhteistyön ja kehityksen järjestö. 1992. Biotekniikan turvallisuusnäkökohtia. OECD, Pariisi, 50 s.
  13. Kanadan hallitus. 1994. Arviointikriteerit uusien ominaisuuksien omaavien kasvien ympäristöturvallisuuden määrittämiseksi. Dir. 9408, 16.12.1994. Plant Products Division, Plant Industry Directorate, Agriculture and Agri-food Canada.
  14. Crawley, MJ, SL Brown, RS Hails, DD Kohn ja M Rees. 2001. Biotekniikka: siirtogeeniset viljelykasvit luonnollisissa elinympäristöissä. Nature, 409:682-683.
  15. US Environmental Protection Agency. 2002. Bt biopesticides registration action document preliminary risks and benefits sections Bacillus thuringiensis plant-pesticides.http://www.epa.gov.scipoly/sap
  16. Sear, M, RL Helmich, DE Stanley-Horn, KS Obenhauser, JM Pleasants, HR Matilla, BD Siegfried and GP Dively. 2001. Bt-maissin siitepölyn vaikutus monarkkiperhosiin. PNAS 98(21):11937-11942
  17. Yorobe, JM, CB Quicoy, EP Alcantara ja BR Sumayao. 2006. Bt-maissin vaikutusten arviointi Filippiineillä. The Philippine Agricultural Scientist 89(3): 258-267.
  18. Ammann, K. 2004. Maatalouden biotekniikan vaikutus biologiseen monimuotoisuuteen. Bernin yliopiston kasvitieteellinen puutarha

*Päivitetty lokakuu 2018

By: adminPosted on

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.