Árni Bragason, landgræðslustjóri og fyrrverandi forstjóri NordGen, með frækassa sem sendur var til Sýrlands í fyrsta sinn sem fræ var tekið út úr frægeymslunni á Svalbarða.
Fræðsluhornið 26. júní 2018

Erfðaauðlindir plantna eru ein dýrmætasta eign mannkynsins

Vilmundur Hansen

Norræna erfðaauðlindastofnunin er norræn stofnun sem sér um varðveislu og sjálfbæra nýtingu plantna, húsdýra og skóga. Árni Bragason landgræðslustjóri var forstjóri stofnunarinnar, sem í daglegu tali kallast NordGen, í fimm og hálft ár og fellur daglegur rekstur frægeymslunnar á Svalbarða undir NordGen. Á þessu ári hefur fræhvelfingin verið starfrækt í tíu ár.

Inngangurinn að frægeymslunni í berginu.

Á heimasíðu Norrænu ráðherranefndarinnar segir að erfðaauðlindir plantna séu ein dýrmætasta eign samfélaga mannkynsins. Plöntur sem við notum í dag eru ræktuð afbrigði, afrakstur árþúsunda ræktunar, og sniðin að smekk okkar, þörfum og framleiðsluaðferðum. Í aldanna rás hafa ótal yrki verið kynbætt með tilliti til mismunandi skilyrða til vaxtar; veðurfars, jarðvegs, dagalengdar, sjúkdóma eða farsótta og þarfa samfélagsins. En vegna þess að hagkerfi heimsins eru samofin og einsleit og stýring framleiðsluumhverfisins hefur aukist hættir okkur til að reiða okkur á æ færri afbrigði af fjölbreytileikanum. Allt að 75% erfðafjölbreytni plantna hafa tapast frá því á tíunda áratug síðustu aldar vegna þess að bændur um allan heim hafa hætt ræktun á fjölmörgum staðbundnum landsstofnum og tekið upp í staðinn einsleitari tegundir sem gefa mikið af sér. Einsleitni erfðavísa er áhættusöm, hnattrænt og staðbundið. Um 75% matvæla í heiminum í dag eru framleidd úr eingöngu tólf plöntutegundum og fimm dýrategundum. Loftslagsbreytingar, nýir sjúkdómar eða aðrar umhverfisbreytingar geta því haft víðtækar afleiðingar fyrir fæðuöryggið.

Fræsöfn og geymslur

Á þessu ári hefur frægeymslan á Svalbarða verið starfrækt í tíu ár. „Elsta fræsafnið og upphaf þeirrar hugsunar að varðveita fræ og erfðaefni kemur frá rússneska grasa- og erfðafræðingnum Nikolia Vavilov sem ferðaðist um allan heim og safnaði fræi nytjaplantna snemma á síðustu öld. Lengi vel var stærsta fræsafn í heimi varðveitt við Vavilov-stofnunina í Pétursborg. Vavilov-stofnunin er enn mjög stór en vegna skort á fjármagni hefur hallað verulega undan fæti hjá henni.

Vavilov-stofnunin safnaði meðal annars erfðaefni á Norðurlöndunum og samstarf NordGen við stofnunina hefur að hluta gengið út á að fjölga og varðveita þetta gamla norræna erfðaefni. Vavilov-stofnunin fær helminginn og Nordgen helminginn til varðveislu.“

Árni segir að í rússneska safninu hafi fundist margar gamlar norrænar sortir sem talið var að væru glataðar en reyndust til í fræsafni Vavilov-stofnunarinnar. 

Fræ í geymslu. 

„Það eru til fræsöfn eða fræbankar víða um heim en því miður er oft að tapast efniviður vegna þess að aðstæður til geymslu þess eru ekki nógu góðar. Sums staðar eru meira að segja dæmi um að geymsluaðilar hafi ekki átt fyrir rafmagni til að halda kælingunni gangandi.“

1200 km frá norðurheimskautinu

Fræhvelfingin á Svalbarða er grafin djúpt inn í fjall í sífrera í 1200 kílómetra fjarlægð frá norðurpólnum. Inn í bergið eru boruð 130 metra löng göng og við enda þeirra stór hvelfing. Inn af hvelfingunni eru hinar eiginlegu frægeymslur í þremur hólfum þar sem er tíu metra lofthæð og vítt til veggja. Geymslurnar þrjár eiga að geta varðveitt efni sem inniheldur allan þann erfðabreytileika sem menn vilja varðveita í öllum landbúnaðarplöntum heimsins.

Frægeymslan er í sífrera 1200 kílómetra frá Norðurpólnum. Í fyrstu voru fræin geymd í gámi í gamalli kolanámu, nánar tiltekið námu númer fjögur, sem var hætt að nota.

Hitastigið í berginu sem hvelfingin er grafin í er mínus 4° á Celsíus en hvelfingin sjálf er kæld niður í mínus 18° á Celsíus. Það að bergið sjálft sé mínus 4° gráður gerir það að verkum að hitastigið í hvelfingunni helst lengi kalt þrátt fyrir að kælingu að manna völdum yrði hætt ef allt bregst.

Í fræhvelfingunni eru varðveitt í dag öryggiseintök af ríflega 40% af landbúnaðarfræjum heimsins og hún því gríðarlega mikilvæg þegar kemur að matvælaöryggi heimsins alls.

Samkvæmt upplýsingum á heimasíðu frægeymslunnar á Svalbarða eru um þessar mundir geymd þar 968, 557 sýni eða 630.060.023 fræ af 5.978 tegundum sem tilheyra 1.089 ættkvíslum frá 239 löndum. Sýni frá Íslandi eru 459 með 232.650 fræjum, meðal annars grasfræ.

Millenni Seed Bank, sem er rekinn í tengslum við Kew grasagarðinn í London, gegnir svipuðu hlutverki þegar kemur að varðveislu erfðaefnis villtra plantna í heiminum og fræhvelfingin á Svalbarða gerir vegna ræktaðra fæðuplantna.


Svalbarði ákjósanlegur

„Hugmyndir að frægeymslunni á Svalbarða kom upp í framhaldi af umræðum um nauðsyn þess að koma upp varanlegri frægeymslu. Sendinefnd á vegum Norræna genabankans, sem var forveri NordGen, fór víða um og kannaði meðal annars aðstæður á Grænlandi og hátt til fjalla í Skandinavíu en niðurstaðan var sú að Svalbarði væri hentugasti staðurinn. Aðstæður þar voru taldar góðar og þar var byggð og flugvöllur.

Í fyrstu voru fræin geymd í gámi í gamalli kolanámu, nánar tiltekið námu númer fjögur, sem var hætt að nota.

Árni segir að frægeymslan á Svalbarða hafi verið kostuð af norska ríkinu og að daglegur rekstur hennar sé greiddur af norska ríkinu og Global Crop Diversity Trust sem er sjóður undir stjórn FAO, Matvæla- og landbúnaðarstofnunar Sameinuðu þjóðanna, en markmið sjóðsins er að safna peningum til að varðveita erfðaefni. Jafnframt því sem sjóðurinn sér um fjármögnun á ellefu rannsóknamiðstöðvum víða um heim sem stunda rannsóknir og kynbætur.

Frækassar frá Norður-Kóreu sem geymdir eru á Svalbarða.

„Meðal þessara rannsókna­miðstöðva er ICARDA miðstöð sem mikið hefur rannsakað korn. Hún var í Sýrlandi en flutt til Marokkó og Líbanon vegna stríðsins í Sýrlandi. Önnur slík miðstöð er IRRI á Filippseyjum sem stundar kynbætur á hrísgrjónum svo dæmi séu nefnd.

Annað verkefni Global Crop Diversity Trust er að aðstoða og hjálpa þróunarlöndunum að rækta og gera tilbúinn efnivið sem verður geymdur á Svalbarða í framtíðinni.“

Erfðaefni geymt á þremur stöðum

„Alþjóðakerfið sem búið er að setja upp varðandi varðveislu erfðaefnis gerir ráð fyrir að efnið sé geymt á þremur stöðum. Í fyrsta lagi er það virka safnið, það er að segja, plöntur sem eru í ræktun til kynbóta og annarra nota. Í öðru lagi er eins konar öryggisafrit af því sem er notað til að fjölga plöntum í safninu. Síðan er það efnið sem geymt er á Svalbarða og er aðalöryggisgeymsla og stendur alþjóðasamfélaginu til boða.“

Hágæða efni varðveitt

Árni segir að reynslan sé sú að þegar búið er að rækta og velja efni til geymslu á Svalbarða að þá er yfirleitt um hágæða efni að ræða sem geymist vel og lengi.

„Þeir sem velja fræ til að senda til varðveislu á Svalbarða velja yfirleitt bestu fræin og fræ sem koma framtíðinni til góða. Fræjunum er pakkað í sérstaka poka úr plasti og áli og voru þróaðir sem geymslupokar vegna geimferða. Mest af loftinu er pressað úr pokunum en þeir eru ekki lofttæmdir að fullu og síðan eru þeir einangraðir. Þetta er gert til að koma í veg fyrir að rakastig fræjanna hækki því ef það gerist eykst virkni fræjanna og þau geta skemmst.

Besta leiðin til að geyma fræ til lengri tíma er því að þurrka það hægt og niður í um það bil 5% raka þannig að lífvirkni þess verður lítil og efnaskipti mjög hæg og fræið nánast komið í dvala og því hægt að frysta það.

Á Svalbarða er fræið geymt við mínus 18° á Celsíus sem var kuldastig sem var valið af alþjóðasamfélaginu vegna þess að þar er það hitastig sem er í heimilisfrystikistum og um 0° á Farenheit. Slíkt frost og lágur loftraki gerir það að verkum að fræið á að geta geymst í áratugi.“

Árið 2015 voru fyrstu fræin tekin úr frægeymslunni til ræktunar.

Hvað þarf að geyma mörg fræ?

Aðspurður segir Árni að meginreglan sem stuðst er við þegar ákvörðun um hversu mörg fræ þarf að geyma sé hversu mörg fræin þurfi að vera til að varðveita heildarbreytileika viðkomandi sortar.

„Fjöldinn er misjafn eftir því hvort viðkomandi planta er sjálf- eða víxlfrjóvgandi. Sé plantan sjálffrjóvgandi þarf minna en mun meira af fræjum sé plantan víxlfrjóvgandi.

Staðlarnir sem miðað er við eru alþjóðlegir og nokkurn veginn vitað í dag hvað þarf mörg fræ af hverri tegund til að tryggja varðveislu hennar.“

Kynbætur til að brauðfæða mannkynið

„Global Crop Diversity Trust er gríðarleg mikilvæg stofnun þegar kemur að matvælaöryggi heimsins. Stofnunin hefur lagt upp megnið af því starfi sem fer fram á alþjóðlegum kynbótamiðstöðvunum sem henni tengjast. Á þessum miðstöðvum eru stundaðar tilraunir og kynbætur sem gera mönnum kleift að takast á við þau vandamál sem tengjast því að brauðfæða mannkynið í framtíðinni.“+

Árni Bragason ásamt eiginkonu sinni, Önnu Vilborgu Einarsdóttur, á tíu ára afmæli frægeymslunnar á Svalbarða fyrir framan frosnu hurðina að frægeymslunni.

Leynd vegna fyrstu úttektarinnar

ICARDA í Sýrlandi var fyrsti aðilinn sem þurfti að taka út fræ frá Svalbarða árið 2015 og segir Árni að vegna stríðandi afla í Sýrlandi hafi hvílt mikil leynd yfir úttektinni.

„Þetta var í raun leyniaðgerð og við vorum þrír sem fórum til Svalbarða til að taka fræið út fyrir ICARDA þar sem menn voru hræddir um að einhverjir aðilar sem tengdust stríðinu í Sýrlandi myndu reyna að skemma fyrir úttektinni. Af þeirri ástæðu var til dæmis ekki sagt frá úttektinni fyrr en fræið var farið af stað og tryggt að það kæmist á áfangastað. Úttektin hljóðaði upp á 38 þúsund fræprufur og fór hluti þeirra til Líbanon og annar til Marokkó.

Í dag er það fræ í ræktun í Líbanon og Marokkó og búið að senda hluta af því aftur til geymslu á Svalbarða.

Strangar reglur um eignarhald fræja

„Frægeymslan tekur eingöngu við fræjum frá stofnunum eða löndum en ekki einstaklingum. Eftir að búið er að velja fræ til varðveislu kostar sú stofnun sem það á sendingu á því til Svalbarða um Osló oft með styrk frá Global Crop Diversity Trust. Geymslan á fræinu er síðan án kostnaðar fyrir eiganda fræsins.

Eigandi fræsins er sá eini sem getur leyst það út og reglur um slíkt mjög strangar enda hugmyndin að fræ frá viðkomandi landi eigi að geta komið því að gagni síðar meir.

Í reynd er það svo að flestar þjóðir eru að rækta tegundir sem hafa upphaflega komið annars staðar frá en ekki upprunnar í ræktunarlandinu. Það er helst í Suður-Asíu að fólk er að rækta plöntur sem upprunnar eru á því svæði.

Norðurlöndin skrifuðu undir sáttmála 2003 sem kallast Kalmaryfirlýsingin þar sem því er lýst yfir að þau ætli sér sameiginlega að varðveita erfðaefni og að erfðaefni svæðisins sé sameiginlegt og án landamæra.

Mikilvægt starf til framtíðar

Á tímamótum eins og tíu ára starfsafmæli er gjarnan litið um öxl og skoðaður tíminn sem að baki er og litið til framtíðar. Árni segir að starfsemi frægeymslunnar hafi gengið vel og hún sé búin að sanna tilgang sinn.

„Hvað framtíðina varðar þá vilja menn halda áfram á svipaðri braut hvað starfsemi frægeymslunnar varðar og ég á ekki von á öðru en að svo verði enda verkefnið gríðarlega mikilvægt fyrir mannkynið í heild og framtíð þess,“ segir Árni Bragason, landgræðslustjóri og fyrrverandi forstjóri NordGen.