Μια καινοτόμος βιολογική μέθοδος που μπορεί να συμβάλει στην αντιμετώπιση της ερημοποίησης ανέπτυξαν ερευνητές στην Κίνα, καταφέρνοντας να μετατρέψουν τη χαλαρή άμμο της ερήμου σε ένα λεπτό αλλά σταθερό στρώμα που αντιστέκεται στον άνεμο. Η τεχνική βασίζεται στη χρήση καλλιεργημένων βακτηρίων και δίνει στους ειδικούς αποκατάστασης εδαφών πολύτιμο χρόνο για να εγκαταστήσουν φυτική βλάστηση πριν οι δύσκολες κλιματικές συνθήκες καταστρέψουν τα νεαρά φυτά. Η μέθοδος δοκιμάστηκε σε περιοχές της βορειοδυτικής Κίνας, όπου οι επιστήμονες τοποθέτησαν πλέγματα από άχυρο πάνω στην επιφάνεια της άμμου και εφάρμοσαν καλλιέργειες κυανοβακτηρίων. Μέσα σε περίπου 10 έως 16 μήνες σχηματίστηκε μια σκούρα βιολογική μεμβράνη που παρέμεινε σταθερή ακόμη και μετά από έντονες αμμοθύελλες.
Οι δοκιμές παρακολουθήθηκαν από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, η οποία κατέγραψε την εξέλιξη των πειραματικών εκτάσεων μέσα από κύκλους υψηλών θερμοκρασιών και παγετού. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η σταθεροποίηση της άμμου μπορεί να επιτευχθεί σχετικά γρήγορα, αν και απαιτείται χρόνος για να δημιουργηθεί ένα κατάλληλο υπόστρωμα πριν από τη φύτευση φυτών. Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Soil Biology and Biochemistry.
Τα κυανοβακτήρια είναι μικροοργανισμοί που χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για να παράγουν ενέργεια και υπάρχουν στη Γη εδώ και περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Όταν αναπτύσσονται σε φτωχά εδάφη, απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα και παράγουν οργανική ύλη, ενώ ορισμένα είδη μπορούν να δεσμεύουν άζωτο από την ατμόσφαιρα, δημιουργώντας θρεπτικά στοιχεία για άλλα μικρόβια και φυτά. Παράλληλα εκκρίνουν κολλώδεις ουσίες που λειτουργούν σαν φυσική «κόλλα», συνδέοντας τους κόκκους της άμμου μεταξύ τους. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται μια λεπτή βιολογική κρούστα που συγκρατεί το έδαφος, μειώνει τη διάβρωση και βοηθά στη διατήρηση θρεπτικών στοιχείων και υγρασίας κοντά στην επιφάνεια.
Κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους των δοκιμών, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα θρεπτικά συστατικά παρέμεναν στο ανώτερο στρώμα του εδάφους αντί να απομακρύνονται από τον άνεμο. Η οργανική ύλη που δημιουργείται από τα μικρόβια συμβάλλει στη συγκράτηση αζώτου και φωσφόρου, δημιουργώντας πιο ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη φυτών. Επιπλέον, η βιολογική κρούστα βοηθά στη διατήρηση της υγρασίας. Μετά από σύντομες βροχοπτώσεις, οι περιοχές όπου είχε σχηματιστεί η κρούστα συγκρατούσαν το νερό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε σχέση με τη γυμνή άμμο, όπου η εξάτμιση ήταν πολύ ταχύτερη. Ακόμη και λίγες επιπλέον ημέρες υγρασίας μπορούν να βοηθήσουν φυτά όπως τα αγρωστώδη να ριζώσουν πριν επιστρέψουν οι υψηλές θερμοκρασίες.
Τα αποτελέσματα των πειραμάτων έδειξαν ότι η απώλεια εδάφους λόγω ανέμου μειώθηκε πάνω από 90% όταν εφαρμόστηκε η μικροβιακή κρούστα. Με την πάροδο του χρόνου, το αρχικό αυτό στρώμα μπορεί να εξελιχθεί σε πιο σύνθετο οικοσύστημα, με την εμφάνιση λειχήνων και βρύων που ενισχύουν περαιτέρω τη σταθερότητα της επιφάνειας.
Ωστόσο, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι η διαδικασία αποκατάστασης παραμένει ευαίσθητη. Ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η διέλευση οχημάτων, η έντονη καλλιέργεια ή το συχνό πάτημα μπορούν να καταστρέψουν τη βιολογική επιφάνεια και να καθυστερήσουν την αποκατάσταση του οικοσυστήματος για χρόνια. Παρότι η μέθοδος δεν μπορεί από μόνη της να εξαλείψει τα βαθύτερα αίτια της ερημοποίησης —όπως η υπερβόσκηση ή η κακή διαχείριση των υδάτινων πόρων— αποτελεί ένα σημαντικό νέο εργαλείο για τον περιορισμό της μετακίνησης της άμμου και τη σταδιακή αποκατάσταση των ερημικών οικοσυστημάτων.