Landbruget står over for et paradigmeskifte. Dansk højteknologisk landbrug kan vise verden, hvordan en omsiggribende transformation af erhvervet kan reformere fødevareproduktionen og samtidig tage hånd om de kriser, verden står i. Dybest set handler transformationen om det, vi dyrker på markerne, og det kan være, vi skal vænne os af med synet af de gule marker i sensommeren.
I århundreder har vi forfinet vores landbrugsproduktion. Men selv moderne dansk landbrug kan ikke levere en bæredygtig fødevareproduktion, når der skal tages højde for den overhængende klimakrise, biodiversitetskrisen og global overbefolkning. Udfordringen er kort sagt, at vi skal kunne producere langt mere mad på meget mindre areal og samtidig gøre det bæredygtigt.
Sådan lyder det fra en række forskere fra Aarhus Universitet, der alle arbejder med en smart og bæredygtig omstilling af landbruget samt de teknologier, der kan anvendes i forbindelse med den omstilling.
Langt størstedelen af Danmarks dyrkede areal benyttes til produktion af husdyrfoder. Men hvad nu, hvis vi kunne få meget mere kød ud af et langt mindre areal? Og hvad nu, hvis det slet, slet ikke var det eneste, vi kunne få ud af afgrøderne?
Fremtidens landbrug handler ikke kun om selvkørende traktorer, autonome robotter, smarte sensorer, kunstig intelligens eller anden sådan højteknologi.
I århundreder har vi dyrket jorden på en måde, der forårsager miljømæssige problemer. Nu har dansk landbrug muligheden for at gå foran og initiere en gennemgribende grøn transformation af hele samfundet.
Det hele starter med det, der vokser på markerne, og det, vi putter i munden.
Den fossile infrastruktur
Otte kilometer øst for Viborg ligger en lille landsby, der hedder Foulum. Lige uden for denne lille by ligger forskningscentret AU Foulum: Èt stort sammenhængende laboratorie-økosystem, hvor teknologi og ingeniørvidenskab smelter sammen med nyeste husdyrs- og jordbrugsforskning.
Målet er en grøn revolution. Og den bliver allerede testet på markerne i dag.
AU Foulum huser i alt 120.000 kvadratmeter laboratorier fordelt blandt forskere fra mange forskellige af universitetets institutter.
Forsætter efter billedet
For ingeniørforskerne er omdrejningspunktet en grøn omstilling af samfundets nutidige lineære fossiløkonomi til en helt ny form for økonomi: Et bæredygtigt system med afsæt i præmissen om, at klodens biologiske ressourcer kun er til låns og derfor skal indgå i cirkulære kredsløb med minimalt svind.
Kort sagt cirkulær bioøkonomi:
– Hele vores samfund er i dag overvejende baseret på fossile råstoffer og energikilder. Vi taler ikke bare om energi til opvarmning, elektricitet til lys og brændstof til transport, men om hvordan hele vores industri og produktion i langt overvejende grad har fossile råstoffer som udgangspunkt. Hvis vi skal gøre en forskel i forhold til klimaforandringer og global forurening af natur og miljø, skal hele denne strukturelle infrastruktur gentænkes, siger professor Uffe Jørgensen, som leder Aarhus Universitet Center for Cirkulær Bioøkonomi, CBIO.
Gule og grønne afgrøder
Det, Uffe taler om, handler hele basalt om hvilke afgrøder, der gror på vores marker.
I tusindvis af år har danske bønder forfinet landbruget mod såkaldt gule afgrøder: Étårige afgrøder som korn og raps, der er grønne om foråret, gule om sommeren og høstes i sensommeren, og hvor markerne ligger brune om efteråret.
– Set i det cirkulære og ressourceeffektive perspektiv er det torskedumt, siger Uffe Jørgensen.
– Vi spilder op mod halvdelen af vores dyrkningssæson på ikke at have fotosyntese, og hvad værre er, at vi med disse dyrkningskoncepter har skabt grobund for branchens miljøproblemer med bl.a. nitratudvaskning, pesticider og reduceret kulstofindhold i jorden. Ved at benytte grønne, flerårige afgrøder kan vi løse mange af landbrugets miljø- og klimaudfordringer.
Ved at lade eviggrønt græs og kløver gro på markerne kan man begynde at designe landbrugslandskabet ud fra et naturvidenskabeligt princip om bedste ressourceudnyttelse.
I en cirkulær tankegang og ud fra et klimamæssigt synspunkt handler det nemlig om at have så lang en vækstsæson og så mange grønne planter som muligt. Det skaber fotosyntese, og det binder kulstof fra atmosfæren i biomassen.
– Fotosyntese er den eneste negative drivhusgas-emission af betydning, vi har, og den har stor effekt på vores kulstofbalance. Derfor skal vi have så meget af den som muligt. Og derfra kan vi så teknologisk begynde at løse klimaudfordringen. Flere grønne afgrøder vil være en revolution i landbrugsproduktionen, fordi de er klart de mest optimale af hensyn til klima, miljø og natur, men hidtil har der ikke været noget marked ud over til kvægfoder for de grønne afgrøder, siger professoren.
Totalomlægning af fødevareproduktionen
Langt størstedelen af de gule afgrøder, der dyrkes i dag, benyttes til animalsk foder, men en mindre del bruges også til andre ting, f.eks. humant konsum. Restprodukter som eksempelvis halm benyttes til foder og strøelse og som brændsel og biogasproduktion.
Perspektiverne for de grønne afgrøder er noget anderledes.
For det første kan grønne afgrøder producere langt mere biomasse per hektar landbrugsjord end gule. Desuden er de langt mere modstandsdygtige mod sygdomme og binder mere kulstof og kvælstof.
Den grønne biomasse kan levere energi i biogasanlæg og via bioraffinering omdannes til bl.a. proteinpulver, kemikalier, bioplast, byggematerialer, grønne brændstoffer, tekstilfibre til tøjproduktion og farmaceutiske produkter.
Forskere på Aarhus Universitet kan allerede i dag ekstrahere hvidt protein fra græs i laboratorieskala – protein, der kan benyttes til fødevarer:
– Der findes endnu ikke kommerciel produktion af græsprotein til fødevarer, men i pilotskala har vi vist, at vi kan ekstrahere protein fra græs og bruge det til fødevarer. Den størst hurdle er at udvikle proteinholdige produkter, som passer til menneskers sensoriske smagsapparat, men det arbejder vi på, og vi mener også, at det kan blive en rentabel forretning i fremtiden. I øjeblikket forsker vi i at forstå de molekylære interaktioner mellem proteiner og andre komponenter i bladplanter, så vi kan optimere på både smag og funktionelle egenskaber af det ekstraherede protein, der er med til at give struktur i fødevarer, siger lektor Trine Kastrup Dalsgaard fra Institut for Fødevarer.
Tager man skridtet videre med den grønne biomasse og kobler med yderligere bio- og kemiteknologiske processer som eksempelvis elektrolyse, kommer vi ind i hele snakken om Power-to-X og elektrificering af samfundet. Dermed bliver grøn biomasse fra landbruget en kæmpe spiller inden for en lang række af industrier, der i dag beror sig nærmest udelukkende på fossile råstoffer.
Forsætter efter billedet
– Biodiversitetskrisen, forurening af natur og miljø samt klimakrisen er massive problemstillinger, hvor en stor del af løsningerne kan findes med den samme tilgang – nemlig en langt bedre og mere effektiv produktion af biomasse samt en byge af teknologier, der kan omsætte biomassen til de produkter, samfundet efterspørger i dag og i fremtiden. Det er en meget omfattende omlægning af måden, vi skaber fødevarer på, og har vidtrækkende konsekvenser for kulstofbaserede produktionsindustrier, siger professor Lars DM Ottosen, institutleder for Institut for Bio- og Kemiteknologi.
Han fortsætter:
– Vi er kommet til et tidspunkt, hvor vi skal gentænke det hele. Det er nu, landbruget har chancen for at gå forrest og være primus motor i hele den grønne omstilling. Det kræver selvfølgelig en stor udvikling, der primært handler om en totalomlægning af vores fødevareproduktion, men mulighederne, hvis vi gør det, er enorme.
Unikke muligheder
Lars DM Ottosen mener, at fremtiden for landbruget primært adskiller sig ved langt færre husdyr. Kød og andre animalske produkter kan i stedet langt hen ad vejen erstattes af plante- og cellebaserede teknologier.
– Overordnet set er der ikke noget, der kan måle sig med en cellebaseret tilgang til fødevareproduktion. Teknologien forurener ikke, og der er beskedent tab. Vi kan producere samme mængde fødevarer med et markant reduceret foderinput i forhold til det, som store husdyr skal have, og koblet med grønne afgrøder betyder det, at man kan producere langt mere mad på baggrund af langt mindre landbrugsjord. Det åbner op for mere natur på mange af de arealer, der i dag benyttes til landbrug, og med en langt mere miljøvenlig biomasseproduktion betyder det, at vi får gode muligheder for at forbedre biodiversiteten og miljøtilstanden i naturen, siger han og tilføjer:
– Omstillingen af vores biomasse og fødevareproduktion kræver dog en teknologisk revolution på linje med omstillingen af vores energisystemer og må ikke undervurderes.
Jette Feveile Young er lektor ved Institut for Fødevarer og forsker i både kødkvalitet og en cellebaseret tilgang til kødproduktion. Hun mener, der er et kæmpe potentiale i at producere kød i bioreaktorer, men det betyder ikke nødvendigvis, at hele den traditionelle kødproduktion derved skal udfases:
– I stedet skal man nok tænke, at man kan få 1 ko til at blive 1,2 ko, siger hun og fortsætter:
– Vi er rigtig gode til at lave kød- og landbrugsvarer her i Danmark, og det bør vi udnytte. Vi kommer ikke udenom, at uanset hvor dygtige vi er til traditionel kødproduktion, vil en omstilling være nødvendig, når vi skal tage hensyn til klima- og biodiversitetskrisen. Derfor kan vi tænke den cellebaserede tilgang, hvor muskelceller fra dyr dyrkes til kød i bioreaktorer, ind som et effektivt bidrag i én samlet cirkulær produktion. Og her kunne Danmark være et perfekt foregangsland, fordi vi har alle de rette forudsætninger for at få den proces op at stå.
Fremtiden for dansk landbrug
Forskningen på Foulum er allerede kommet langt.
Det første gårdanlæg til bioraffinering af græs blev taget i brug i 2020 af landmanden Kristian Lundgaard-Karlshøj på Ausumgaard ved Struer og flere og flere landmænd øjner muligheden for et nyt, dansk eksporteventyr, der bogstaveligt talt er græsgrønt.
– Vi har nogle store mål at nå i 2030 og endnu større mål i 2050, så vi får brug for samarbejde med virksomheder og driftige landmænd for at komme i mål. Mulighederne i Foulum er helt unikke, og samarbejdet mellem ingeniørvidenskaben, agroøkologien, fødevare- og husdyrsforskningen åbner op for så mange spændende nye områder for, hvor langt vi kan komme med disse teknologier. Det er en spændende fremtid, dansk landbrug går i møde, siger professor Uffe Jørgensen.
