Biyoteknoloji ve Sürdürülebilirlik

Yeryüzü güneşten aldığı enerji sayesinde, kendi içerisinde termodinamik ve kütle korunumu açısından bir denge halindedir. Bu dinamik denge, mikro ve makro ölçekteki madde döngüleriyle sağlanmaktadır. Ve yeryüzünde yaşayan canlıların bu denge üzerindeki etkisi çok büyüktür. Canlılar birbirinden tamamen bağımsızmış gibi görünen farklı madde döngülerini birbirlerine bağlarlar(karbon, azot döngüleri v.b.) ve bu sayede bir dinamik denge hali sağlanmış olur. Ancak insanoğlu, doğadaki bu döngülerden bağımsız işleyen sistemler kurmaktadırlar. Bu sistemler; şehirler, binalar, gemiler ve fabrikalar gibi iç işleyiş bakımından doğadan bağımsız ancak girdi ve çıktı bakımından tamamen doğaya bağımlı olan sistemlerdir. Bu sistemler doğanın ürettiğini alır, tüketir ve sistem içerisinde kullanamayacağı atığı doğaya geri bırakır. Bu atıklar doğa tarafından döngü içerisine tekrar dahil edilirler.

Son yüzyıldaki istatistiksel veriler göstermektedir ki doğa, bu sistemlerin açığa çıkardığı atıkları yeterli ölçüde karşılamamaya başlamıştır. Bu durumun en iyi göstergesi atmosferdeki karbondioksit düzeyleridir. Sanayi devriminden sonra atmosfer karbondioksit düzeyi üstel artışa geçmiştir. Ancak insanoğlu gelinen noktayı geriye döndürebilecek teknoloji ve bilgi birikimine sahiptir. Bunu yapabilmenin en güzel yolu ise kurulan sistemleri işleyiş bakımından doğal döngüye uyumlu hale getirmektir. Bu uyumluluk sürecinin bir parçası da bu sistemlerden çıkan atıkların doğal döngülerine en kısa sürede ve en zararsız biçimde geri katılımlarını sağlamaktır.

Örnek olarak zeytinden bahsedelim. Doğal koşullarda dalında yetişen bir zeytin tanesi zamanı geldiğinde toprağa düşer, meyvesi canlılar tarafından katabolize edilerek yeniden biyokütleye, enerjiye, o bitkinin yeniden fotosentezde kullanacağı karbondioksite ve suya dönüşür. Çekirdeği de uygun koşullar bulduğunda, yaşlanarak ölen ağaçların yerini alacak yeni bir birey meydana getirir. İnsanoğlu ise bu zeytinleri dalından toplayarak fabrikalara götürür, içinden yağını çıkarır, geriye kalan posayı ve suyu doğaya geri bırakır. Ancak bu kez durum dalından düşen zeytininkinden farklıdır. Meydana gelen atıklar toksik fenolik bileşikler bakımından daha konsantredir ve deşarj edildikleri çevrede bulunan bitkiler ve mikroorganizmalar yüksek hacimde ve yüksek derişimdeki fenolik içeriği olan atığı tolere edemeyerek ölürler.

Zeytinyağı üretimi sırasında açığa çıkan  sıvı atığın toksik özelliklerini düşürebilecek çok etkin fiziksel ve kimyasal yöntemler mevcuttur. Ancak bu yöntemler de yukarıda bahsedilen doğal döngülere uyumluluk ilkesinden uzaktırlar; çünkü bu teknikler de sonuç olarak atık üretirler. Sürdürülebilirlik kavramı tam bu noktada önem kazanmaktadır. Biyoteknolojik teknikler, sistemlerin sürdürülebilirliğinin sağlanması açısından oldukça elverişlidir. Sistemlerden çıkan artıkların tekrar sistem içerisinde geri kazanımının sağlanması, enerji kullanım etkinliği açısından önemlidir. Bu şekilde değerlendirilemeyen atıkların ise doğaya bırakılmadan önce kirletici yüklerinin ılımlı düzeylere indirilmesi gerekmektedir. Bu şekilde doğadaki madde döngülerine en kısa ve en zararsız şekilde katılmaları sağlanmış olur.  

Zeytinde olduğu gibi diğer ürünlerde de böyle durumlar mevcuttur. Özellikle, şarap,ekmek(un), yoğurt, peynir, maya, bitkisel yağlar gibi doğal ürünlerin üretildiği işletmelerin atıkları biyoteknolojik teknikler kullanılarak tekrar işletme içerisinde kullanılabilecek enerjiye dönüşebilir. Ayrıca bu atıklardan katma değeri olan, ilaç ve kozmetik sektörüne hammadde olacak ürünler üretilebilir. Mevcut üretimlerin bu sistemlere adaptasyonları için uzun süren ar-ge çalışmaları ve yüksek kurulum maliyetleri gerekebilir. Ancak bu sistemler verim ve işletim bakımından kimyasal üretimlerden daha avantajlıdırlar. Henüz çok yaygınlaşmasa da bu sistemlere entegre olmuş örnek işletmeler mevcuttur. Enerji, iklim değişimi ve atık yönetimi bakımından çıkmaza doğru sürüklenen “eski sanayi” önümüzdeki 20 sene içerisinde bu sistemlere büyük ölçüde entegre olmak durumundadır. Birleşmiş Milletler Çevre ve Kalkınma Komisyonu’nun 1987 yılı tanımına göre: "İnsanlık, gelecek kuşakların gereksinimlerine cevap verme yeteneğini tehlikeye atmadan, günlük ihtiyaçlarını temin ederek, kalkınmayı sürdürülebilir kılma yeteneğine sahiptir."