Izraz „Liebigov zakon minumuma“ djeluje nadasve učeno, pomalo zagonetno, a usto i prevažno, da ne kažem patetično. Djeluje zagonetno jer ne znamo o kojem se i kakvom minimumu radi, a spomen Liebiga daje nam na znanje da ga nije postavio bilo tko. Justus von Liebig bio je naime veliki njemački kemičar 19. stoljeća: za njegov Fünfkugelapparat znao je svaki kemičar koji je htio saznati kemijsku formulu organskog spoja što ga je izolirao ili sintetiziriao, a iz njegova laboratorija u Güsenu izlazili su ponajbolji ne samo njemački nego i svjetski kemičari. No ono što ga je najviše proslavilo bio je izum umjetnih gnojiva. To posljednje nas i vodi do spomenutog zakona, jer je Liebig rekao da djelotvornost gnojenja ovisi o koncentraciji kemijskog elementa kojeg ima najmanje u zemlji. Ništa ne pomaže ako gnojimo nitratima ako tlu nedostaju fosfati. 

Iza svih tih velikih riječi stoji međutim obična, zdravorazumska mudrost: vodom nećemo nahraniti gladnog niti ćemo kruhom napojiti žednog, auto će stati kad mu zakaže najslabiji dio, konvoj plovi brzinom najsporijeg broda itd., itd. 

Taj mi je stari i temeljni zakon poljoprivredne kemije (čiji je otac upravo Liebig) pao na pamet kad sam posredstvom mreže ResearchGate (neka vrsta Facebooka za znanstvenike) saznao za nedavno objavljen znanstveni rad „Desert dust improves the photophysiology of heat-stressed corals beyond iron“, objavljen u prestižnom časopisu Nature–Scientific Reports. Za oko mi je zapela riječ iron jer je željezo upravo onaj minimalni sastojak koji nedostaje algama da bi mogle bujati (pa se čak razmišljalo, radi uklanjanja CO₂ iz atmosfere, o gnojenju oceana željeznom), ali i ime koautora Darija Omanovića, našeg znanstvenika iz Instituta „Ruđer Bošković“. No, o čemu se radi?

Radi se o koraljima, morskim životinjama koje mnogi (neuki) smatraju biljkama, a Nijemci ih čak zovu Blumentiere, cvjetnim životinjama (kao što naši Zagorci zovu hobotnicu „riba sa korenjem“). No sva ta imena, koja izazivaju prevrtanje očiju svakoga tko se imalo razumije u taksonomiju, nisu sasvim bez veze jer koralji su i – biljke. Ne baš, ali ipak: koralji naime žive u tijesnoj zajednici, simbiozi, s jednostaničnim algama, dakle biljkama. Simbioza je dakako obima korisna, dapače za život nasušna, jer alge stvaraju hranu za koralje, a koralji hranu za alge; oni naime obogaćuju vodu mineralima iz svojih otpadnih produkata. Ili, najjednstavnije rečeno, alge hrane koralje a koralji gnoje more da bi alge mogle rasti. U njihovoj blizini, naravno.  

I evo teorijske osnove za spomenuti znanstveni rad: ako more obogatimo mineralima, alge će bolje rasti pa će se koralji bolje hraniti. Stoga će lakše izdržati toplinski stres koji pogađa more uslijed klimatskih promjena. No odakle dolaze minerali? Iz pustinjskog pijeska, iz saharske prašine koja stiže i do nas dajući nebu neku čudnu crvenu boju, a autima svježi sloj prljavštine. 

Iz te pretpostavke nije bilo teško napraviti eksperiment. Znanstvenici su uzgajali u akvariju dvije vrste koralja, Stylophora pistillata i Turbinaria reniformis u hladnoj (26 ^oC) i toploj vodi (32 ^oC) s dodatkom ili bez dodatka pustinjske prašine. Nakon obavljenog eksperimenta mjerili su fiziološke parametre, između ostalog ukupnu sposobnost odupiranja oksidacijskom stresu (total antioxydant capacity, TAC) te aktivnost katalaze i glutation- peroksidaze, dvaju enzima zaslužnih za uklanjanje slobodnih radikala. I što su našli?

Otkrili su da sva tri markera ovise ne samo o temperaturi, što je bilo za očekivati, nego i o tome je li u vodu dodana (dust) ili nije dodana (ø) pustinjska prašina. Dodatkom pustinjske prašine povećala se TAC (mjerena kao sposobnost redukcije iona Cu²⁺), dok se smanjila aktivnost dvaju navedenih enzima, katalaze (Cat) i glutation-peroksidaze (GPX). Zanimljivo je da je djelovanje pustinjske prašine bilo izraženije za prvu (S. pistillata) nego za drugu vrstu koralja (P. reniformis). 

Što se iza blagotvornog učinka pustinjskog pijeska na zdravlje koralja krije otkrila je analiza kemijskog sastava koralja nakon obavljenog eksperimenta. Dodatkom pustinjske prašine udio litija u koralju povećan je, najviše, pet puta, mangana četiri puta, željeza tri puta, magnezija 1,3 puta i molibdena do 1,5 puta. Da ti metali ne utječu  izravno na koralje, nego na njihove fotosintetske simbionte (čitaj: jednostanične alge) vidjelo se po tome da je dodatkom pustinjske prašine došlo do povećanja sadržaja klorofila (do 1,5  puta) i, još više, do povećanja brzine fotosinteze. 

I evo nas opet do Liebigovog zakona minimuma: koralji imaju dovoljno vode i svjetla, ali nemaju dovoljno minerala – ako minerale ne dobiju iz pustinje. O koraljima pak ovisi život u moru, pa zato zaista možemo reći da pustinje spašavaju oceane. 

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije, povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji; član je društva ProGeo-Hrvatska i Odjela za prirodoslovlje i matematiku Matice hrvatske. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 15 znanstveno-popularnih knjiga, posljednja je  „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.