Żywność przyszłości: jak naukowcy uprawiają rośliny

Zbieranie plonów bez słońca i gleby? To proste! Czasopismo naukowe Science opublikowało niedawno artykuł, w którym amerykański inżynier chemik Robert Jinkerson wywrócił świat roślin do góry nogami! Badacz opracował nową teorię tak zwanej "uprawy w ciemności", która w przyszłości sprawi, że zbiory będą 8 razy bardziej wydajne niezależnie od warunków naturalnych i klimatycznych.

Swoją teorię udowodnił już eksperymentalnie na przykładzie pomidorów. Naukowcy uważają, że odkrycie to może być rewolucyjne zarówno dla naszej planety, jak i dla eksploracji kosmosu. W szczególności NASA jest już zainteresowana rozwojem inżyniera.

Kosmiczna żywność na Ziemi

Robert Jinkerson, amerykański inżynier chemik z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside, nie widzi przeszkód dla misji astronautów na Marsa. Kwestia tego, co załoga będzie jeść przez trzy lata, może zostać odrzucona w najbliższej przyszłości, mówi naukowiec. Astronauci powinni uprawiać swój pokładowy ogród w ciemności, stymulując wzrost roślin za pomocą sztucznych składników odżywczych, a nie światła słonecznego, argumentuje Jinkerson.

"To nie będzie łatwe! W końcu rośliny ewoluowały setki milionów lat, aby czerpać energię ze światła słonecznego. Jednak pobudzając procesy metaboliczne roślin, można zapewnić, że nasiona kiełkują tak, jak robią to w naturze".

Według naukowca, dzięki zastosowaniu sztucznej fotosyntezy, produkty mogą być uprawiane w całkowitej ciemności. Amerykańscy chemicy i biolodzy pod kierownictwem Jinkersona przeprowadzili już eksperyment, który został podzielony na dwa etapy. W pierwszym etapie naukowcy uzyskali związek octanu przy użyciu dwutlenku węgla, energii elektrycznej i wody. W drugim etapie naukowcy byli w stanie wyhodować rośliny w ciemności, karmiąc je octanem.

Według inżynierów ta technologia uprawy będzie ponad osiem razy bardziej wydajna niż naturalny proces:

"Pozwala to na nowy sposób postrzegania rolnictwa. Ludzie mogą również zaoszczędzić na kosztach rolnictwa wertykalnego, metody już wykorzystywanej do produkcji drogich owoców i warzyw dla restauracji i innych konsumentów z wyższej półki" - mówi Jinkerson.

W nowoczesnych farmach wertykalnych rośliny są uprawiane w pomieszczeniach na regałach ułożonych od podłogi do sufitu z oświetleniem LED. Według naukowca, energia elektryczna wymagana do zasilania tych świateł i innych potrzeb jest 7 razy większa niż w przypadku konwencjonalnej szklarni. Dodatkowe koszty ograniczają skalę rolnictwa wertykalnego.

"Nasze podejście polega na wyeliminowaniu światła i uprawie większej liczby gatunków roślin w ciemności" - podsumowuje naukowiec.

Co może przynieść ludzkości "dark farming"?

Robert Jinkerson nie jest jedynym naukowcem, który dogłębnie zbadał technologię uprawy roślin bez naturalnych warunków. Ale jak dotąd jest jedynym, któremu udało się zebrać rośliny w laboratorium. Lukas Van Der Zee, inny amerykański naukowiec i biolog roślin na Uniwersytecie Wageningen, również próbował hodować rośliny w ciemności, ale jak dotąd bez powodzenia:

"Kiedy ludzkość zaczęła rozwijać rolnictwo w trakcie ewolucji, produkcja żywności zależała od słońca. Ale jeśli znajdziemy sposób na oddzielenie wzrostu roślin od światła, byłoby to ogromne osiągnięcie i zmieniłoby produkcję żywności nie tylko na naszej planecie, ale w całym wszechświecie" - mówi biolog.

Naukowiec podkreśla: na Ziemi światło jest darmowe i obfite, więc nowoczesne rolnictwo nie potrzebuje jeszcze "metabolicznych uroków" Jinkersona. Jednak w przypadku uprawy drogich odmian warzyw i owoców mogłoby to mieć sens. Ciemne uprawy umożliwiły producentom przekształcenie cukru, który obecnie kosztuje na rynku zaledwie 45 centów za kilogram, w produkt o znacznie wyższej wartości.

"Rolnictwo" bez ograniczeń

Uprawa roślin bez światła pozwala na zbieranie plonów przez cały rok w dowolnym miejscu na świecie, bez martwienia się o suszę, burze, temperatury powietrza itp. Eliminuje to również problemy związane z transportem produktów na duże odległości. Naukowcy uważają, że możliwe jest uprawianie pomidorów, ryżu, rzepaku i zielonego groszku w całkowitej ciemności przy użyciu tej nowej metody. Przynajmniej te rośliny zostały już pomyślnie przetestowane.

Sztuczna fotosynteza otwiera wiele możliwości uprawy roślin nawet w niekorzystnych warunkach klimatycznych, twierdzą naukowcy. Rośliny mogą być uprawiane i zbierane w środowiskach miejskich, a także w miejscach, które w przyszłości nie będą nadawać się do uprawy. Nowa technologia żywności roślinnej może mieć również wpływ na walkę z głodem na świecie i umożliwi uprawę roślin nawet na Księżycu i Marsie, uważają naukowcy.