Fotosynteza bez światła. Rośliny rosną też w zupełnej ciemności. Jak to możliwe?
To może być przełom. Naukowcom udało się wyhodować rośliny w zupełnej ciemności. A do tego ich sposób jest kilkanaście razy bardziej wydajny niż uprawa na słońcu. O co w tym chodzi?
Wszyscy wiemy, że do wzrostu rośliny potrzebują światła (choćby sztucznego). Pod jego wpływem zachodzi bowiem fotosynteza, czyli proces w którym z dwutlenku węgla i wody powstają cukry.
Niestety jest to proces bardzo mało wydajny. Rośliny wykorzystują zaledwie 1 procent energii słońca. Naukowcom udało się zwiększyć wydajność tego procesu do 8 proc. Sprawili przy tym, że rośliny rosły także w całkowitej ciemności.
Jak to możliwe? Dostarczyli roślinom octany (to sole lub estry kwasu octowego), które są ważnym półproduktem w procesie fotosyntezy. Dzięki temu rośliny nie muszą zaczynać całej fotosyntezy od podstaw, z dwutlenku węgla i wody - zaczynają swoją pracę kilka kroków później.
Na octanach rośliny rosną bez światła. Jak to możliwe?
Octany, na których rośliny rosły, też pochodziły z dwutlenku węgla i wody - ale zostały wytworzone w chemicznym reaktorze napędzanym energią słoneczną. Jednym słowem sporą część fotosyntezy wykonał sztuczny system - za to osiem razy sprawniej niż naturalny.
To trochę tak, jakby zamiast wysyłać nas na bazarek po produkty na obiad, ktoś zaproponował już obrane ziemniaki i rozbity kotlet, które wystarczy ugotować i usmażyć. Zaoszczędzilibyśmy mnóstwo czasu i energii.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside oraz Uniwersytetu Delaware przestestowali ten sposób na wielu roślinach uprawnych: tytoniu, zielonym groszku, pomidorach i ryżu. W pracy opublikowanej w “Nature Food" wyliczają, że w przypadku niektórych roślin opracowany przez nich proces jest nawet 18 razy wydajniejszy niż uprawa w ziemi i na słońcu.
Sztuczna fotosynteza bez światła to przełom
To olbrzymie osiągnięcie.
Te same plony, co z hektara gleby, da uprawa na powierzchni dziesięć razy mniejszej. Jeśli zaś rośliny będziemy uprawiać piętrowo, na półkach (pamiętajmy, że nie potrzebują już światła) nawet i dwadzieścia razy mniejszej. Zamiast hektara potrzebne będzie pięćset metrów kwadratowych.
Uwolnienie rolnictwa od słońca otwiera mnóstwo innych możliwości. Uprawy przestają być zależne od kaprysów pogody, jakości gleby, ilości dostępnej powierzchni. A jeśli żywność można uprawiać na małej powierzchni, nie na rozległych - i odległych - polach, zbędne stają się łańcuchy dostaw oraz długi transport.
To wszystko ma znaczenie i na Ziemi - w miastach żyje już ponad połowa mieszkańców planety - i przy kosmicznych wyprawach. Nic dziwnego, że odkrycie badaczy wygrało też pierwszy etap konkursu NASA “Deep Space Food Challenge".
Na razie nikt nie próbował tak wyhodowanych pomidorów czy ryżu. Czy wyhodowane w ciemności rośliny będą smaczne? Trudno powiedzieć. Zapewne przekonamy się o tym niebawem.
