Coltivare cibo al buio

Circa il quindici per cento di tutta la terra sulla Terra è attualmente utilizzato per l’agricoltura arabile. Ci si aspetta che sfameremo 10 miliardi di bocche entro il 2050, due miliardi in più rispetto alle bocche di oggi. Abbiamo bisogno di abbattere più foreste per questo? Coltivare più cibo per metro quadrato potrebbe essere un’idea più sostenibile. Cultivar migliori, fertilizzazione misurata e controllo delle malattie delle piante aiutano, ma c’è un’alternativa: più alta. Coltivando i raccolti in modo compatto in edifici alti, l’agricoltura occupa da dieci a venti volte meno spazio. E potrebbe non essere nemmeno necessario appendere le luci, secondo una ricerca statunitense.

Separazione solare

Ma le piante hanno bisogno di luce per crescere, giusto? In effetti, hanno bisogno di luce per la fotosintesi, che è il processo mediante il quale producono anidride carbonica.₂ E convertire l’acqua in zuccheri per la crescita. La luce artificiale è possibile, ma le lampade consumano enormi quantità di elettricità. Scienziati americani hanno recentemente scoperto un trucco che fa sì che le piante non abbiano più bisogno di luce.

I ricercatori hanno raggiunto i primi due passaggi della fotosintesi. Questo è l’unico passaggio che richiede la luce solare: l’impianto converte quindi l’energia solare in energia chimica. Nella seconda fase, la pianta converte quell’energia chimica in zuccheri che non richiedono energia luminosa. Nel nuovo trucco, i biologi alimentano direttamente le colture con energia chimica in forma liquida, eliminando la necessità della luce solare.

Il nutriente che gli scienziati danno alle colture, l’acetato, deve essere prima prodotto in laboratorio, dall’anidride carbonica, tra le altre cose.₂ E acqua. Questo viene fatto con l’elettricità generata dai pannelli solari. L’acetato converte quindi le piante in zuccheri per la crescita. In questo modo, i ricercatori hanno coltivato alghe e blocchi di tessuto dalla lattuga. Il prossimo passo è coltivare un intero cespo di lattuga o qualsiasi altro raccolto.

A prima vista, sembra piuttosto ingombrante, usare l’elettricità per imitare il primo passaggio della fotosintesi, piuttosto che usarla per la luce artificiale. Ma i pannelli solari convertono la luce solare in energia in modo molto più efficiente delle piante. Le piante utilizzano solo l’uno per cento dell’energia solare totale che catturano per la loro crescita. Con il nuovo metodo, questo è fino a quattro volte tanto. Anche se quei pannelli solari devono ancora essere prodotti prima, ovviamente.

La fornitura di energia attraverso la conversione della fotosintesi ha una ragione chimica. Normalmente, le piante si attaccano a sei singoli atomi di carbonio, la cui fonte è l’anidride carbonica₂insieme per formare una molecola di zucchero più grande”, afferma Silvestre Bonnet, professore di fotochimica all’Università di Leiden. Il nuovo metodo rende più facile per le piante: gli scienziati alimentano i mattoni della pianta costituiti da due atomi di carbonio. Le piante devono quindi attaccarne solo tre unità Costruire insieme, risparmiando energia”.

incolore

Le fragole piantate al buio non avranno un colore rosso attraente perché la pianta non produrrà determinati pigmenti.

Tuttavia, la luce solare non si limita a garantire la crescita. Stimola la produzione di pigmento verde nei cloroplasti, dove avviene la fotosintesi. Se metti una pianta d’appartamento in un angolo molto buio, le foglie diventeranno gialle. La stessa cosa accade con i raccolti al buio. “La produzione di altri pigmenti che danno alle piante colori rosso, blu o viola è fortemente stimolata dalla luce”, afferma il chimico alimentare di Wageningen Wouter de Bruijn. Quindi, senza luce, non otteniamo una bella fragola rossa o una melanzana viola, ma varietà gialle e bianche meno attraenti. Inoltre, non è ancora noto se il gusto, la consistenza e la qualità del cibo coltivato al buio corrispondano al gusto dei raccolti come li conosciamo oggi.

Leo Marcelis, professore di orticoltura e fisiologia all’Università di Wageningen, potrebbe avere una soluzione per questo. Si ritiene che la nuova tecnologia possa essere utilizzata come aiuto per le fattorie indoor esistenti. In tali fattorie – o agricoltura verticale – gli agricoltori coltivano colture con illuminazione a LED Semplicemente regolando i fattori di crescita, riducendo la necessità di acqua, fertilizzanti e pesticidi. Il principale svantaggio dell’agricoltura verticale tradizionale è il fatto che le luci a LED consumano enormi quantità di elettricità. “Con la nuova tecnologia, potremmo essere in grado di coltivare colture a un’intensità luminosa inferiore, in modo che siano necessari molti meno LED”, afferma Marselis. Ciò consente di risparmiare sui costi di acquisto ed elettricità, preservando potenzialmente colore, consistenza e qualità.

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Tuttavia, gli esperti olandesi affermano che non dovremmo dirigere tutti i titoli in un modo. “Possiamo migliorare l’agricoltura arabile attraverso più metodi ed è sempre utile esplorare allo stesso tempo”, afferma Marcelis. Il suo collega Lucas van der Zee aggiunge: “La ricerca degli scienziati americani è ancora nuova. È un caso interessante, perché gli scienziati cercano da decenni di migliorare la fotosintesi. Forse il futuro è coltivare piante al buio, ma prima sono necessarie ulteriori ricerche .”.

La luce solare costituisce attualmente la base della nostra intera piramide alimentare. Con questa nuova tecnologia, potremmo essere in grado di aggirare questa base in futuro e quindi produrre più cibo su meno terra. Chissà, il nostro consumo globale potrebbe essere in linea con ciò che la Terra può fornire.