Cientistas descobrem como cultivar plantas na escuridão total
A fotossíntese artificial, quando as plantas crescem apesar de não terem acesso à luz, poderia ajudar a aumentar a produção alimentar na Terra, e poderá um dia ser utilizada em Marte.
Investigadores nos Estados Unidos encontraram uma forma de cultivar plantas na escuridão total, utilizando um novo método de fotossíntese artificial que poderia ter grandes implicações para a futura produção de culturas.
Num estudo, publicado recentemente na revista Nature Food, cientistas da Universidade da Califórnia Riverside e da Universidade de Delaware desenvolveram um processo que contornou completamente o método biológico da fotossíntese - onde o dióxido de carbono, a água e a luz solar são utilizados para criar energia e biomassa nas plantas.
Em vez disso, foram utilizados dióxido de carbono, água e eletricidade para criar acetato - o principal componente do vinagre. As plantas de laboratório utilizavam então este acetato para crescer, com a eletricidade a ser gerada por painéis solares, aproveitando assim ainda a energia do Sol.
"Com a nossa abordagem procurámos identificar uma nova forma de produzir alimentos que pudesse quebrar os limites normalmente impostos pela fotossíntese biológica", disse o co-autor Robert Jinkerson, professor assistente de engenharia química e ambiental da UC Riverside.
Fotossíntese artificial "mais eficiente"
A fotossíntese é um dos processos biológicos mais importantes na Terra, tendo evoluído ao longo de milhões de anos para fornecer às plantas uma fonte renovável de energia, para que cresçam e funcionem. Estima-se que a fotossíntese global converte entre 100 e 115 mil milhões de toneladas de carbono em biomassa todos os anos, captando uma taxa média de 130 terawatts de energia.
No entanto, o processo é na realidade muito ineficiente, com apenas cerca de 1% da energia encontrada na luz solar a ir parar à planta. Os investigadores dizem que o seu método híbrido orgânico-inorgânico de fotossíntese artificial é muito melhor neste departamento. De facto, é até 18 vezes mais eficiente a transformar a luz solar em alimento nalguns casos, dizem eles.
Para determinar se a tecnologia poderia ser utilizada na futura produção alimentar, várias plantas de culturas comuns foram cultivadas na escuridão, utilizando apenas o meio de acetato para energia. As espécies de feijão-frade, tomate, tabaco, arroz, canola e ervilha foram todas capazes de crescer eficazmente neste ambiente.
O processo também foi considerado útil para o cultivo de outros tipos de organismos, incluindo algas verdes, leveduras e cogumelos.
Comida cultivada em solo marciano?
Ao libertar a agricultura das grilhetas da dependência da luz solar, o novo método desenvolvido pelos investigadores poderia revolucionar a forma como cultivamos as nossas culturas.
Secas, inundações e alterações climáticas constituiriam uma ameaça menor para a produção alimentar, segundo os investigadores, uma vez que as plantas poderiam crescer em áreas atualmente inadequadas para a agricultura, com ambientes controlados e menos dependentes do uso intensivo de recursos. Claro, isto também abre a porta a alimentos potencialmente em crescimento no Espaço, e até mesmo em Marte.
"Imagine um dia navios gigantescos a cultivar plantas de tomate na escuridão e em Marte - quanto mais fácil seria isso para os futuros marcianos?" disse a co-autora Martha Orozco-Cárdenas, diretora do Centro de Investigação de Transformação de Plantas da UC Riverside.