Їжа майбутнього: як вчені вирощують рослини

Зібрати врожай, вирощений без сонця й ґрунту? Легко! Науковий журнал Science нещодавно опублікував статтю, в якій американський інженер-хімік Роберт Джінкерсон перевернув процеси фотосинтезу! Дослідник розробив нову теорію так званого "темного вирощування", яке у майбутньому дозволить збирати урожай у 8 разів ефективніше незалежно від природних та кліматичних умов.

Вчений уже експериментально довів свою теорію на прикладі вирощування томатів. Відкриття може стати революційним як для нашої планети, так і для дослідження космосу, – вважають дослідники. Зокрема, розробками інженера уже цікавиться компанія NASA.

Космічна їжа на Землі

Американський інжеренер-хімік із Каліфорнійського університету в Ріверсайді Роберт Джінкерсон не бачить перепон для експедиції астронавтів на Марс. Питання про те, що їстиме екіпаж протягом трьох років, у найближчому майбутньому можна відкинути, – упевнений вчений. Мовляв, астронавти мають вирощувати власний бортовий сад у темряві, стимулюючи ріст рослин не сонячним світлом, а штучними поживними речовинами.

Відео дня

"Це буде непросто! Зрештою, рослини еволюціонували сотні мільйонів років, щоб отримувати енергію від сонячного світла. Проте, пробудивши метаболічні процеси рослин, можна забезпечити таке ж проростання насіння, як і в природі."

На думку вченого, за допомогою штучного фотосинтезу можна виростити харчі у повній темряві. Американські хіміки та біологи на чолі з Джінкерсоном уже провели експеримент, який поділили на 2 етапи. На першому етапі дослідники отримали сполуку ацетат за допомогою вуглекислого газу, електрики та води. На другому кроці вченим вдалося виростити рослини у темряві за допомогою підживлення ацетатом.

На думку інженерів, така технологія вирощування рослин буде у 8 разів ефективніша за природний процес:

"Це дозволяє нам по-новому уявити, яким може бути сільське господарство. Люди можуть також заощадити витрати на вертикальне землеробство – метод, який уже використовується для виробництва дорогих фруктів та овочів для ресторанів й інших споживачів високого класу", – каже Джінкерсон.

На сучасних вертикальних фермах рослини вирощують у приміщенні на стелажах, складених від підлоги до стелі за допомогою світлодіодних ламп. На думку вченого, електроенергія, необхідна для живлення цих світильників та інших потреб, у 7 разів перевищує енерговитрати звичайної теплиці. Додаткові витрати обмежують масштабність вертикального землеробства.

"Наш підхід передбачає усунення світла та вирощування якнайбільше видів рослин у темряві", – резюмує вчений.

Що може дати людству "темне вирощування"?

Роберт Джінкерсон – не єдиний учений, який поглиблено вивчає технології вирощування рослин без природних умов. Але поки що лише йому вдалося зібрати урожай в лабораторії. Ще один американський учений, біолог рослин з Університету Вагенінгена Лукас Ван Дер Зі також намагався вирощувати рослини в темряві, але поки що безуспішно:

"Коли людство почало розвивати сільське господарство в ході еволюції, виробництво їжі залежало від сонця. Та якщо ви знайдете спосіб відокремити зростання рослини від світла, це буде величезним здобутком і змінить виробництво їжі не лише на нашій планеті, а й за межами світу", – каже біолог.

Вчений наголошує: на Землі світло безкоштовне й у великій кількості, тому сучасне сільське господарство поки що не потребує "метаболічних чар" Джінкерсона. Проте для вирощування дорогих сортів овочів та фруктів це може мати сенс. Темне вирощування дозволило б виробникам перетворити цукор, який зараз коштує лише 45 центів за кілограм на ринку, на продукт із набагато вищою вартістю.

"Землеробство" без обмежень

Вирощування рослин без світла дозволяє отримувати урожай цілий рік у будь-якій точці світу, не турбуючись про посуху, шторм, температуру повітря тощо. Також відпадають усі питання із транспортуванням на далекі відстані. Вчені вважають, що за допомогою нового методу можна вирощувати помідори, рис, ріпак та зелений горошок у повній темряві. Принаймні на цих рослинах уже проведені успішні випробування.

За словами дослідників, штучний фотосинтез відкриває безліч можливостей для вирощування культур навіть за несприятливих умов клімату. Рослини можна вирощувати та збирати в урбаністичних умовах, а також у місцях, які у майбутньому будуть уже не придатні для землеробства. Нова технологія отримання рослинної їжі може вплинути й на боротьбу з голодом у світі, а також дозволить вирощувати рослини навіть на Місяці та Марсі, – вважають учені.