Coltivare Cannabis senza luce, un futuro possibile

Che luci utilizzate? Qual è il PAR? PPFD? Quando modificate il ciclo di luce?

Immaginate se tutti questi interrogativi diventassero magicamente inutili. Immaginate di non aver più bisogno di luci per coltivare le vostre piante. Anche se può suonare ridicola, questa idea sta diventando una possibilità reale. 

Alcuni scienziati potrebbero aver scoperto un modo per coltivare nel buio più totale usando la fotosintesi artificiale. La scienza che sta alla base di questo tipo di ricerca si concentra sul fatto che se l’umanità un giorno volesse trovare un modo per sostenere la vita su altri pianeti, la capacità di coltivare alimenti sarebbe vitale. 

Una nuova ricerca pubblicata dalla rivista Nature Food descrive come gli studiosi dell’Università della California, Riverside e dell’Università del Delaware abbiano utilizzato un sistema a elettrolizzatore chimico in due fasi per convertire l’anidride carbonica, l’elettricità e l’acqua in acetato. L’acetato è un comune ingrediente domestico presente in prodotti come cosmetici, prodotti per la cura dei capelli e aceto. 

In questo caso, tuttavia, è stato utilizzato per far crescere lieviti, funghi e alghe verdi fotosintetiche nel buio completo, senza bisogno di fotosintesi. Si tratta di un progresso significativo che potrebbe contribuire allo sviluppo di nuovi metodi per la coltivazione di alimenti sulla Terra e su altri pianeti come Marte. A differenza del suolo sulla Terra, quello di Marte, o "regolite" come viene chiamato, non è adatto alle colture perché privo di una quantità sostanziale di materia organica. Marte riceve inoltre molta meno luce del sole rispetto alla Terra, gli scienziati devono quindi trovare nuove tecniche per migliorare le percentuali di crescita se si vuole produrre cibo sul Pianeta Rosso.

«Se escludiamo la necessità di luce solare, possiamo coltivare più strati di colture contemporaneamente, in modo analogo a come si coltivano i funghi, creando una sorta di fabbrica del cibo» ha spiegato Feng Jiao, dell’Università del Delaware, coautore dello studio. Il processo naturale della fotosintesi si è evoluto nel corso di milioni di anni, man mano che le piante hanno cercato un modo efficiente per trasformare l’acqua, l’anidride carbonica e l’energia della luce del sole in alimenti. La fotosintesi non è efficiente come si potrebbe pensare, perché solo l’1% circa dell’energia presente nella luce del sole arriva alla pianta. D’altro canto, il sistema a elettrolizzatori chimici potrebbe non essere naturale. Tuttavia, è riuscito a convertire in modo efficiente il 57% delle molecole di carbonio presenti nell’anidride carbonica in acetato. L’acetato può essere assorbito dalla pianta e utilizzato come alimento. È stato inoltre rilevato che questa nuova tecnologia è più efficiente nel trasformare l’energia del sole in cibo rispetto alla normale fotosintesi.

Questo studio potrebbe contribuire a rendere reale la possibilità di coltivare su Marte e a cambiare il modo in cui produciamo colture alimentari e altre piante in ambienti controllati come le serre commerciali ed, eventualmente, le stanze di coltivazione domestica.

I ricercatori hanno studiato nove piante coltivate, tra cui lattuga, pisello verde, pomodoro, colza, peperone, tabacco e riso. Nel complesso, i risultati hanno mostrato come tutte le piante testate fossero in grado di assorbire l’acetato e di digerire e utilizzare le molecole di carbonio in modo ragionevole. La lattuga si è dimostrata in grado d’incorporare l’acetato, rivelandosi la migliore fra tutte le colture. I ricercatori hanno osservato inoltre dove arrivava l’acetato una volta all’interno della pianta. In alcune piante, l’acetato è stato individuato negli aminoacidi della pianta. In altre, lo si è ritrovato negli zuccheri utilizzati come energia per la crescita. L’analisi del percorso seguito dall’acetato ha dimostrato che è possibile sbloccare percorsi digestivi alternativi nelle piante, consentendo loro di sopravvivere esclusivamente con l’acetato, se necessario. 

«Il nostro approccio è stato volto a identificare una nuova strategia per produrre cibo che potesse superare i limiti normalmente imposti dalla fotosintesi biologica» ha detto Dr. Robert Jinkerson, UC Riverside.

Alcune ragionevoli obiezioni potrebbero riguardare il pericolo insito nello scherzare con la natura tuttavia non si possono negare i danni che vengono provocati quotidianamente al pianeta causandone l’impoverimento delle risorse. L’utilizzo di un approccio come la fotosintesi artificiale per produrre alimenti potrebbe rappresentare un cambiamento di paradigma nel modo in cui nutrire le persone, cosa necessaria a causa dell’incremento demografico globale. I terreni e i metodi di coltivazione faticano a produrre alimenti a sufficienza per soddisfare la domanda. Riuscire ad aumentare l’efficienza della produzione alimentare, significa aver bisogno di meno terra, il che ridurrà l’impatto dell’agricoltura sull’ambiente. Questo tipo di tecnologia ha sempre un effetto "a cascata". Non è da escludere che in futuro si possa coltivare erba di alta qualità senza bisogno di luce.

Questo articolo è tratto dal numero 5/2022 della Rivista cartacea Soft Secrets.

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