Le piante si riempiono di monossido di carbonio2
Il cambiamento climatico che sta avvenendo ora è causato dalla combustione di combustibili fossili – carbone, gas e petrolio – che rilasciano gas serra. A causa di questa combustione, il contenuto di anidride carbonica2 Aumenta nell’atmosfera e crea il cosiddetto effetto serra.
La serra può sembrare una buona cosa per le piante, ma non lo è.
Le piante – dai cardi sul ciglio della strada al mais nei campi – si nutrono di energia dalla luce solare, sostanze nutritive dal suolo e carbonio che lascia l’estratto dall’anidride carbonica.2 Nell’atmosfera: la fotosintesi. Come più CO2 nell’aria, quindi le piante hanno più carbonio e crescono meglio.
Il punto è che una certa quantità di cibo non è sufficiente: deve essere una miscela di proteine, vitamine e sali minerali, e man mano che le piante crescono, diventano sempre meno in grado di soddisfare questi bisogni.
Il riso è la fonte alimentare di base per almeno due miliardi di persone e l’Istituto cinese di scienze del suolo di Nanchino ha studiato come stanno aumentando i livelli di anidride carbonica.2 nell’atmosfera Colpisce questo raccolto importante.
I ricercatori hanno esposto campi di prova contenenti 18 varietà di riso allo stesso elevato contenuto di CO22Livelli che gli esperti hanno previsto più avanti nel secolo.
Dopo la raccolta hanno scoperto che il contenuto di proteine, ferro, zinco e vitamine era significativamente inferiore a quello del riso raccolto da un campo di controllo.
Gli scienziati non conoscono la connessione, ma i tipi di colture che coltiviamo in tutto il mondo sembrano dipendere da un difficile equilibrio tra i nutrienti del suolo e l’anidride carbonica disponibile.2.
Se questo equilibrio viene disturbato, può influire negativamente sulla capacità della pianta di fungere da fonte di cibo per noi.
Altri studi ha dimostrato che anche il grano e la soia diminuiscono con l’aumentare dell’anidride carbonica2Ma il team spera di utilizzare questa conoscenza per selezionare le varietà più resistenti agli alti livelli di anidride carbonica2 e allevati per future colture ad alto rendimento.
Il super grano può sopportare il caldo
Ma i cereali non devono solo adattarsi a sempre più gas serra. Un’altra grande sfida è il futuro clima più caldo e secco, che ridurrà i raccolti dei terreni agricoli produttivi. Un aumento della temperatura di soli 2 gradi Celsius può dimezzare la resa di un campo di grano.
Le piante possono adattarsi ai cambiamenti climatici nel corso di migliaia di anni, ma al ritmo attuale hanno bisogno dell’aiuto di biologi come Elizabeth Carmo-Silva della Lancaster University nel Regno Unito. Lei e i suoi colleghi Ha sviluppato un tipo di grano È più resistente al calore.
Nelle piante la crescita è regolata da un enzima: quando c’è molta luce durante il giorno, la crescita è accelerata, e quando la luce è debole, l’enzima rilassa la pianta.
Sfortunatamente, l’enzima presente nel grano normale non è resistente al calore. Al di sopra dei 30°C, il materiale non può favorire la crescita delle piante e la resa in campo diminuisce.
Tuttavia, Carmo-Silva e i suoi colleghi hanno trovato un enzima nelle piante che non avevano problemi con il calore e lo hanno modificato in laboratorio per stimolare la crescita.
Il risultato è una varietà di grano che produce ottimi raccolti anche a 35°C.
Le colture modificate come il grano Carmo silva potrebbero aiutare a combattere la fame in futuro. Un altro approccio consiste nell’utilizzare le colture esistenti, ma modificare il sito di coltivazione. Questo viene fatto dalla società Nordic Harvest.
Nordic Harvest è in prima linea nell'”agricoltura verticale”, in cui l’agricoltura si svolge al chiuso su molti livelli in condizioni rigorosamente controllate.
La luce proviene dai LED, l’acqua viene riciclata e il terreno nelle fattorie viene sostituito con acqua ricca di sostanze nutritive, priva di parassiti e malattie che richiederebbero l’uso di pesticidi.
Il risultato è cibo pulito che ha una lunga durata, può essere raccolto 14 volte l’anno e non occupa molto spazio. Sala 1000 m2 Produce la stessa resa da un campo di 250.000 mq2 all’aria aperta.
Il metodo funziona così bene che la NASA utilizzerà qualcosa di simile durante i viaggi su Marte. Con un’agricoltura pulita, efficiente e indipendente dalle condizioni meteorologiche, i futuri astronauti saranno in grado di integrare i cibi liofilizzati con verdure fresche che coltivano in movimento.
Fino ad ora, le colture popolari come le erbe e la lattuga venivano coltivate in questo modo. Ma le fattorie verticali stanno anche sperimentando una combinazione di agricoltura verticale e piscicoltura.
In questo metodo, chiamato acquaponica, i pesci vivono in acque dove crescono le piante. I pesci forniscono all’acqua i nutrienti di cui ha bisogno.
La sfida è regolare l’alimentazione dei pesci in modo molto preciso, in modo che l’allevamento verticale diventi un ambiente completamente chiuso ed equilibrato. L’eccesso può essere raccolto sia dalle piante che dai pesci.
L’agricoltura prende i grandi mari
Altri progetti non catturano pesci, ma si riproducono in Fish Field: Below Sea Level.
Circa il 70 per cento del territorio è coperto dal mare, con una profondità media di circa 4 km. Ma lungo più di un milione di chilometri di coste continentali, ci sono molte zone di acque poco profonde ideali per la produzione alimentare. In linea di principio, la superficie agricola sul terreno potrebbe essere raddoppiata.
Le alghe marine – che possono essere composte da piante e macroalghe – sono state utilizzate come fonte alimentare per migliaia di anni e presentano molti vantaggi rispetto a riso, mais e grano, ad esempio. La coltura non richiede irrigazione, pesticidi o fertilizzanti ed è ricca di proteine e vitamine.
Le alghe possono anche crescere molto rapidamente, migliorare la biodiversità migliorando l’ambiente marino e ospita molti animali.
Attualmente, ogni anno vengono raccolte 35 milioni di tonnellate di alghe, quasi tutte in Asia, ma l’associazione olandese North Sea Farmers ha l’ambizione di produrne di più in Europa.
In un sito di prova a 12 chilometri dalla costa, North Sea Farmers ha sperimentato per diversi anni un allevamento galleggiante in cui le alghe brune crescono in speciali tubi di crescita vicino alla superficie, tenuti in posizione da ancore sul fondo.
Il prossimo passo è aprire una fattoria commerciale di 1,6 milioni di metri quadrati2. La raccolta non verrà effettuata manualmente, come nelle fattorie asiatiche, ma con macchine efficienti in grado di lavorare in qualsiasi condizione climatica.
Il nuovo parco di alghe sarà situato vicino a un parco eolico offshore, in modo da non ostacolare il traffico marittimo, e produrrà più di 1.000 tonnellate all’anno.
C’è molto spazio per la coltivazione subacquea: le autorità riservano 400 km2 mare per questo tipo di allevamento, consentendo una produzione annua di 250 milioni di tonnellate di alghe.
Tutte queste alghe non sono solo per noi, ma possono anche essere utilizzate nei mangimi per animali, nei fertilizzanti e nelle medicine.
Inoltre, le alghe brune possono immagazzinare il doppio di anidride carbonica2 Stessa area con foreste. Quindi i campi di alghe non solo possono sostituire i campi appassiti, ma anche contrastare la causa del riscaldamento globale e dei campi appassiti.
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