Prema novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications, biljke mogu obavljati fotosintezu s daleko manje svjetla nego što se prije vjerovalo. Ova značajna spoznaja dolazi iz istraživanja mikroalgi u Arktičkom oceanu, koje su provele njemački istraživači. Njihov rad otkriva nevjerojatnu prilagodbu biljaka koje uspijevaju preživjeti na gotovo minimalnim razinama svjetlosti.

Istraživački tim spustio je senzore za svjetlost na dubinu od 50 metara ispod površine Arktičkog oceana kako bi izmjerili koliko niske razine svjetlosti moraju biti prije nego što fotosinteza postane nemoguća. Rezultati su bili zadivljujući — mikroalge su uspjele vršiti fotosintezu na najnižim razinama svjetlosti ikada zabilježenim, svega 0,04 mikromola fotona po kvadratnom metru u sekundi (m⁻²/s⁻¹).

Za usporedbu, prosječna svjetlost na vedar dan u Europi iznosi između 1.500 i 2.000 mikromola fotona m⁻²/s⁻¹, što znači da su ove mikroalge uspjele preživjeti i fotosintetizirati s do 50.000 puta manje svjetlosti nego što je uobičajeno, ističe Live Science.

Potencijalna primjena u poljoprivredi

Ova otkrića otvaraju mnoge uzbudljive mogućnosti za znanost o biljkama i poljoprivredu, posebno u područjima s manjkom sunčeve svjetlosti.

Proširenje vegetacijske sezone

U mnogim dijelovima svijeta, poput onih udaljenih od ekvatora ili onih s dugim zimama i stalnim oblakom, biljke često ne dobivaju dovoljno svjetla za optimalni rast. U Velikoj Britaniji, na primjer, predviđa se da će 2024. biti jedna od godina s najmanje sunčanih sati u povijesti.

Zahvaljujući ovom otkriću, znanstvenici bi mogli razviti usjeve koji zahtijevaju manje svjetla za fotosintezu. Biotehnološki pristupi i oplemenjivanje biljaka mogu omogućiti povećanje prinosa u regijama s kratkim vegetacijskim sezonama. To bi značajno poboljšalo poljoprivrednu produktivnost čak i u južnijim područjima poput Velike Britanije.

Daleko od očiju javnosti na Arktiku se događaju nezamislivo strašne stvari: Bijesne ekstremne vatre

Održiva poljoprivreda

Otkrića bi također mogla biti korisna za uzgoj biljaka u kontroliranim uvjetima poput staklenika, polutunela ili vertikalnih farmi, gdje se biljke uzgajaju u slojevima na policama. Ti sustavi često koriste umjetnu rasvjetu koja je skupa i energetski zahtjevna.

Ako bi se biljke mogle prilagoditi da fotosintetiziraju na nižim razinama svjetla bez ugrožavanja prinosa ili kvalitete, to bi smanjilo potrebu za intenzivnom rasvjetom. Time bi se smanjili troškovi proizvodnje i emisije ugljika, što bi imalo značajan pozitivan utjecaj na okoliš.

Uzgoj biljaka u svemiru

Jedna od najuzbudljivijih primjena ovog istraživanja odnosi se na mogućnost uzgoja biljaka u svemiru. Jedan od glavnih izazova za misije na Mjesec, Mars ili dalje jest kako osigurati hranu za posade koje bi tamo boravile. Ograničena sunčeva svjetlost u svemiru zahtijeva visoko učinkovite načine proizvodnje hrane.

Otkriće da se fotosinteza može odvijati pri minimalnim razinama svjetla sugerira da bi usjevi mogli biti uzgajani na drugim svjetovima ili u svemirskim brodovima uz manje energije nego što se prije smatralo. U kombinaciji s usjevima poput špinata, salate i krumpira, koji su već uzgajani u svemiru, ovo bi moglo biti ključno za dugotrajne misije.