Come l'hacking della fotosintesi potrebbe combattere la deforestazione e la carestia

Come l'hacking della fotosintesi potrebbe combattere la deforestazione e la carestia Come far crescere le microalghe alla perfezione. Pétur Már Gunnarsson, Autore previsto

Potresti non essere in grado di addormentare i semi di soia per colazione, pranzo e cena, ma gli animali che mangi sono fatti. La coltivazione del raccolto di base occupa un'area cinque volte più grande di Regno Unito e 85% di quella zona è utilizzato per l'alimentazione animale. Grazie alla prevista rapida crescita in entrambi popolazione mondiale e nel mondo del consumo di carne classe mediala domanda di soia è impostata su crescere 80% da 2050 - più di ogni altro raccolto di base.

Con la terra coltivabile ad un premio, il nostro desiderio per i prodotti animali è già responsabile della deforestazione di vaste aree dell'Amazzonia e di altre foreste pluviali. Questo massiccio aumento della domanda rischia di portare a una distruzione molto più grande, proprio nel momento in cui dobbiamo frenare ciò che è il secondo più grande causa del riscaldamento globale.

Ma questa distruzione non è ancora una certezza. Di recente ho viaggiato in Islanda per indagare una tecnologia commerciale all'avanguardia che zuppa la fotosintesi. Potrebbe aiutare a salvare gli ecosistemi bio-diversificati e succhiatori di CO che sono così vitali per la salute del nostro pianeta.

Fotosintesi hacking

Luce, anidride carbonica e acqua sono ciò che dà vita alle piante. Attraverso fotosintesi, le piante convertono questi tre ingredienti in carboidrati vitali necessari per fiorire e fiorire. Ma l'agricoltura convenzionale ha sorprendentemente poco controllo su questi fattori. Dipende dal fatto che il sole splenda, e mentre l'irrigazione ha sostanzialmente migliorato la resa delle colture, la scarsità di acqua è spesso un problema per gli agricoltori.

soluzioni climatiche Un campo di soia che mangia nella foresta pluviale amazzonica. Home page / Shutterstock

Questo nuovo metodo, sperimentato nel parco geotermico Hellisheidi in Islanda, scambia la luce del sole con luce a LED, acqua fresca con acqua salmastra salata e aria ambiente con anidride carbonica concentrata, controllandone le concentrazioni in moduli innovativi chiamati foto-bioreattori. Pensateli come reattori nucleari, eccetto che con CO2 concentrato e luce come input e materiale organico come output.

Questi foto-bioreattori sono progettati per coltivare non soia, ma microrganismi vegetali. In tubi di diverse forme e dimensioni, i fluidi ricchi di microalghe vengono mescolati con cura ed esposti a luce, acqua e CO₂. Usando la stessa logica dei sistemi progettati da NASA per i viaggi spaziali, riciclano carbonio, fosforo e azoto. Rispetto all'agricoltura convenzionale, questi moduli a circuito chiuso consentono un controllo e una misurazione molto maggiori di fertilizzanti e acqua, usano CO₂ in modo più efficiente, sono a minor rischio di perdita di colture da contaminazione, parassiti e tempeste.

Soprattutto, massimizzano l'efficienza dell'ingrediente chiave nella fotosintesi: la luce. Mantenendo il fluido delle microalghe costantemente in movimento e regolando strettamente la temperatura e il tempo di raccolta, questi microrganismi sono esposti alla massima quantità di luce sana, eliminando i vincoli naturali del ciclo giorno-notte e del tempo.

soluzioni climatiche Piuttosto una differenza. Asaf Tzachor / Autore fornito, Autore previsto

Usando questa tecnica, i foto-bioreattori possono fornire un contenuto nutrizionale simile ai semi di soia a meno del 0.6% del terreno e dell'uso dell'acqua. Un'unità di produzione utilizza 130m² per aumentare 10,500kg di biomassa all'anno - un miglioramento di 200 volte dell'efficienza delle risorse.

Una soluzione scalabile

I reattori hanno un'impronta ecologica minima. I reattori islandesi sono alimentati geotermicoe può essere abbinato a qualsiasi forma di elettricità rinnovabile. Dopo i costi di produzione del carbonio, sono assorbitori netti di CO₂. Eliminano la necessità di pesticidi e diserbanti. Possono essere posizionati su terreni non produttivi e possono essere impilati verticalmente come i mattoncini LEGO. Il design modulare potrebbe anche essere installato nei centri città.

Fondamentalmente, la tecnologia è conveniente. Grazie soprattutto alla commercializzazione della cannabis, la tecnologia LED è ora molto più economica e più efficiente di prima, e altre recenti innovazioni di ingegneria hanno ulteriormente ridotto i costi. Se si tiene conto dei costi monetari dei danni ambientali e sociali causati dalla coltivazione della soia, le microalghe ora rappresentano un valore molto più vantaggioso per il denaro, sebbene con un livello più alto di investimento iniziale richiesto per i produttori. Mentre il passaggio dall'agricoltura convenzionale alle competenze tecniche richiederebbe un breve periodo di addestramento intensivo, sia per gli agricoltori che per gli Stati, questo costo sarebbe ampiamente superato dai maggiori profitti e dalla facilità di produzione.

soluzioni climatiche Meno colorato all'esterno. Pétur Már Gunnarsson / Autore fornito, Autore previsto

Sono necessari ulteriori studi per dimostrare che una dieta completamente a base di microalghe non è dannosa per la salute degli animali a lungo termine, ma la ricerca suggerisce che hanno il potenziale per nutrire pulcini, galline, maiali e mucche. I foto-bioreattori potrebbero essere già utilizzati per coltivare ceppi di microalghe adatti anche al consumo umano, come la spirulina alimentare popolare.

L'economia del bestiame, come molte altre industrie, tende ad essere resistente ai cambiamenti. Ma questi sistemi alimentari alternativi sono ora raggiungibili e, se sostenuti da governi dipendenti dalla soia, la tecnologia potrebbe salvare milioni di ettari di foresta pluviale e fornire spazio per il rewilding di aree già deforestate. Poiché la pressione sui paesi per ridurre le emissioni si riduce, è probabile che tale cambiamento diventi sempre più allettante.

Potrebbe anche liberare preziose risorse di terra e acqua per nutrire una popolazione che dovrebbe aumentare di più metà nei prossimi anni 80. Con più modelli estremi di diluvio, siccità e fallimenti previsti come il pianeta si riscalda foto-bioreattori come questi potrebbero evitare la carestia per milioni. Come per molti dei problemi esistenziali del pianeta, le soluzioni sono là fuori. Dobbiamo solo implementarli.

Circa l'autore

Asaf Tzachor, ricercatore associato e ricercatore capo per la sicurezza alimentare presso CSER, Università di Cambridge

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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