Gojenje rastlin je danes v celoti odvisno od energije sončne svetlobe, ki jo rastline v procesu fotosinteze pretvorijo v kemijsko energijo, torej v sladkorje. Zato so morebitne kolonije na Marsu, ki naj bi v prihodnosti postale resničnost, zaenkrat v veliki meri obsojene na hrano z daljšim rokom uporabe.
Konzerve, proteinske ploščice, peleti hrane … Gojenje rastlin zunaj podzemnih bunkerjev, ki služijo kot zaščita pred kozmičnim sevanjem, je namreč zaradi tanke atmosfere in pomanjkanja tekoče vode praktično nemogoče. Rešitev za bodoče prebivalce Marsa, ki bi si zaželeli tudi kaj sveže zelenjave se morda skriva v električni energiji. Če lahko poganja električne avtomobile, zakaj ne bi poskrbela tudi za rast rastlin v podzemnih bunkerjih?
Fotosinteza je neučinkovita
Si pomislil na posebne luči, ki jih že danes lahko kupiš za gojenje rastlin v prostorih? Rešitev je precej bolj zanimiva. Znanstveniki se trudijo gojiti rastline v popolni temi. Fotosinteza je namreč kljub več kot 3,4 milijarde let dolgi zgodovini precej neučinkovita. Rastline pri procesu le približno 1 odstotek energije sončne svetlobe pretvorijo v uporabne produkte. Da bi nasitili celotno kolonijo na Marsu bi tako potrebovali ogromno rastlin, ki zahtevajo veliko prostora in svetlobe, kar bi bilo na Marsu vse prej kot enostavno. Tekom zgodovine so znanstveniki s selektivnim križanjem in genskim inženirstvom že skušali povečati učinkovitost fotosinteze. A tokrat so se odločili popolnoma spremeniti pristop – in ustvariti fotosintezo, ki ne bi zahtevala sončne svetlobe.
Z acetatom je rast hitrejša
Namesto svetlobe so tako uporabili elektriko, ki je v procesu elektrokatalize povzročila razpad molekul CO2 in H2O ter jih pretvorila v kisik in acetat. Ko so raziskovalci acetatu dodali določena hranila, naj bi rastlina preko korenin absorbirala nov vir hrane. Ogljik v acetatu bi nato lahko uporabila podobno kot ogljik iz sladkorjev, ki sicer nastajajo pri fotosintezi. Raziskovalcem je na ta način uspelo gojiti alge in kvas v popolni temi in to celo bolje, kot bi rastle sicer s pomočjo fotosinteze. Rast alg je bila štirikrat bolj uspešna, kvas pa je rasel kar 18-krat bolje kot sicer.
Tudi poljščine uspešno prestale test
Znanstveniki so acetat dodali še rastlinam, kot so riž, grah, paradižnik, paprika in solata. Ker so pri tem le testirali, če rastline sploh lahko vgradijo ogljik iz acetata, rastlin še niso postavili v temo. Pri tem so za acetat uporabili težji izotop ogljika, da so lahko spremljali rezultate poskusa. Izkazalo se je, da so prav vse omenjene rastlinske vrste vsaj v neki meri uporabile tudi ogljik iz acetata.
Kljub izzivom velik potencial za prihodnost
Zakaj torej nove metode še ne uporabljamo? Žal so znanstveniki naleteli tudi na določene ovire. Prevelike koncentracije acetata lahko zavrejo rast solate. Morda je za to kriv kalij v raztopini acetata in bo problem v prihodnosti mogoče odpraviti. Z genskim inženirstvom bi znanstveniki v prihodnosti lahko tudi pripravili rastline do tega, da bi bile uspešnejše pri izkoriščanju ogljika iz acetata. Rešitev tako ne bi bila zanimiva le za bodoče kolonije na Marsu, temveč tudi za velemesta, kamor morajo pogosto uvažati pridelke iz oddaljenih krajev. Tehnično gledano pa danes tudi večina električne energije posredno prihaja iz sončne. A tudi to ni nujna zahteva, saj bi morebitne kolonije na Marsu lahko elektriko pridobivale tudi iz jedrskih reaktorjev in tako ne bi bile odvisne od sončne energije.
Novinar
