В конце XVIII века экономист Томас Мальтус спрогнозировал, что неконтролируемый рост человеческой популяции рано или поздно превысит возможности сельского хозяйства по производству продовольствия. Это стало основой для целого учения, известного как "мальтузианство", которое остаётся актуальным и сегодня. Особенно это заметно на фоне того, что население планеты уже превысило 8,2 миллиарда человек, а прогнозы ООН указывают на возможные 10 миллиардов к 2050 году, как сообщает Jason Deegan. К тому же, наши страхи не всегда соответствуют новейшим открытием.
В XX веке человечество предложило решение проблемы с помощью синтетических удобрений, и аналогичная ситуация, кажется, может произойти вновь. Мы говорим о новой технологии в агрономии, называемой электросельским хозяйством.
Как известно, растения нуждаются в солнечном свете для своего роста. Но учёные нашли способ, чтобы этот процесс мог происходить без прямого солнечного света.
Данный метод позволяет растениям не зависеть от фотосинтеза. Вместо солнечной энергии он использует более эффективный химический процесс, который работает на основе энергии солнечных панелей. Эта энергия задействуется в реакции, в ходе которой вода и углекислый газ (CO₂) превращаются в ацетат — простое химическое соединение, которое генетически модифицированные растения могут усваивать и использовать как питательное вещество.
Проще говоря, учёные нашли новый способ "питания" растений. Эффективность этого подхода поражает.
Обычный фотосинтез преобразует лишь около 1% солнечной энергии, поглощаемой растениями, в полезную. В то время как электросельское хозяйство, исключая свет из уравнения, может снизить потребность в землевладении до 94%! Это открывает новые горизонты для сельского хозяйства в тех местах, где это раньше казалось неподходящим — например, в пустынях или на крышах зданий.
Кроме того, этот прорыв позволит освободить обширные территории, которые можно будет использовать для восстановления экосистем или строительства жилья. Человечество сможет производить больше пищи на меньшей площади. Исходя из расчётов, такая технология теоретически способна накормить более 136 миллиардов человек. Хотя, конечно, такой сценарий в ближайшее время маловероятен, это даёт представление о перспективах.
В центре этого достижения находится ацетат, уже применяемый некоторыми микроорганизмами в качестве источника энергии. Теперь задача состоит в том, чтобы обучить растения делать то же самое.
Как правило, растения используют накопленную в семенах энергию на начальных этапах роста — до начала фотосинтеза. Биоинженеры работают над тем, чтобы "активировать" эти внутренние процессы у зрелых растений, позволяя им питаться ацетатом вместо солнечного света.
Первоначальные эксперименты показывают обнадеживающие результаты. Растения, такие как салат и помидоры, не просто выживают на ацетате — они процветают. Если получится добиться аналогичного успеха с основными сельскохозяйственными культурами — такими как маниок, батат или зерновые — это приведёт к значительным изменениям в глобальной продовольственной системе.
Эта технология может обеспечить круглогодичное производство пищи, независимо от погодных условий, в закрытых и контролируемых условиях.
