Cientistas descobriram que plantas microscópicas que prosperam nas profundezas do Oceano Ártico podem fazer fotossíntese com níveis extremamente baixos de luz, o que desafia os conhecimentos anteriores sobre a vida vegetal. Essa pesquisa pioneira, publicada na Nature Communications, concentra-se em microalgas encontradas a 50 metros abaixo da superfície, existentes em condições próximas ao limite mínimo de luz teoricamente possível para a fotossíntese.
Essa descoberta tem implicações significativas para a agricultura, potencialmente revolucionando a produção de alimentos em regiões com luz solar limitada e até mesmo abrindo caminho para a agricultura espacial sustentável.
O estudo revelou que essas microalgas resistentes foram capazes de realizar a fotossíntese usando apenas 0,04 micromoles de fótons m-²/s-¹, uma fração da intensidade de luz experimentada em condições típicas de luz do dia. Para colocar isso em perspectiva, um dia claro na Europa apresenta níveis de luz entre 1.500 e 2.000 micromoles de fótons m-²/s-¹ – mais de 37.000 a 50.000 vezes a quantidade exigida por suas contrapartes do Ártico.
Extensão das estações de cultivo e aumento da sustentabilidade
Essa notável adaptação despertou o entusiasmo dos cientistas, que acreditam que ela pode ser a chave para superar as limitações atuais da agricultura. Agora que sabemos quão pouca luz é necessária para a fotossíntese, os cientistas poderiam desenvolver culturas que requerem muito menos luz para prosperar em tais lugares, aprendendo com essas microalgas do Ártico, sugere o estudo.
Ao desbloquear o potencial genético dessas microalgas resistentes, os pesquisadores poderiam desenvolver culturas capazes de prosperar em regiões com estações de crescimento mais curtas ou com cobertura persistente de nuvens. Isso poderia ser particularmente benéfico em áreas distantes do equador, como o Reino Unido, onde a cobertura de nuvens frequentemente restringe a luz solar. A criação ou a bioengenharia de plantas com eficiência fotossintética aprimorada poderia levar a um aumento da produtividade das culturas, mesmo em condições abaixo das ideais.
As implicações vão além da agricultura em campo aberto, prometendo uma abordagem mais sustentável para as práticas agrícolas em ambientes fechados, incluindo estufas, politúneis e fazendas verticais. Atualmente, esses sistemas geralmente dependem muito da iluminação artificial, que consome muita energia e é cara.
Com a engenharia de culturas capazes de fotossintetizar com eficiência em intensidades de luz mais baixas, a dependência da iluminação artificial poderia ser significativamente reduzida. Isso não apenas reduziria o consumo e os custos de energia, mas também contribuiria para a redução das emissões de carbono.
Das águas do Ártico ao espaço sideral: O futuro dos alimentos
Talvez a perspectiva mais cativante dessa descoberta esteja em seu potencial para revolucionar a exploração espacial. Um dos principais desafios das missões espaciais de longo prazo, seja na Lua, em Marte ou em outros lugares, é estabelecer uma fonte de alimentos confiável e sustentável. A disponibilidade limitada de luz solar nesses ambientes exige métodos de produção de alimentos altamente eficientes com requisitos mínimos de energia.
A descoberta de que a fotossíntese pode ocorrer nessas condições mínimas de luz oferece um vislumbre de esperança para os empreendimentos agrícolas espaciais. Ao combinar esse conhecimento com a pesquisa existente sobre culturas adequadas para ambientes espaciais – como espinafre, alface e batata – as missões espaciais de longa duração podem se tornar mais viáveis.
Essa descoberta inovadora no Oceano Ártico iluminou o caminho para um futuro em que a fotossíntese pode não ser mais limitada pelos requisitos convencionais de luz, oferecendo soluções inovadoras para a segurança alimentar na Terra e fora dela.
