O que é a 4ª revolução que pode transformar a produçãoslot epicalimentos:slot epic

Mas aqui, no Laboratórioslot epicMorfogênese Vegetal do Imperial Collegeslot epicLondres, Salvalaio e o pesquisador Giovanni Sena estão utilizando o material para mudar o futuro da agricultura vertical.

O segredo desta nova abordagem são eletrodos posicionados nas laterais dos cubos.

O estudo faz parteslot epicuma tendências que começou há duas décadas e que busca estimular a agricultura usando eletricidadeslot epicsementes, culturas e solos.

A questão tornou-se tão importante que instituições como a Fundação Nacionalslot epicCiência (NSF, na siglaslot epicinglês) dos EUA destina milhões para estudar como o plasma frio pode ser usado na agricultura, na formaslot epicraios que são emitidosslot epicsalas com temperaturas controladas.

A proliferaçãoslot epicnovos projetos pareceria muito familiar aos praticantesslot epicuma estranha obsessão do século 19: a eletrocultura, técnica na qual a eletricidade era aplicada às plantas para fazê-las produzir melhores flores, folhas e frutos, ou mesmo livrá-lasslot epicpragas – com resultados diversos.

A nova geraçãoslot epicpesquisadores evita a palavra "eletrocultura", preferindo termos como "agricultura inteligente" ou "quarta revolução agrícola".

No entanto, o mecanismo subjacente permanece o mesmo e os defensores estão unidos na convicçãoslot epicque, depoisslot epicséculos sem resultados, a aplicaçãoslot epiceletricidadeslot epicplantas está finalmente pronta para dar frutos.

A esperança é que estes sistemas futuristas possam ser utilizados para combater a crise alimentar global, reduzindo as consequências ambientais da agriculturaslot epicgrande escala.

Segundo uma estimativaslot epic2005,slot epicnível global, os diversos componentes da agricultura podem contribuir com entre 10% e 12% das emissõesslot epicgases do efeito estufa por ano.

A produçãoslot epicfertilizantes sintéticos criada pelo processo Haber-Bosch, que consome muita energia e revolucionou a agricultura no início do século 20, é responsável por centenasslot epicmilhõesslot epictoneladasslot epicdióxidoslot epiccarbono (CO2) por ano.

E a erosão do solo causada pelo uso não regulamentado da terra acrescenta ainda mais.

Por isso muitos pesquisadores da nova ondaslot epicagricultura elétrica acreditam que a técnica pode desempenhar um papel na melhoria da produçãoslot epicalimentos.

Plasma frio

Para aumentar o rendimento, alguns cientistas recorrem a invenções inspiradas no "eletro-vegetômetro", criado por um físico francês na décadaslot epic1780.

Era uma espécieslot epicpara-raios que fornecia eletricidade atmosférica às plantações, e que muitas vezes tinha consequências indesejáveis.

Nos EUA, várias instituições tentam reviver a abordagem dos relâmpagos artificiais.

No entanto, quando séculos atrás os antigos eletrocultores tentaram pela primeira vez colher benefícios, seus resultados anedóticos duvidosos eram a única coisa apoiando a implementação do método. Eles tinham tanta probabilidadeslot epicprejudicar as plantas, quantoslot epicanimá-las.

Mas desde o século passado é possível aplicar esses raios com mais precisão.

E isso é feito através do plasma, matéria que na natureza é gerada por raios, e que é extremamente quente, geralmente vários milhõesslot epicgraus, convertida numa espécieslot epicgás ionizado. Novas tecnologias permitem que seja manuseado à temperatura ambiente.

Quando isso acontece, é conhecido como plasma frio. Seu uso é "uma área extremamente ativa [na agricultura] no momento", diz José López, professor da Universidadeslot epicSeton Hall e também diretor do programaslot epicfísicaslot epicplasma da Fundação Nacionalslot epicCiência dos EUA.

Junto a Alexander Volkov, bioquímico da Universidade Oakwood, no Alabama, estão entre aqueles que abraçaram a tendência crescenteslot epicaplicar plasma frio a sementes jovensslot epicvárias maneiras.

Em seus experimentos, Volkov observou aumentosslot epicrendimentoslot epic20% a 75%, dependendo da planta.

"Aumentamos a produçãoslot epicrepolhoslot epic75%. Também ficou mais saboroso." O sabor, diz ele, era mais doce.

Esses cientistas não estão sozinhos.

Vários estudos relatam uma variedadeslot epicbenefícios que o plasma traz às culturas, desde ajudar as plantas a crescerem mais rápido e se tornarem maiores, até resistir melhor às pragas.

"O plasma funciona despertando a semente, pelo que sabemos", explica López.

Quando as sementes germinam, é quando a nova planta fica mais vulnerável a uma ampla gamaslot epic"estresses" ambientais. Como consequência, ela se recusa a se abrir até que esteja "feliz" com seu entorno.

A aceleração deste processo tem sido uma prática padrão na agricultura há muito tempo, embora geralmente tenha sido conseguida atravésslot epicmeios químicos, como ácidos. O plasma parece fazer a mesma coisa, mas com muito mais eficácia.

"Ele perfura a parede da semente e, quando você planta essa semente, ela tem maior capacidadeslot epicabsorver água e solo", diz López.

"Depoisslot epictratá-las por apenas alguns segundos, a planta cresce mais rápido do que as sementes não tratadas."

O plasma parece até revigorar as plantas que já cresceram, diz Lopez, cujo próprio grupo na NSF utilizou uma ferramentaslot epicprecisão chamada canetaslot epicplasma para tratar plantasslot epicmanjericão.

Elas cresceram mais robustas e saudáveis, e a massa e a altura da planta aumentaram 20%.

"Os resultados são notáveis", diz Lopez.

Embora os cientistas ainda não tenham a certezaslot epiccomo funciona, especialmente no que diz respeito à interação entre a eletricidade e as plantas completas, há atualmente várias iniciativas financiadas pela NSF para investigar isso.

Dúvidas

Esta incerteza explica porque o uso da eletricidade na agricultura ainda gera ceticismo.

Os céticos apontam que, 200 anos depoisslot epicos primeiros vitorianos terem eletrificado suas plantas sem sucesso, ainda não se sabe exatamente como a eletricidade interage com a biologia das plantas.

"Há décadas sabemos que os campos elétricos melhoram o crescimento das plantas", diz Sena, do Laboratórioslot epicMorfogênese Vegetal do Imperial Collegeslot epicLondres.

O problema é que estes dados nunca foram totalmente reproduzidos; experimentos foram feitos sob condições variadas.

Mas, para transformar esta intervenção elétricaslot epicplantas num método tecnologicamente sólido, é útil compreenderslot epicciência fundamental.

Desvendar o mecanismo molecular da respostaslot epicuma planta a um campo elétrico é o cerne do trabalho que o gruposlot epicSena realiza no Imperial College.

Entre outras coisas, se concentraramslot epicestudar os sinais elétricos gerados internamente pelas plantas.

Estes organismos enviam inúmeros sinaisslot epiccada etapaslot epiccrescimento eslot epiccada parteslot epicsua anatomia, que podem ser medidos com instrumentos diversos.

Identificar estes sinais pode ajudar os cientistas a saber quais são as necessidades da planta, sejaslot epicágua, controleslot epicpragas, alimentação e atéslot epicsolo,slot epiccada umaslot epicsuas fases.

O céu é o limite

Ao contrárioslot epicoutras necessidades, porém, você não pode simplesmente produzir mais terra.

Durante muito tempo, a melhor resposta para este problema tem sido a promessa da agricultura vertical, que permitiria o crescimento das culturasslot epicqualquer superfície.

Só há um problema, diz Sena. O que chamamosslot epicagricultura vertical é um nome um tanto impróprio. Não estamos cultivando plantas verticalmente; estamos empilhando verticalmente caixas estreitasslot epiccrescimento horizontal umas sobre as outras.

Isso ocorre porque as raízes não são verticais. As raízes obedecem à lei da gravidade. Elas buscam água e buscam "para baixo".

É por isso que, aliás, é muito difícil cultivar plantas com muitas raízes no espaço. Sem gravidade, as raízes vagam por todos os lados, dificultando logisticamente alimentá-las adequadamente.

E se a agricultura vertical fizesse literalmente o que diz seu nome? E se fosse possível cultivar frutos e árvores cujas raízes se estendessem longitudinalmenteslot epicvezslot epicpara baixo?

As raízes crescem para baixo porque o organismo vivo sente a atração do campo gravitacional e a presençaslot epicágua e coordena seu tecido para seguir essa direção.

No entanto, isso não é tudo que as raízes podem sentir. Eles também podem sentir campos elétricos, uma sensação que pode anular as demais.

Um campo elétrico tem poderslot epicveto sobre a resposta das raízes ao campo gravitacional.

No ano passado, Salvalaio e Sena mostraram pela primeira vez, com detalhes moleculares precisos, como usar doses específicasslot epiceletricidade para fazer com que a planta Arabidopsis reorientasse a direção do crescimentoslot epicsuas raízes.

Em outras palavras, eles fizeram as raízes crescer como queriam que crescessem.

Daí aqueles cubosslot epicaparência saborosa.

Salvalaio e Sena fizeram parceria com a Dyson School of Design Engineeringslot epicLondres para desenvolver cubos especiaisslot epichidrogel impressosslot epic3D, capazesslot epicabrigar as plantasslot epicArabidopsisslot epiccrescimento, e os eletrodos que guiarão o crescimentoslot epicsuas raízes para a posição lateral.

As folhas verdes brilhantes deixam claro que os túneisslot epicaeração provaram ser um ambiente estimulante. Suas raízes serpenteiam densamente por toda parte.

Salvalaio pretende começar as aplicaçõesslot epiceletricidade até o fim deste verão (do Hemisfério Norte). Se tudo correr bem, dizer que "o céu é o limite" seria um eufemismo.

“Ser capazslot epiccontrolar a direção do crescimento das raízes significaria que poderíamos cultivar árvores tanto no teto, quanto na parede”, diz Sena.

Com este novo avanço elétrico, seria até possível cultivar árvoresslot epicambientesslot epicgravidade zero.

Talvezslot epicbreve haja árvores na Estação Espacial Internacional ou florestas na Lua.

Esta reportagem foi resumida e editada para melhor compreensão. Para ler o texto originalslot epicinglês, acesse aqui.