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As plantas podem crescer com muito menos luz do que se pensava anteriormente, de acordo com um novo estudo sobre pequenos organismos aquáticos chamados microalgas que foi publicado na Nature Communications. A equipe de pesquisadores liderada pela Alemanha baixou sensores de luz na água do Ártico a uma profundidade de 50 metros para testar quão baixos os níveis de luz devem se tornar antes que a vida vegetal deixe de existir, com resultados incríveis.
Eles descobriram que as plantas eram capazes de realizar a fotossíntese – o processo no qual suas folhas convertem a luz solar em energia – com muito pouca luz, de fato. As microalgas não apenas realizaram esse processo nos menores níveis de luz já registrados (apenas 0,04 micromoles de fótons m⁻²/s⁻¹), como isso não estava muito longe do que as simulações de computador previam ser a menor luz possível em quaisquer circunstâncias (0,01 micromoles de fótons m⁻²/s⁻¹).
Para colocar isso em contexto, as condições típicas de luz ao ar livre em um dia claro na Europa são entre 1.500-2.000 micromoles de fótons m⁻²/s⁻¹ – isso é mais de 37.000-50.000 vezes a quantidade de luz necessária para aquelas microalgas do Ártico. É uma descoberta surpreendente que algumas plantas sejam adaptadas para sobreviver com muito menos luz.
Muitas pessoas pensam em plantas como verduras bonitas. Essenciais para o ar limpo, sim, mas organismos simples. Uma mudança radical na pesquisa está abalando a maneira como os cientistas pensam sobre as plantas: elas são muito mais complexas e mais parecidas conosco do que você pode imaginar. Este campo florescente da ciência é muito agradável para fazer justiça em uma ou duas histórias.
Este artigo faz parte de uma série, Plant Curious, que explora estudos científicos que desafiam a maneira como você vê a vida vegetal.
Esta descoberta oferece diversas possibilidades interessantes para o campo das ciências vegetais:
1. Estações de cultivo prolongadas
Muitas áreas ao redor do mundo recebem muito pouca luz solar porque estão longe do equador e suportam longos invernos, ou são persistentemente cobertas por nuvens. O Reino Unido é afetado pela cobertura de nuvens, por exemplo: em 2024, está a caminho de ter um dos piores períodos de horas totais de luz desde a década de 1900 (apenas a década de 1930 e o início da década de 1990 foram piores).
Andrey Stepanov
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. Ao desbloquear seu potencial genético, muitas culturas poderiam se beneficiar usando melhoramento de plantas ou abordagens biotecnológicas para alterá-las adequadamente.
Em particular, isso poderia ajudar a extrair mais de curtas temporadas de cultivo e aumentar a produção de alimentos. Mesmo em um lugar relativamente ao sul como o Reino Unido, a criação de plantas que podem fazer fotossíntese com menos luz aumentaria potencialmente a produtividade das colheitas.
2. Agricultura sustentável
Pode haver benefícios adicionais para o cultivo de plantas em ambientes fechados, como em estufas, politúneis ou fazendas verticais (onde as colheitas são cultivadas em camadas empilhadas verticalmente, como prateleiras de prateleiras). Esses sistemas às vezes dependem de iluminação artificial, que consome muita energia e é cara.
Se as plantações puderem ser projetadas para realizar fotossíntese em intensidades de luz mais baixas – sem comprometer coisas como rendimento, sabor ou cheiro, a demanda de energia para iluminação artificial poderia ser reduzida. Isso reduziria custos, um benefício que poderia ser repassado aos clientes, e também ajudaria a cortar emissões de carbono.
3. Agricultura espacial
Talvez uma das perspectivas mais empolgantes dessa pesquisa seja que ela poderia potencialmente facilitar o cultivo de plantas no espaço. Um dos principais desafios para missões espaciais à Lua, Marte ou eventualmente além, é como alimentar qualquer um que tente viver nesses mundos por qualquer período de tempo. A luz solar pode ser limitada, então precisaremos de maneiras altamente eficientes de produzir alimentos que não usem muita energia.
Natali_ O que
A descoberta de que a fotossíntese pode ocorrer sob tais condições mínimas de luz sugere que as plantações poderiam ser cultivadas em outros mundos ou em naves espaciais usando menos energia para criar luz do que se pensava anteriormente. Combinado com plantações que são propícias às condições espaciais – espinafre, alface e batatas estão entre aquelas que foram cultivadas lá antes – isso poderia ser um passo crítico para missões de longo prazo.
Em suma, essa descoberta é um avanço promissor para o futuro. Para aqueles que assistiram às aulas de fotossíntese na escola e talvez acharam isso tedioso, essas novas possibilidades movem isso para uma galáxia totalmente diferente.
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