تعتبر المشكلات التي تواجه الزراعة هي من أكبر التحديات، التي تواجه البشر اليوم، ما دفع الكثيرون إلى البحث عن إيجاد بدائل للزراعة التقليدية وبدأت بالفعل العديد من المشروعات والمبادرات للزراعة فوق أسطح المنازل والشرفات والزراعة العمودية، لكن الأمر تعد كل هذه الحلول البسيطة.
طرق مثالية لزراعة الغذاء
فمن المعروف أن النباتات تعتمد على عملية تسمى بـ"البناء الضوئي" وذلك لامتصاص العناصر الغذائية الضرورية لنموها، تعمل هذه العملية على تحويل الطاقة من ضوء الشمس والأكسجين والماء إلى كربوهيدرات لتغذية نمو النبات، وقد يؤدي قلة الضوء إلى شحوب الأوراق والسيقان الضعيفة وقلة الأزهار.
ذكرت الأمم المتحدة أن نقص الغذاء العالمي يزداد سوءًا وأن المزارعين يكافحون للتعامل مع التكاليف المتزايدة المرتبطة بزراعة المحاصيل، وفقًا لتقارير AP News، موضحة أن مصادر الغذاء قد تأثرت بتغير المناخ، ووباء فيروس "كورونا".
ومع نمو الطلب العالمي على الغذاء، يعمل العلماء على إيجاد طرق مثالية لزراعة الغذاء دون استخدام ضوء الشمس الطبيعي لجعل زراعة المحاصيل أسهل وأكثر كفاءة للمزارعين.
نمو النباتات بشكل أشرع
في ضوء ذلك، يوثق مقال نُشر في Nature Food كيف استخدم العلماء أنظمة التمثيل الضوئي الاصطناعية الجديدة للنباتات لتلقي العناصر الغذائية التي يحتاجونها للنمو، وتشير المقالة إلى أن معظم النباتات تمتص ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) بكفاءة تبلغ حوالي 1% أو أقل، لكن هذه الطريقة الجديدة يمكن أن ترفع هذه النسبة، مما يساعد الغذاء على النمو بشكل أسرع وفي منطقة أوسع من الأماكن المحددة لزراعة بعض النباتات.
وتوضح الدراسة بالتفصيل عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي، وهي عبارة عن عملية تحفيز كهربائي تحول ثاني أكسيد الكربون والكهرباء والماء إلى ما يسمى بـ"الأسيتات" ثم تمتصها النباتات، لافتة إلى أن الكفاءة تكون تقريبًا ثمانية عشر مرة أكثر من التحويل القياسي لأشعة الشمس في بعض النباتات.
ونظرًا لأن المحاصيل تحتاج إلى الكثير من ضوء الشمس ومساحة واسعة لتنمو في الهواء الطلق، يمكن أن تساعد هذه الطريقة الجديدة في إنتاج المزيد من الغذاء من خلال مساعدة النباتات على تحويل الطاقة بكفاءة أعلى، قد يتمكن المزارعون يومًا ما من استخدام هذه الطريقة لزراعة النباتات في المناطق ذات الإضاءة المنخفضة.
