Plantar e colher no escuro? Cientistas garantem que é possível produzir sem sol

Uma criança de menos de 10 anos já aprende na escola que uma planta precisa realizar fotossíntese, ou seja, captar energia solar para produzir sua própria energia, para poder crescer, florescer e dar frutos.

Parece algo corriqueiro no planeta Terra, onde a luz solar é abundante em praticamente todas as regiões do planeta, pelo menos em alguma época do ano.

Mas em regiões próximas aos polos ou mesmo em situações como as viagens espaciais, grandes temporadas no escuro inviabilizam a produção de alimentos. Ou, pelo menos, inviabilizavam.

Em um artigo publicado na revista Science, uma das mais importantes publicações científicas do mundo, o engenheiro químico da Universidade da Califórnia, Robert Jinkerson, afirmou que é possível até aos astronautas cultivarem um jardim próprio a bordo de uma nave, no escuro, com as plantas se alimentando de nutrientes artificiais ao invés da luz do sol.

A agência espacial americana Nasa estima que para uma viagem como uma expedição a Marte, com duração estimada em cerca de três anos, existe um problema vital na alimentação de uma tripulação, que precisaria de cerca de 10 mil quilos de comida ao longo desse tempo.

É peso demais para se carregar e, mesmo se não fosse, isso não resolveria completamente o problema. Para além da decomposição dos nutrientes, a alimentação precisa de textura e sabor, elementos que não estão presentes nesse tipo de produto.

Por esse motivo, a solução proposta por Jinkerson chamou a atenção. Ele acredita que a nutrição e o crescimento das plantas podem se dar por vias metabólicas que as plantas já possuem, como as que alimentam a germinação de sementes enterradas no solo e que, depois, desligam quando as folhas de uma muda começam a receber a luz solar.

Para ele, a eletricidade dos painéis solares poderia transformar a água e o dióxido de carbono (CO2) exalado pela tripulação de uma espaçonave em produtos simples e ricos em energia, que plantas geneticamente modificadas poderiam usar para crescer – mesmo na escuridão do espaço ou na penumbra de Marte, que recebe menos da metade da luz solar que a Terra.

A equipe do cientista já testou a hipótese e consegue fazer plantas sobreviverem sem luz. O desafio, agora, é fazê-las florescer.

Para além de alimentar astronautas, a ideia é implementar cultivo em locais como o Polo Sul, onde a agricultura não é possível atualmente.

O elemento central para viabilizar toda essa história é o acetato. Em seus estudos, Jinkerson se deparou com algas que crescem no escuro alimentadas por esse elemento.

Depois disso, conheceu outro cientista, Feng Jiao, que estudava um eletrolisador que eliminava gás carbônico e água com eletricidade para criar acetato e etileno.

Os dois então se uniram, e focaram em aumentar a produção do acetato no processo químico. Atualmente, eles já conseguem cultivar, com esse método, cogumelos do tipo ostra branco-leitosos dentro de uma geladeira de aço inoxidável no centro de pesquisas da universidade.

Nesse estudo, os cogumelos alimentados com acetato gerado pelo eletrolisador converteram energia química em biomassa de uma forma até 18 vezes mais eficiente do que se tivesse sido cultivado via fotossíntese.

A questão é que cogumelos, leveduras e algumas algas são heterótrofas, ou seja, consomem outras plantas ou animais para crescerem, o que ajuda a cultura num ambiente escuro.

Somado a isso, nem mesmo o maior fã de shimeji e shitake comeria um quilo de cogumelos todos os dias a caminho de Marte. É aí que mora o desafio dos cientistas - transportar esse tipo de cultura para plantas que são autotróficas, ou seja, produzem seu próprio alimento a partir da luz do sol.

Para adaptar as plantas autótrofas a absorverem o acetato e produzirem folhas e frutos comestíveis, a missão agora envolve edição genética. O processo conhecido como ciclo do glioxilato permite as mudas se alimentarem de amidos, proteínas e óleos das sementes, ignorando o processo de absorção da energia solar.

Isso, vale ressaltar, é algo que as plantas já fazem, mas no momento em que saem da terra, passam a utilizar somente a luz solar, e desligar esse ciclo.