As plantas usam a luz solar para produzir seus próprios nutrientes e energia: a fotossíntese. Se quisermos manter o planeta e sua crescente população funcionando de maneira sustentável, precisaremos de plantas para produzir muito mais alimentos, energia e biomassa aplicável do que eles fazem agora. A fotossíntese, o motor verde da vida na Terra, precisa de sintonização.
O que influencia na eficiência da fotossíntese?
“Atualmente, a fotossíntese é provavelmente ideal para uma situação selvagem e natural, mas pode ser otimizada para um ambiente de cultivo”, diz Mark Aarts , professor do Laboratório de Genética da Universidade e Pesquisa de Wageningen.
“É um processo delicado e ainda assim bastante agressivo, envolvendo fluxos de energia potencialmente perigosos, o que inclui muitos mecanismos de proteção para manter esse processo sob controle.”
Segundo o pesquisador provavelmente isso é melhor para condições naturais no campo. No entanto, as culturas são cultivadas em condições mais controladas, seja no campo ou em estufas. Isso significa que eles podem ser capazes de fazer sem alguns dos mecanismos de proteção, especialmente se eles representam um limite para a produção.
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Em condições ótimas, as diferenças na eficiência da fotossíntese são pequenas. No entanto, estresse como frio excessivo, calor ou seca pode trazer diferenças substanciais na eficiência, e isso permite a seleção. A pesquisa atual é realizada na planta modelo Arabidopsis, porque todos os seus genes foram mapeados e suas sequências de DNA são exatamente conhecidas.
E se pudêssemos melhorar a fotossíntese?
Na agricultura, a fotossíntese é um fracasso. Nós apenas pegamos os ancestrais de nossas plantas cultivadas atualmente da natureza e os colocamos em nossos campos. Essas plantas nunca tiveram tempo de se adaptar ao novo ambiente e melhorar a fotossíntese. Modelos mostram que a fotossíntese nas plantas pode ser até cinco vezes mais eficiente. E só precisamos dobrar sua eficiência para segurança alimentar!
Ao aumentar a eficiência da fotossíntese em plantas cultivadas, podemos aumentar drasticamente o rendimento agrícola. Isso nos permitirá produzir proteína suficiente para alimentos e assegurar a futura produção de alimentos. E, ao mesmo tempo, podemos produzir biomassa suficiente para substituir nossa economia fóssil por uma bioeconomia que interromperá a liberação de carbono fóssil na atmosfera. Além disso, o aumento da produtividade agrícola contribuirá significativamente para a captura de CO2 da atmosfera.
A otimização da fotossíntese é complicada e, portanto, difícil de encontrar o componente genético na variação da fotossíntese. Mas a pesquisa mostrou que isso é possível.
Variação genética natural para a fotossíntese
Cientistas da Universidade de Wageningen & Research, liderados por Mark Aarts e Jeremy Harbinson, descobriram uma variação genética natural para a fotossíntese em plantas e a estão desenredando para o nível do DNA. Como resultado, deve ser possível cultivar culturas que utilizem a fotossíntese de forma mais eficaz no futuro, aumentando sua produtividade e permitindo que capturem mais CO2 do ar no solo.
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Fonte: Adaptado de Universidade de Wageningen
Tradução: Equipe Mais Soja
