如何破解光合作用可以对抗森林砍伐和饥荒

如何破解光合作用可以对抗森林砍伐和饥荒 如何将微藻种植到完美。 PéturMárGunnarsson, 作者提供

您可能无法在早餐,午餐和晚餐时吃大豆,但是您吃的动物会这样做。 主要作物的种植面积是其面积的五倍 英国85% 该区域用于动物饲料。 由于预计两者的快速增长 世界人口 在吃肉的全球 中产阶级,对大豆的需求设定为 增长80% 通过2050 - 比任何其他主食作物更多。

由于耕地价格高昂,我们对动物产品的需求已经导致森林砍伐 浩瀚的大片 亚马逊和其他热带雨林。 需求的大幅增加可能会导致更多的破坏,正是在我们需要遏制什么是 第二大 全球变暖的原因。

但这种破坏尚不确定。 我最近去了冰岛 调查 一种尖端的商业技术,可以促进光合作用。 它可以帮助拯救对我们星球的健康至关重要的生物多样性,吸收二氧化碳的生态系统。

黑客光合作用

光,二氧化碳和水是赋予植物生命的东西。 通过 光合作用植物将这三种成分转化为繁殖和开花所需的重要碳水化合物。 但传统农业对这些因素的控制却令人惊讶。 它取决于太阳照射,虽然灌溉大大提高了作物产量,但水资源短缺 经常是一个问题 对农民来说

气候解决方案 大豆田吃进亚马逊雨林。 首页/存在Shutterstock

这种新方法在冰岛的Hellisheidi地热公园进行了试验,用LED灯,淡水和咸水“咸水”以及环境空气和浓缩二氧化碳交换阳光,控制它们在称为光生物反应器的创新模块中的浓度。 将它们视为核反应堆,除了浓缩的CO2和光作为输入和有机材料作为输出。

这些光生物反应器设计用于生长不是大豆,而是植物微生物。 在不同形状和大小的管中,小心地搅拌富含微藻的液体,并暴露于光,水和CO 2中。 使用与设计的系统相同的逻辑 美国航空航天局 对于太空旅行,他们回收碳,磷和氮。 与传统农业相比,这些闭环模块可以更好地控制和测量肥料和水,更有效地利用二氧化碳,减少污染,害虫和风暴造成的作物损失风险。

最重要的是,它们最大限度地提高了光合作用中关键成分的效率:光。 通过保持微藻流体不断移动并密切调节温度和收获时间,这些微生物暴露于最大健康量的光,从而消除了昼夜循环和天气的自然限制。

气候解决方案 相当不同。 Asaf Tzachor /作者提供, 作者提供

使用这种技术,光生物反应器可以提供与大豆相似的营养含量,其土地和水的使用量小于0.6%。 生产单位使用130m²每年增加10,500kg生物量 - 资源效率提高200倍。

可扩展的解决方案

反应堆的生态足迹极小。 冰岛的反应堆通电 地热,可与任何形式的可再生电力配对。 在生产碳成本之后,它们是CO 2的净吸收剂。 它们消除了对杀虫剂和除草剂的需求。 它们可以放置在非生产性土地上,并且可以像乐高积木一样垂直堆叠。 模块化设计甚至可以部署在城市中心。

至关重要的是,该技术具有成本效益。 由于大麻的商业化,LED技术现在比以前便宜得多,效率更高,其他最近的工程创新进一步降低了成本。 如果考虑到大豆种植造成的环境和社会危害的货币成本,微藻现在代表了更好的物有所值 - 尽管生产者需要更高的初始投资水平。 虽然从传统农业向技术技能的转变需要短期的强化培训,但对于农民和州来说,这种成本远远超过了更高的利润和生产的便利性。

气候解决方案 外面不那么多彩。 PéturMárGunnarsson/作者提供, 作者提供

需要进一步的试验来证明完全基于微藻的饮食从长远来看不会对动物健康产生不利影响,但研究表明它们有可能进食 小鸡, 母鸡, 奶牛。 光生物反应器已经可以用于生长适合人类消费的微藻菌株,例如流行的健康食品螺旋藻。

与许多其他行业一样,畜牧业经济往往会抵制变革。 但这些替代食品系统现在已经可以实现,如果得到依赖大豆的政府的支持,该技术可以节省数百万公顷的热带雨林,并为此提供空间。 野化 已经被砍伐的地区。 随着各国削减排放的压力越来越大,这种转变可能会变得越来越有吸引力。

它还可以腾出宝贵的土地和水资源来养活预计会增加的人口 在接下来的80年里。 随着洪水,干旱和作物歉收的更加极端模式的预期 这个星球变暖了 像这样的光生物反应器可以为数百万人避免饥荒。 与地球上许多存在问题一样,解决方案就在那里。 我们只需实施它们。

关于作者

CSER食品安全研究助理兼首席研究员Asaf Tzachor 剑桥大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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