Saintis telah temui kaedah terbaharu, ‘fotosintesis buatan’ iaitu tanam tumbuhan tanpa menggunakan cahaya matahari sebagai sumber utama, lapor SingularityHub.
Dalam populasi manusia yang semakin meningkat, menjadi persoalan kepada para saintis mengenai bagaimana langkah menanam lebih banyak makanan dengan menggunakan sumber yang lebih sedikit?
Mungkin ramai yang lebih tidak pernah terfikir sekiranya tanaman boleh tumbuh tanpa bantuan cahaya matahari. Dalam satu kajian yang diterbitkan pada minggu lepas, Nature Food menjelaskan bagaimana kaedah itu dijalankan.
Fotosintesis
Secara umumnya, proses fotosintesis merupakan satu tindak balas kimia untuk menukarkan karbon dioksida, air dan cahaya matahari kepada glukosa dan oksigen.
Dalam proses ini, cahaya matahari memainkan peranan penting dengan memindahkan tenaga kepada tumbuhan. Tahap cahaya diukur dan dipanggil dalam “Calvin Cycle”.
Difahamkan, apabila tenaga kimia dan karbon dioksida digunakan, ia membentuk molekul karbohidrat (seperti glukosa).
Menurut pasukan penyelidik dari UC Riverside dan University of Delaware, mereka menemui satu alternatif fotosentisis tanpa bergantung kepada cahaya matahari sepenuhnya, iaitu memberikan tumbuhan tenaga kimia yang diperlukan untuk melengkapkan Calvin Cycle walaupun dalam keadaan gelap.
Dengan menggunakan elektrolisis, tumbuhan mampu menukarkan karbon dioksida dan air kepada asetat (sejenis ion), garam atau ester asid asetik dalam membentuk biosistesis.
Selepas memberikan asetat dalam keadaan gelap, pengkaji mendapati tumbuhan dapat bertindak balas dengan tenaga kimia yang diperolehi daripada cahaya matahari.
Sehubungan itu, mereka telah menjalankan uji kaji terhadap beberapa jenis tumbuhan dan meneliti perbezaan tumbesaran berbanding proses fotosintesis biasa.
Hasil yang diperolehi mendapati, alga hijau dapat berkembang empat kali lebih cepat manakala yis pula berlaku peningkatan mendadak sebanyak 18 kali ganda. Mereka juga turut melakukan kajian ke atas kacang lembu, tomato, tembakau, beras, canola dan tumbuhan kacang hijau.
Walaupun proses tumbuhan ini telah lama wujud di bumi sejak awal kehidupan, namun ia hanya mampu menukarkan kira-kira satu peratus tenaga yang diperolehi daripada cahaya matahari kepada ‘makanan’.
Menurut ketua kajian, Elizabeth Hann, “Kebiasaannya, organisma ini dimasukkan pada gula yang diperolehi daripada tumbuhan-tumbuhan atau input daripada petroleum yang merupakan bahan fotosintesis biologi sejak berjuta-juta tahun lalu.
“Fotosintesis buatan ini merupakan kaedah yang lebih efisien dalam menukarkan tenaga suria kepada makanan berbanding bergantung kepada fotosintesis biologi,” katanya.
Walaupun menyahgunakan cahaya matahari dalam pertumbuhan dianggap pelik, namun sebenarnya ia mempunyai manfaat yang lebih besar bagi pengeluaran makanan.
Tambahan pula, perubahan iklim yang tidak menentu juga mempengaruhi hasil tanaman. Melalui kaedah ini, ia menjamin persekitaran yang terkawal seperti ladang menegak (tanam secara menegak), hasil tanaman yang jauh lebih baik dan boleh ditanam di mana-mana sahaja.
“Melalui alternatif fotesentisis buatan mampu menjadikan anjakan paradigma untuk menghasilkan makanan kepada orang ramai.
“Dengan meningkatkan kecekapan pengeluaran makanan, ia mampu mengurangkan penggunaan tanah dan kesan pertanian terhadap alam sekitar,” jelas Penolong Profesor Kejuruteraan Kimia dan Alam Sekitar UC Riverside, Robert Jinkerson.
Sementara itu, terdapat beberapa ‘kunci’ yang perlu diusahakan terlebih dahulu dalam metodologi ini sebelum dipertimbangkan dengan lebih serius bagi pengeluaran makanan berskala besar.
Antara aspek yang perlu diketengahkan termasuklah berapa banyak tenaga, air dan sumber lain yang perlu digunakan berkait pertanian tradisional atau cara pembesaran sumber makanan menggunakan teknologi lain.
Tambahan pula, perkara lain yang berbangkit adalah apakah rasa dan kandungan nutrisi tumbuhan yang dihasilkan melalui asetat ini sama dengan yang ditanam di bawah sinaran matahari?
“Setiap rencana terhadap alam semulajadi sering dilihat sebagai langkah kiri, tetapi sejak Revolusi Hijau hingga Kemunculan Genetically Modified Organism (GMO), kelangsungan hidup manusia bergantung dengan daya pemikiran untuk memanipulasi alam semula jadi,” memetik SingularityHub.
Sumber: SingularityHub
