In de toekomst groeit ons graan in grotten

Graan is al koopwaar een beetje raar in de VS. De VS produceert meer graan dan elk ander land op aarde, maar een groot deel hiervan (het grootste) gaat naar de ethanolproductie en is gesubsidieerd door de overheid. Dit bepaalt de prijzen over de hele wereld en kan zorgen voor een rampzalige stijging van de voedselprijzen die kan zorgen voor rellen in ontwikkelingslanden. Als we steeds meer mensen krijgen op aarde en/of steeds meer graan gaan gebruiken voor gasproductie, dan hebben we meer graan nodig – want het is een basisbenodigdheid die zo goed als onvervangbaar is – op wat voor manier dan ook.

Eén manier om meer graan te produceren is door meer land ervoor te gebruiken, maar dat is niet zo makkelijk als het klinkt. Zelfs een simpel gewas als graan heeft voorkeuren over waar het wel en niet wil groeien. Het midwesten van Amerika heeft veel vlak land en vruchtbare aarde, en een lang groeiseizoen en veel daglicht, daarom vind je de meeste graanproductie van Amerika in de staten Iowa, Nebraska en Minnesota.

Voordat we verder gaan zijn er nog andere oplossingen om graan te produceren. Eén daarvan is dat we het graan ook gewoon op kunnen eten in plaats van een groot deel van de productie gebruiken voor zogenaamde groene technologie en heel veel dierenvoer. Vlees eten is eigenlijk vreselijk, als je het bekijkt vanuit de efficiëntie van ons voedselsysteem. Als we niet stoppen met vleeseten zullen we nog meer land nodig hebben, want minder dan eenderde van de graanproductie gaat naar de vleesindustrie. Een interessante oplossing hiervoor is graan produceren onder de grond, dat geeft een studie aan die vandaag is uitgebracht in het journal Industrial Crops and Products.

De VS (en andere landen) hebben best veel land ondergronds, sowieso meer dan je zou denken. Er zijn veel oude mijntunnels en grotten, waarvan er veel gesloten zijn of al jaren genegeerd worden. En blijkbaar kan graan veel flexibeler zijn in waar het kan groeien dan we eerst dachten. Het is mogelijk om enkele hybride gewassen te creëren door de temperatuur te laten dalen voor twee uur per dag en zo het graan te cultiveren. Het resultaat is een korter soort graan (ongeveer 60 cm korter), dat wel dezelfde hoeveelheid graan produceert als normaal.

De onderzoekers, die werkten vanuit de Purdue Universiteit, laten zien dat dit misschien wel de manier is om hoge kwaliteit graanrassen te blijven produceren – zoals het soorten voor de farmaceutische industrie – gescheiden van andere graanrassen, waarmee kruisingen worden voorkomen.

Natuurlijk gaan we geen graan groeien in donkere mijnen en grotten, er moet wel een kunstmatige lichtbron zijn. Het belangrijkste verschil voor de planten is de temperatuur en de atmosfeer, er zal minder O2 zijn en meer CO2. De onderzoekers hebben dit getest in een verlaten kalkmijn waar ze een instalatie hebben gebouwd met sterke gaslampen, waar ze planten onder lieten groeien. Het resultaat was dat de planten het te goed deden. “We hebben de planten in zulke goede en luxe omstandigheden gezet dat het graan de lampen aanraakte voor het uitkwam,” zegt de co-auteur van de studie Yang Yang.

Hoewel we ons tot nu toe hebben beperkt tot het laten groeien van supergespecialiseerde transgene graansoorten in deze omgevingen, hoeft dat niet het einde te zijn. Het is nu natuurlijk bedoeld om de productie te verhogen en de hybride en transgene soorten te scheiden op aarde. Maar je kunt je ook voorstellen dat het handig kan zijn om ondergronds te gaan boeren op andere planeten, waar het oppervlakte niet geschikt is voor gewassen. Op die manier kunnen ondergrondse boerderijen ooit de sleutel kunnen zijn tot het leefbaar maken van andere plekken, doordat ze hoge hoeveelheden koolstofdioxide kunnen veranderen in zuurstof voor het oppervlakte. Op aarde is dat één van de redenen dat het ondergronds groeien zo’n succes is: de relatieve afwezigheid van O2.

Cary Mitchell, de auteur van het onderzoek, voegt hier nog aan toe dat “de productiviteit in een gecontroleerde omgeving beter is dan die in het veld, en je kunt meer geld krijgen voor deze gewassen per jaar.” Dus denk je eens in dat we constant kunnen oogsten van bijna ek gewas dat je je maar kunt bedenken. Zo voeg je meer toe aan de productiecapaciteit, je bezuinigt op het absurd hoge gehalte van globale transport en je kunt seizoensgebonden gewassen het hele jaar door verbouwen. Dus, of het nou gaat om het verminderen van koolstofdioxide in de lucht, of het verminderen van globaal transport, dit idee is een goed idee voor het klimaat, in ieder geval is het een goed bijeffect.