Учёные из Кембриджского университета под руководством доктора Сарабет Бакли обнаружили, что воздух, удаляемый из вентиляционных систем, может стимулировать кукурузу и шпинат расти выше и крупнее.
Фермы и сады, расположенные на крышах зданий, становятся всё более популярным вариантом озеленения города. Обеспечивая новые пищевые ресурсы, огороды на крышах охлаждают окружающую территорию, повышают теплоизоляцию здания и улучшают качество воздуха. Но условия на крышах не всегда пригодны для самих растений. Более сильное солнечное излучение, воздействие ветра, меньшая влажность почвы и прочие факторы часто негативно влияют на здоровье растений. Команда под руководством доктора Сарабет Бакли из Кембриджского университета предположила, что переработка углекислого газа из вентиляционных систем зданий в удобрения может помочь решить некоторые из этих проблем. Чтобы изучить это, они выращивали кукурузу и шпинат на крыше кампуса Бостонского университета. Экспериментальный сад получил название Big Gro. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Sustainable Food Systems.
— Мы хотели проверить, есть ли внутри зданий неиспользованный ресурс, который можно было бы задействовать для увеличения роста пищевых культур на крышах, — говорит Сарабет Бакли. — Создание более благоприятных условий, способствующих росту растений, может помочь сделать фермы на крыше более успешными и, следовательно, более жизнеспособными.
Кукуруза и шпинат были выбраны для эксперимента по причине их популярности среди потребителей, а также из-за использования разных путей фотосинтеза — шпинат более чувствителен к повышенным уровням CO2, благодаря чему должен больше выигрывать от выбросов вентиляционных систем. Кукуруза выступала в качестве объекта контроля других аспектов размещения рядом с вытяжными отверстиями, такими как более высокая температура исходящего из вентиляции воздуха. Концентрации CO2 в помещениях внутри здания и в саду регулярно измерялись, чтобы установить, сколько дополнительного CO2 поступает к растениям.
— Благодаря измерениям, высокие концентрации CO2 были обнаружены как внутри помещений, так и у вытяжных вентиляционных отверстий на крыше, когда люди находились в здании, — говорит Бакли. — Уровни CO2 в среднем превышали 1000 частей на миллион, тогда как рекомендуемый предел в помещении 800 частей на миллион — достаточно высоко, чтобы стимулировать рост растений.
За растениями следили на протяжении всего периода роста, контролируя размер, количество листьев, а после сбора урожая — влажную и сухую биомассу растения. В итоге команда получила поразительные результаты: шпинат, выращенный рядом с вытяжными отверстиями, имел в четыре раза больше биомассы, чем шпинат, выращенный рядом с вентилятором без отвода воздуха.
Ускорение роста и увеличение биомассы растений, по-видимому, связано не только с концентрацией углекислого газа — кукуруза, которая должна была получить меньшую пользу, также выросла в два-три раза выше, чем в контрольной группе. Скорее всего, этот эффект был достигнут за счёт повышения температуры воздуха. Учёные планируют продолжить своё исследование, надеясь, что его результаты помогут внедрить как можно больше садов и огородов на крышах. Исследователи видят в этом множество экологических и социальных преимуществ: экономия энергии, сокращение выбросов углекислого газа, местное производство продуктов питания.