Fähigkeit zur Photosynthese

Hier ist eine Grafik von Schwarzkörper-Emissionsspektren:

Die Sonne ist die 5777K-Linie, während ein Roter Zwerg eher der 3000K-Linie entsprechen würde. Die gute Nachricht ist, dass das Spektrum dem der Erde ziemlich ähnlich ist. Der Chorophyll-ab-Komplex in Pflanzen hat eine gute Absorption sowohl im Bereich von 400–500 nm (violett-blau) als auch im Bereich von 600–700 nm (rot-infrarot). Im Falle des Roten Zwergs ist diese Rot-Infrarot-Absorption gut. Die Blauabsorption ist in Pflanzen nützlich, da die Streuung am blauen Himmel relativ mehr blaues Licht im Schatten verfügbar macht; Ich weiß nichts über die Zusammensetzung Ihres Himmels, aber unter der Annahme, dass es sich um Stickstoff-Sauerstoff handelt, muss deutlich weniger blaues Licht gestreut werden, und Ihre Pflanzen werden im Schatten relativ schlechter abschneiden.

Es gibt einige Untersuchungen zum Anbau von Pflanzen unter Rotlicht in Gewächshäusern. Einige der bemerkenswerten Dinge sind, dass die dunkelrote Strahlung gut darin ist, die Blüte von Langtagspflanzen zu stimulieren, die ansonsten im Dunkeln gehalten werden. Das heißt, Ihre Pflanzen werden wahrscheinlich erkennen, dass es „Tageslicht“ mit starkem Rot-Infrarot-Sonnenlicht ist. Ebenfalls interessant ist, dass Pflanzen, die unter Rotlicht angebaut werden, tendenziell länglich aussehen und mit langen, dünnen Blättern größer werden.

Darüber hinaus haben einige Cyanobakterien verschiedene akzessorische Pigmente, die das Chlorophyll bei der Absorption anderer Lichtwellenlängen unterstützen. Im Allgemeinen sind diese für die Absorption von blauem Licht in Tiefwasser entwickelt, aber es gibt einige Pychobillin-Pigmente, die im 650-nm-Bereich eine gute Absorption aufweisen.

Fähigkeit, lange Tageslichtstunden zu tolerieren

Sie erwähnen 90 % Schräglage, und in den Kommentaren wird diskutiert, ob dies erforderlich ist oder nicht. Ich werde die Situation von 24-Stunden-Licht während der Vegetationsperiode ansprechen. Es gibt viele Pflanzen auf der Erde, die bereits für Tageslichtlängen zwischen 12-20 Horus optimiert sind. Offensichtlich ist 24 Stunden Dunkelheit ein Nichtstarter, aber Tageslängen bis hinunter zu 6 Stunden können für Pflanzen, die an Schatten angepasst sind, leicht angepasst werden.

Dieses Papier testete vier Pflanzen unter einer 24-Stunden-Photoperiode; Kopfsalat verbesserte Ausbeute nach 24 Stunden; Gurken gediehen gut, wenn sie jung waren, brauchten aber 4 Stunden Dunkelheit, als die Pflanze reifte; Chilis toleriertes 24-Stunden-Licht; und Tomaten schnitten schlecht ab. Ich habe in anderen Veröffentlichungen Beweise dafür gefunden, dass Klee, Kichererbsen, Hafer und Gerste bei langen (über 20 Stunden) Photoperioden gut abschneiden.

Im Allgemeinen würde ich davon ausgehen, dass Pflanzen, die in der Nähe des Polarkreises angebaut werden, insbesondere in Nordeuropa, besser für 24-Stunden-Licht geeignet sind. In Island gehören dazu Kartoffeln, Rüben, Kohl und Grünkohl, und das liegt knapp unterhalb des Polarkreises.

Darüber hinaus verwenden Pflanzen einen zirkadianen Rhythmus , um das Öffnen und Schließen ihrer Spaltöffnungen zu steuern. Wenn ihr Timing gut ist, steigen ihre Produktivität und ihr Ertrag. Ihre Pflanzen müssen also „lernen“, wann sie ihre Spaltöffnungen öffnen und schließen müssen, um bei dauerhaftem Tageslicht maximale Effizienz zu erzielen. Dies ist nur eine Frage der Pflanzenzüchtung und der Auswahl der besten Exemplare. Obwohl die Produktivität anfangs gering sein mag, sollten einige Agronomen einige engagierte Jahre geeignete 24-Stunden-Stämme für die Pflanzen hervorbringen, die für Dauerlicht geeignet sind.

Fazit

Ein roter Zwerg hat ein ausreichend ähnliches Spektrum, dass Pflanzen überleben würden, und das Vorhandensein von fernrotem Licht wird den Pflanzen helfen, ihre Blütezyklen zu verwalten. Die Pflanzen müssen sich an ungewöhnliche Photoperioden anpassen, daher wird es einige Jahre mit geringem Ertrag geben, während bessere Sorten auf der Welt gezüchtet werden.

Obwohl nicht alle Pflanzen unter 24-Stunden-Lichtbedingungen gedeihen, gibt es eine gute Sorte, die dies tun wird. Die meisten Erdkulturen kommen mit 12-20 Stunden Photoperioden gut zurecht, und schattige Pflanzen (hauptsächlich Gemüse; Brassicas, Blattgemüse, viele Wurzelgemüse) werden bei geringeren Lichtverhältnissen überleben.

Es sollte eine große Vielfalt an verwendbaren Pflanzen vorhanden sein, solange die atmosphärischen und Bodenbedingungen dies zulassen.