Hạt giống cây trồng có thể tồn tại ở môi trường lạnh và khô trong một thời gian dài. Phần lớn các cơ sở bảo quản hạt giống trên thế giới hiện nay sử dụng hệ thống làm lạnh nhân tạo để duy trì nhiệt độ mong muốn. Tuy nhiên, nhược điểm của chúng là nhu cầu điện năng lớn và rủi ro mất kiểm soát khi mất điện. Một chiến lược thay thế là chỉ dựa vào giá lạnh tự nhiên mà không sử dụng bất kỳ máy móc hoặc cơ chế nào.

Ngân hàng hạt giống bên dưới tầng đất đóng băng vĩnh cửu ở Yakutia thuộc vùng Viễn Đông Nga là một ví dụ. Dự án thử nghiệm kéo dài 30 năm này được thực hiện bởi Viện nghiên cứu các vấn đề sinh học Cryolithozone (IBPC) và Viện nghiên cứu tầng băng vĩnh cửu Melnikov (MPI) với sự hỗ trợ của chính quyền Yakutia và Viện hàn lâm Khoa học Nga.

MPI hoàn thành xây dựng ngân hàng hạt giống vào tháng 11/2012. Cơ sở bao gồm các tòa nhà bề mặt, hệ thống thang máy và một kho chứa dài 32 m, rộng 4 m và nằm ở độ sâu 9 - 11 m dưới lòng đất. Tầng đất đóng băng bao quanh có nhiệt độ tự nhiên là -2,5°C.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng nhiệt độ từ -6°C đến -8°C là tối ưu để duy trì khả năng sống và tính toàn vẹn di truyền của hạt. Do đó, kho chứa cần được làm lạnh bổ sung. Không khí xung quanh là nguồn lạnh sẵn có, khi nhiệt độ của nó vào mùa đông trở nên lạnh hơn so với mặt đất.

Hệ thống làm lạnh bổ sung này dựa trên sự đối lưu không khí tự nhiên. Trong suốt mùa hè, nhiệt độ trong kho vẫn được kiểm soát bằng cách tích lũy cái lạnh mùa đông trên tầng đất đóng băng gần bề mặt.

Ban đầu, cơ sở sẽ lưu trữ bộ sưu tập hạt giống bản địa ở Yakutian, nhưng trong tương lai, nó sẽ phát triển thành ngân hàng hạt giống quốc gia. Hiện nay có hơn 11.000 mẫu hạt của cả cây nông nghiệp và cây hoang dã được bảo quản tại đây.

"Kho hạt giống Yakutia có khả năng mở rộng sức chứa đáng kể. Do đó, nó có thể cạnh tranh với các cơ sở tương tự của nước ngoài", chính quyền Yakutia nhấn mạnh trong một thông cáo báo chí.