La NASA ha stabilito dei piani per inviare persone su Marte nel 2030, ma non aspettatevi che questi visitatori del Pianeta Rosso possano coltivare la sfera rocciosa con prodotti freschi come fa l’astronauta e botanico Mark Watney in “The Martian”.”
(Spoiler alert) Nel film, quando Watney (interpretato da Matt Damon) rimane bloccato su Marte, pianta patate in una serra usando il suolo marziano e i suoi stessi “rifiuti metabolici”. E funziona: È in grado di rimanere in vita per più di un anno vivendo in gran parte di patate.
Anche se “The Martian”, che è arrivato nelle sale venerdì scorso (2 ottobre), è abbastanza realistico, coltivare cibo su Marte non sarebbe esattamente come descritto sul grande schermo. E ci vorrebbero centinaia di anni prima che il pianeta rosso possa essere coltivato senza serre protettive, secondo Paul Sokoloff, un botanico del Museo canadese della natura.
Le sfide dell’agricoltura marziana
Il suolo marziano è privo delle sostanze nutritive che si trovano nel suolo terrestre, ed è anche fine, il che significa che l’acqua potrebbe filtrare attraverso di esso molto più rapidamente di quanto farebbe sulla Terra. Utilizzando la cacca umana o altri fertilizzanti potrebbe fornire una rapida spinta di nutrienti, come l’azoto, e può anche cambiare la consistenza del terreno in modo che sarebbe aggrapparsi all’acqua più a lungo, ha detto Sokoloff, che era un membro dell’equipaggio l’anno scorso presso la stazione di ricerca del deserto di Marte in Hanksville, Utah.suolo terrestre ottiene il suo azoto dall’atmosfera, anche se l’azoto atmosferico è in una forma che non è facile per le piante da usare. Per trasformare l’azoto in un “cibo” migliore per le piante, i batteri lo “fissano”.
“Sulla Terra, molto azoto nel nostro suolo è fissato da batteri che risiedono nelle radici di varie piante, come i legumi”, ha detto Sokoloff a Live Science. “A lungo termine, si vorrebbe un modo per fissare l’azoto al suolo lì.”
Il suolo marziano è anche legato a sostanze chimiche sgradevoli chiamate perclorati, che dovrebbero essere chimicamente rimossi per le piante a crescere lì, ha detto Sokoloff. Marte ha circa un terzo della gravità della Terra. Anche se gli esperimenti hanno dimostrato che alcune piante possono crescere in modo relativamente normale in microgravità sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), non c’è davvero alcun modo per imitare la “gravità-lite” del Pianeta Rosso.
“Le piante usano la gravità come un modo per orientarsi, quindi alcune specie di piante possono o non possono essere confuse”, ha detto Sokoloff.
Per esempio, le piantine di salice portate sulla ISS sono cresciute contorte perché, in microgravità, non hanno mai sviluppato il loro “asse radice-ramo” di orientamento”, ha detto Sokoloff.
Uno studio del 2014 sulla rivista PLOS ONE ha dimostrato che pomodori, grano, crescione e foglie di senape crescevano particolarmente bene, e persino fiorivano e producevano semi, nel suolo marziano simulato per 50 giorni, senza alcun fertilizzante. In effetti, queste piante robuste sono cresciute ancora meglio nel suolo marziano o “regolith” che nel suolo fluviale povero di nutrienti della Terra.
Per determinare quali ingredienti alimentari portare effettivamente su Marte, gli scienziati devono bilanciare i compromessi tra la densità nutrizionale di una coltura, le risorse necessarie per coltivarle e il tempo di germinazione. Gli scienziati possono coltivare lattuga sulla ISS come dimostrazione, ma “l’uomo non può vivere di sola lattuga”, ha detto Sokoloff.
Invece, la gente ha suggerito colture come ravanelli e fragole come migliori spuntini marziani, ha detto. (Gli esperti di numeri hanno determinato che in realtà richiederebbe meno carburante per inviare semplicemente cibi preconfezionati, piuttosto che gli ingredienti per l’agricoltura, per le visite iniziali a breve termine, ha detto Sokoloff.)
Simulare le condizioni marziane
Prima che il progetto di agricoltura marziana vada avanti, gli umani avrebbero bisogno di sapere molto di più su come cresceranno le piante. Questo è parte del ragionamento dietro le simulazioni dell’ambiente marziano, come la Mars Desert Research Station.
Lì gli scienziati hanno coltivato di tutto, dalle piante native del deserto all’orzo e al luppolo nel suolo marziano simulato della stazione. Il suolo, chiamato Johnson Space Center Simulant I, è prodotto utilizzando rocce terrestri e suolo basato su campioni di suolo marziano provenienti dai lander Viking del 1970.
E i ricercatori dell’Università di Guelph in Canada stanno coltivando piante in camere a bassa pressione, o ipobariche, per imitare la sottile atmosfera di Marte. Il team espone le piante a una serie di condizioni approssimative – tra cui vari livelli di anidride carbonica, pressione, calore, luce, nutrizione e umidità – per vedere quali piante sono abbastanza resistenti per sopravvivere alle condizioni marziane al di fuori di una serra autonoma, aria controllata, The Star peported.
Inverdire il pianeta rosso?
Crescere le piante negli elementi marziani, e non in una serra a temperatura e aria controllata, sarebbe molto più impegnativo, ha detto Sokoloff.
“Alcune persone hanno detto che dovremmo rendere Marte più simile alla Terra”, ha detto Sokoloff. “Non è qualcosa da prendere alla leggera. È nel regno della fantascienza, di sicuro.”
E anche se la gente decidesse che è eticamente accettabile “terraformare” Marte, ci vorrebbero centinaia di anni prima che la sottile atmosfera marziana possa essere trasformata in una culla ricca di ossigeno per la vita.
Per costruire quell’atmosfera, gli esploratori avrebbero bisogno di seminare il suolo marziano pieno zeppo di cianobatteri, licheni e microbi che producono ossigeno, e ci vorrebbero centinaia di anni per produrre abbastanza ossigeno e azoto per un’atmosfera. Questo non è comunque male, considerando che ci sono voluti centinaia di milioni di anni perché i livelli di ossigeno della Terra si stabilizzassero. (La gente potrebbe plausibilmente mangiare i cianobatteri nel frattempo, anche se i piccoli organismi non sono noti per la loro gustosità, ha detto Sokoloff.)
Mentre i microbi erano impegnati a creare un’atmosfera, il vento solare sarebbe costantemente soffiare via quell’atmosfera, perché Marte manca una magnetosfera (un campo magnetico per proteggere il pianeta dalla radiazione solare), ha detto.
Anche se la gente potrebbe capire come generare l’atmosfera più velocemente di quanto si dissipa, gli inverni marziani possono essere un freddo osso meno 207 gradi Fahrenheit (meno 133 gradi Celsius). È possibile che l’uomo possa confezionare un’atmosfera con gas serra che intrappolano il calore, ma Marte è semplicemente più lontano dal sole rispetto alla Terra, quindi sarebbe ancora probabilmente più freddo del nostro pianeta in media, ha detto Sokoloff.
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