NASAは2030年代に火星に人を送る計画を打ち出していますが、赤い惑星の訪問者が、宇宙飛行士で植物学者のマーク・ワトニーのように、岩だらけの球体を新鮮な野菜で彩るとは思わないでください。「
（ネタバレ注意）映画の中で、マット・デイモン演じるワトニーは火星に取り残されると、火星の土と彼自身の「代謝廃棄物」を使って温室でジャガイモを植えます。 そしてそれは成功する。 先週の金曜日（10月2日）に公開された「The Martian」はかなり現実的ですが、火星で食物を育てることは、スクリーンで描写された通りにはいかないでしょう。 そして、カナダ自然博物館の植物学者であるポール・ソコロフによれば、赤い惑星が保護用の温室なしで農業ができるようになるには、数百年かかるだろうといいます。
火星農業の課題
火星の土は地球の土に見られるような栄養素がなく、また細かいので、地球よりもずっと早く水がしみ込んでしまう可能性が高い。 昨年、ユタ州ハンクスビルの火星砂漠研究ステーションに滞在していたソコロフ氏は、「地球の土壌は大気から窒素を摂取しているが、大気中の窒素は植物にとって利用しにくい形をしている」と指摘する。 地球では、土壌中の多くの窒素は、マメ科の植物など、さまざまな植物の根に生息するバクテリアによって固定されています」と、ソコロフはライブサイエンスに語っています。 「また、火星の土壌には、過塩素酸塩と呼ばれる厄介な化学物質が含まれており、植物が育つためには、化学的に除去する必要があるとソコロフは述べています。 火星の重力は地球の3分の1程度です。 国際宇宙ステーション（ISS）の微小重力下で、いくつかの植物は比較的正常に成長できることが実験で示されていますが、赤い惑星の「重力下」を模倣する方法は実際にはありません。
「植物は重力を自分の方向を定める方法として利用しているので、植物の種類によっては混乱するかもしれないし、しないかもしれません」とSokoloffは述べています。
たとえば、ISSに持ち込まれたヤナギの苗は、微小重力下では、方向を定める「根-芽軸」が発達しなかったため、ねじれたように成長したとソコロフ氏は言います。
PLOS ONE誌の2014年の研究では、トマト、小麦、クレス、カラシの葉が、肥料を一切使わずに50日間火星のシミュレーション土壌で特によく育ち、花を咲かせ種まで作ったことが示されています。 実際、これらの丈夫な植物は、栄養価の低い地球の河川土よりも、火星の土や「レゴリス」のほうがよく育つのだそうです。
実際に火星に持ち込む食材を決めるために、科学者は作物の栄養密度、栽培に必要な資源、発芽時間などのトレードオフのバランスを取る必要があります。 科学者たちは、ISS でレタスをデモンストレーションとして栽培しているかもしれませんが、「人間はレタスだけでは生きていけない」とソコロフ氏は言います。
その代わりに、火星のおやつとしてラディッシュやイチゴなどの作物を提案する人がいると、彼は言います。 (Sokoloff氏によると、最初の短期訪問では、農業のための材料よりも、単に出来合いの食品を送る方が、実際には燃料が少なくて済むと、数字の計算者は判断したそうです)
火星条件のシミュレーション
火星農業プロジェクトが始まる前に、人間は、植物の成長についてもっと多くを知る必要があるのでしょう。 これが、火星砂漠研究所のような火星環境のシミュレーションの背景にある理由の1つです。
同所の科学者たちは、火星の土壌をシミュレーションして、砂漠原産の植物から大麦やホップまで、あらゆるものを育ててきました。 ジョンソン宇宙センター・シミュラントIと呼ばれるこの土壌は、1970年代のバイキング着陸船から採取した火星の土壌サンプルをもとに、地球上の岩石と土壌を使って作られています。
そしてカナダのゲルフ大学の研究者は、火星の薄い雰囲気を模した低圧室、または低バリック室で植物を育てています。 このチームは、二酸化炭素、圧力、熱、光、栄養、湿度などのレベルを変化させ、どの植物が自己完結型の空気制御温室の外で火星の条件を生き抜くのに十分丈夫であるかを確認するために、多くの厳しい条件に植物をさらしていると、The Starは報じています。
赤い惑星の緑化？
温度と空気が管理された温室ではなく、火星の自然の中で植物を育てることは、はるかに困難であるとソコロフ氏は言います。 「それは軽々しく言えることではありません。 それは確かにSFの領域です」
そして、たとえ人々が火星の「テラフォーミング」を倫理的に受け入れると決めたとしても、薄い火星の大気が生命にとって酸素の豊富なゆりかごに変わるには、何百年もかかるでしょう。
その大気を作り上げるには、酸素を生産するシアノバクテリアや地衣類、微生物でいっぱいの火星の土を探検家が蒔く必要があり、大気圏に十分な酸素と窒素を生産するには、数百年かかると予想されます。 地球の酸素濃度が安定するのに何億年もかかったことを考えれば、それでもまだ十分といえるだろう。 (その間に人間がシアノバクテリアを食べることも考えられるが、この小さな生物は美味しいとは言えないとソコロフ氏は言う。）
微生物が大気を作るのに忙しい間、火星には磁気圏（太陽放射から惑星を保護する磁場）がないので、太陽風が常にその大気を吹き飛ばしているだろうと彼は言う。
仮に、大気が散逸するよりも速く大気を生成する方法がわかったとしても、火星の冬は摂氏マイナス207度（摂氏マイナス133度）にもなり、骨身に凍みるような寒さに見舞われることがあります。 しかし、火星は地球よりも太陽から遠いため、平均して私たちの惑星よりも寒い可能性が高いとソコロフは述べています。 ライブサイエンス@livescience、Facebook & Google+をフォローする。 Live Scienceの元記事です
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