NASA a stabilit planuri de a trimite oameni pe Marte în anii 2030, dar nu vă așteptați ca acești vizitatori ai Planetei Roșii să amenajeze sfera stâncoasă cu produse proaspete așa cum face astronautul și botanistul Mark Watney în „The Martian.”
(Alertă de spoilere) În film, când Watney (interpretat de Matt Damon) rămâne blocat pe Marte, el plantează cartofi într-o seră folosind solul marțian și propriile sale „deșeuri metabolice”. Și funcționează: El reușește să rămână în viață mai mult de un an, trăind în mare parte cu cartofi.
Deși „The Martian”, care a ajuns în cinematografe vinerea trecută (2 octombrie), este destul de realist, cultivarea hranei pe Marte nu s-ar desfășura exact așa cum este descris pe marele ecran. Și ar fi nevoie de sute de ani înainte ca Planeta Roșie să poată fi cultivată fără sere de protecție, potrivit lui Paul Sokoloff, botanist la Muzeul Canadian al Naturii.
Provocările agriculturii marțiene
Solul marțian este lipsit de nutrienții care se găsesc în solul terestru și este, de asemenea, fin, ceea ce înseamnă că apa s-ar infiltra probabil prin el mult mai repede decât pe Pământ. Utilizarea rahatului uman sau a altor îngrășăminte ar putea oferi un impuls rapid de nutrienți, cum ar fi azotul, și ar putea, de asemenea, să schimbe textura solului, astfel încât acesta să se agațe de apă mai mult timp, a declarat Sokoloff, care a fost membru al echipajului anul trecut la Mars Desert Research Station din Hanksville, Utah.Solul terestru își obține azotul din atmosferă, deși azotul atmosferic este într-o formă care nu este ușor de utilizat de către plante. Pentru a transforma azotul într-o „hrană” mai bună pentru plante, bacteriile îl „fixează”.
„Pe Pământ, o mare parte din azotul din solul nostru este fixat de bacteriile care locuiesc în rădăcinile diferitelor plante, cum ar fi legumele”, a declarat Sokoloff pentru Live Science. „Pe termen lung, ați dori o modalitate de a fixa azotul în solul de acolo.”
Solul marțian este, de asemenea, îmbibat cu substanțe chimice neplăcute numite perclorați, care ar trebui să fie eliminate chimic pentru ca plantele să crească acolo, a spus Sokoloff.
Și apoi mai există gravitația. Marte are aproximativ o treime din gravitația Pământului. Deși experimentele au arătat că unele plante pot crește relativ normal în microgravitație pe Stația Spațială Internațională (ISS), nu există cu adevărat nicio modalitate de a imita „gravitația redusă” de pe Planeta Roșie.
„Plantele folosesc gravitația ca o modalitate de a se orienta, astfel încât unele specii de plante pot sau nu pot fi confundate”, a spus Sokoloff.
De exemplu, răsadurile de salcie urcate pe ISS au crescut răsucite pentru că, în microgravitație, nu și-au dezvoltat niciodată „axa de orientare a rădăcinilor și lăstarilor”, a spus Sokoloff.
Un studiu din 2014, publicat în revista PLOS ONE, a arătat că roșiile, grâul, frunzele de creson și muștar au crescut deosebit de bine și chiar au înflorit și au produs semințe, în solul marțian simulat, timp de 50 de zile, fără niciun îngrășământ. De fapt, aceste plante rezistente au crescut chiar mai bine în solul marțian sau „regolit” decât în solul de râu sărac în nutrienți de pe Pământ.
Pentru a determina ce ingrediente alimentare să aducă efectiv pe Marte, oamenii de știință trebuie să echilibreze compromisurile între densitatea nutritivă a unei culturi, resursele necesare pentru a le cultiva și timpul de germinare. Este posibil ca oamenii de știință să cultive salată verde pe ISS ca demonstrație, dar „omul nu poate trăi doar cu salată verde”, a spus Sokoloff.
În schimb, oamenii au sugerat culturi precum ridichi și căpșuni ca gustări marțiene mai bune, a spus el. (Numerele au determinat că, de fapt, ar fi nevoie de mai puțin combustibil pentru a trimite pur și simplu alimente prefabricate, mai degrabă decât ingredientele pentru agricultură, pentru vizitele inițiale pe termen scurt, a spus Sokoloff.)
Simularea condițiilor marțiene
Înainte ca proiectul de agricultură marțiană să pornească, oamenii ar trebui să știe mult mai multe despre cum vor crește plantele. Acesta este o parte din raționamentul din spatele simulărilor mediului marțian, cum ar fi Mars Desert Research Station.
Cercetătorii de acolo au cultivat totul, de la plante native din deșert până la orz și hamei în solul marțian simulat al stației. Solul, numit Johnson Space Center Simulant I, este produs folosind roci pământene și sol bazat pe eșantioane de sol marțian prelevate de la navele de aterizare Viking din anii 1970.
Și cercetătorii de la Universitatea din Guelph, Canada, cresc plante în camere hipobarice, sau cu presiune scăzută, pentru a imita atmosfera subțire de pe Marte. Echipa expune plantele la o serie de condiții dificile – inclusiv diferite niveluri de dioxid de carbon, presiune, căldură, lumină, nutriție și umiditate – pentru a vedea ce plante sunt suficient de rezistente pentru a supraviețui condițiilor marțiene în afara unei sere autonome, cu aer controlat, potrivit The Star peported.
Înverzirea Planetei Roșii?
Creșterea plantelor în elementele marțiene, și nu într-o seră cu temperatură și aer controlate, ar fi mult mai dificilă, a spus Sokoloff.
„Unii oameni au spus că ar trebui să facem Marte mai mult ca Pământul”, a spus Sokoloff. „Acesta nu este un lucru care trebuie luat cu ușurință. Este în domeniul SF-ului, cu siguranță.”
Și chiar dacă oamenii ar decide că este acceptabil din punct de vedere etic să „terraformeze” Marte, ar trece sute de ani până când atmosfera marțiană subțire ar putea fi transformată într-un leagăn bogat în oxigen pentru viață.
Pentru a construi această atmosferă, exploratorii ar trebui să însămânțeze solul marțian plin de cianobacterii, licheni și microbi producători de oxigen, și ar fi nevoie de sute de ani pentru ca aceștia să producă suficient oxigen și azot pentru o atmosferă. Asta nu este totuși prea puțin, având în vedere că a fost nevoie de sute de milioane de ani pentru ca nivelurile de oxigen de pe Pământ să se stabilizeze. (Se poate concepe că oamenii ar putea mânca cianobacteriile între timp, deși micile organisme nu se remarcă prin gustul lor, a spus Sokoloff.)
În timp ce microbii erau ocupați să creeze o atmosferă, vântul solar ar fi suflat în mod constant această atmosferă, deoarece Marte nu are o magnetosferă (un câmp magnetic care să protejeze planeta de radiațiile solare), a spus el.
Chiar dacă oamenii și-ar putea da seama cum să genereze atmosfera mai repede decât se disipează, iernile marțiene pot fi de un frig de minus 207 grade Fahrenheit (minus 133 grade Celsius). Este posibil ca oamenii să poată croi o atmosferă cu gaze cu efect de seră care să rețină căldura, dar Marte este pur și simplu mai departe de Soare decât este Pământul, așa că ar fi în continuare probabil mai rece decât planeta noastră în medie, a spus Sokoloff.
Să o urmăriți pe Tia Ghose pe Twitterși Google+. Urmăriți Live Science @livescience, Facebook & Google+. Articolul original pe Live Science.