Пракса древних Маја рецепт за узгајање биљака на Марсу

НАСА има велике планове за свемирске фарме и астробиолози имају много идеја о томе који усеви би могли да буду најбољи за узгој на Марсу. Како би најбоље оптимизовали ове будуће ванземаљске фарме, научници такође истражују које методе садње могу повећати потенцијалне приносе усева на Црвеној планети.

Неки нови експерименти са биљкама парадајза, шаргарепе и грашка открили су да узгајање различитих усева помешаних заједно може повећати приносе неких биљака у одређеним условима на Марсу. Налази би такође могли имати импликације на живот на Земљи и описани су у студији објављеној часопису PLOS One.

Стаклена башта на Марсу

Да би неки будући људи који ће отићи на Марс преживели на дуге стазе, а да не чекају да им стигне провијант са Земље, биће им потребна храна. У научнофантастичном роману и филму Марсовац, имали смо прилике да видимо како је астронаут Марк Вотни узгајао кромпир, али прави астронаути би требало да имају неке корисне ресурсе са планете Земље за узгој хране у будућим насељима на Марсу.

Да би научили како да то најбоље ураде, научници на Земљи морају да симулирају јединствене услове на Црвеној планети. Атмосфера Марса је око 100 пута тања од Земљине и углавном се састоји од угљен-диоксида, азота и аргона. Читаве марсовске колоније у будућности ће морати да буду постављене у контролисаним ограђеним просторима сличним стакленицима са атмосфером налик Земљи од адекватне мешавине кисеоника, азота и угљен-диоксида.

„Најбоље ’марсовско окружење’ је заправо обичан стакленик са контролисаним условима који подразумевају температуру, влажност и ваздуха“, каже за портал Попсци Ребека Гонсалвис, коаутор студије и астробиолог са Универзитета Вагенинген у Холандији.

За ову студију, Гонсалвис и њен тим су користили пластенике на универзитету да симулирају окружење на Марсу. Они су тестирали како усеви успевају у симулираној верзији Марсовог реголита – растреситог и каменитог земљишта који покрива Црвену планету. Као контролна група коришћене су саксије са стандардном саксијском земљом и песком. Комади органског земљаног тла и других хранљивих материја су такође додати узорцима песка и марсовског реголита да би се побољшало задржавање воде и држање корена.

Бирање биљака

За биљке на овој лажној марсовској фарми, тим је одабрао грашак, шаргарепу и парадајз. Студија из 2014. показала је да сва три могу да расту на марсовском реголиту. Према Гонсалвисовој, било је кључно сазнање да ове биљке могу да расту, јер су тражили одговор на друго питање. Желели су да знају како да користе пратеће биљке и међурезивање – древну технику садње у којој се узгајају две или више биљака у непосредној близини – и да повећају приносе усева. Ови чиниоци би такође могли да имају важну нутритивну улогу у будућности.

„Одабрани су због њиховог нутритивног садржаја, јер су богати антиоксидансима, витамином Ц и бета каротеном“, каже Гонсалвис. „Ово је важно јер се ови хранљиви састојци потпуно губе у процесу дехидрације хране, што је главни процес који користимо за слање хране у свемирске мисије. Стога је производња свеже хране која садржи ове хранљиве материје неопходна у колонији на Марсу."

Ови усеви су такође пратеће врсте које деле комплементарне особине. Грашак се сматра главним фактором који доприноси систему међукултуре јер су махунарке које могу да „фиксирају“ азот. Код фиксирања азота, неке биљке и бактерије могу да претворе азот из ваздуха у облик амонијака који биљке могу да користе за исхрану. Ово, заузврат, користи другим биљкама и смањује потребу за додавањем ђубрива у систем биљака. Према Гонсалвисовој, оптимизује ресурсе потребне за раст биљака на Црвеној планети.

„Шаргарепа је коришћена да помогне у прозрачивању тла, што може побољшати количину воде и хранљивих материја коју ће црпети пратече биљке, а парадајз је коришћен да обезбеди сенку за температурно осетљиву шаргарепу и да пружи подршку за пењање грашка“, објашњава астробиолошкиња.

Црвено воће, црвена планета

Све три врсте су прилично добро расле у марсовском реголиту, производећи нешто више од 200 грама производа са само минималним додатком хранљивих материја. Парадајз је боље растао када је био уз грашак и шаргарепу у међусобној постави, него контролни парадајз који је узгајан сам. Парадајз је имао већу биомасу и имао је више калијума када се гаји на овај начин.

Међутим, чини се да међукултура у овом реголиту смањује приносе шаргарепе и грашка. Ове биљке су се боље снашле саме. У будућим експериментима, тим се нада да би неке модификације начина на који се третира симулирани марсовски реголит могле помоћи у повећању приноса када се користи међукултура, тако да шаргарепа и грашак постигну боље приносе.

„Чињеница да је ово заиста добро функционисало за једну од биљних култура било је велико откриће, на коме сада можемо да градимо даље истраживање“, наводи Гонсалвис.

Тим је такође био изненађен како је међукултура показала предност у контролној групи пешчаног тла. Користило је двема од три биљне врсте и ово откриће би се могло применити на пољопривредне системе на Земљи. Климатске промене чине нека тла песковитијим и ова студија је део текућих напора да се види како међукултура може помоћи у решавању овог проблема.

У будућим студијама, тим се нада да ће схватити како да дође до „потпуно самоодрживог система који користи 100% локалних ресурса на Марсу“. Ово би помогло да ове будуће колоније буду финансијски одрживије и да не буду толико зависне од мисија снабдевања.

„Ако успемо да откријемо тајну регенерације сиромашног земљишта док развијамо високоприносни, самоодрживи систем производње хране – што је управо циљ истраживања пољопривреде на Марсу – наћи ћемо решење за многе проблеме које такође имамо овде, на Земљи“, наглашава Ребека Гонсалвис.