S-ar putea să nu fie momentul potrivit pentru a aduce în discuție acest subiect, dar hai să o spunem: există motive întemeiate pentru a crede că boli precum COVID-19 ar putea deveni mai răspândite în anii următori. Atunci când invadăm zone până acum neatinse – cum ar fi terenurile sălbatice, junglele dense și pădurile tropicale – dezlănțuim viruși necunoscuți împotriva cărora organismele noastre nu au nicio protecție. Pe măsură ce populația umană crește și habitatele naturale se micșorează, acest ciclu va continua probabil. Alte pericole catastrofale pentru Pământ includ coliziunile cu asteroizi și comete, războiul termonuclear sau biochimic global și, bineînțeles, efectele pe termen lung ale încălzirii globale.
Pentru a diminua aceste pericole, s-ar putea să avem nevoie să plecăm. Departe. Cum ar fi până pe Marte. Motivele principale pentru a pleca sunt explorarea și căutarea vieții – atât în trecut, cât și în prezent. Dar așezările de pe Marte oferă, de asemenea, un refugiu sigur pentru omenire în cazul improbabil în care Pământului i s-ar întâmpla ceva catastrofal. Plecarea pe Marte nu este doar o gândire fantezistă, de tip pieziș. NASA are ordinul prezidențial de a ateriza oameni pe Marte până în 2033, iar organizația studiază modalități de a construi locuințe umane pe Planeta Roșie. În 2016, SpaceX a anunțat public o viziune cuprinzătoare pentru a începe să construiască așezări pe Marte, propunând o infrastructură de transport de mare capacitate. Această misiune în două etape ar putea plasa oameni pe Marte până în 2026.
Această colonizare potențială este motivul pentru care studenții la astrobiologie de la Villanova au început proiectul Mars Gardens, investigând ce plante și legume pot crește în simulantul de sol marțian (MSS) bogat în oxid de fier. Peste 45 de tipuri diferite de plante au fost testate de când a început programul în 2017 – și, având în vedere că aceștia sunt studenți, nu este surprinzător faptul că testele au inclus hamei și orz.
Plantele cultivate în amestec de ghiveci în aceleași condiții de mediu au servit drept „controale”, iar regolitul (solul) simulant se bazează în mare măsură pe roci vulcanice din deșertul Mojave. MSS, care tinde să fie mai dens, este disponibil online și provine din analiza chimică a mostrelor marțiene efectuată de NASA. Cu toate acestea, regolitul real de pe Marte conține perclorați care sunt periculoși pentru oameni. Așadar, odată ajuns pe Marte, această substanță chimică periculoasă va trebui eliminată înainte ca solul propriu-zis să fie utilizat. De asemenea, lumina soarelui pe Marte este mai slabă, ceea ce afectează condițiile de creștere. Așadar, studenții de la Villanova au luat toate măsurile necesare pentru a reproduce condițiile de seră marțiană și au luat în calcul cât mai multe variabile – toate acestea cu scopul de a răspunde la întrebare: Pot fi cultivate plante pe Marte în solul marțian în condiții de lumină ambientală redusă?
PLANETA NEAȘTEPTATĂ
Înainte de a răspunde la această întrebare, haideți să aruncăm o privire de ansamblu asupra planetei Marte. Se poate spune cu siguranță că mediul de acolo nu este tocmai primitor: În general, Marte este mică (aproximativ o zecime din masa Pământului), rece (în medie, -50 grade Celsius) și pustie. Are o atmosferă foarte subțire, bogată în dioxid de carbon, cu o densitate de aproximativ o nouăzecime din cea a Pământului. Marte se află la aproximativ 141 de milioane de mile de Soare (Pământul se află la 93 de milioane de mile), ceea ce înseamnă că intensitatea maximă a luminii solare pe Marte este de aproximativ 43% din puterea luminii solare de pe Pământ. Cu toate acestea, există și vești bune, deoarece dioxidul de carbon și azotul benefic reprezintă aproximativ 95 la sută și, respectiv, 2,6 la sută din atmosfera planetei. Cu toate acestea, fără ozon în atmosfera marțiană, ferestrele serelor ar trebui să blocheze radiațiile ultraviolete solare dăunătoare.
Cu câteva miliarde de ani în urmă, Marte se mândrea cu un mediu mai ospitalier, completat cu oceane, un climat temperat și – foarte posibil – viață. De atunci și-a pierdut cea mai mare parte a atmosferei și a inventarului de apă, iar în prezent nu există apă pe suprafața sa. Cu toate acestea, apa (sau gheața) este prezentă sub suprafață, precum și în regiunile polare înghețate ale planetei. Aceste condiții dure fac ca toate plantele să fie cultivate în sere încălzite și presurizate, cu compensări semnificative pentru atmosferă, umiditate și apă.
În experimentele lor în sere, studenții de la Villanova au luat măsuri energice pentru a crea un mediu care să fie atât prietenos cu plantele, cât și similar cu ceea ce s-ar găsi în serele de pe Marte. Ei s-au asigurat, de exemplu, că plantele au primit aproximativ aceeași cantitate de lumină solară ca și pe Marte. Având în vedere aceste cerințe, studenții au experimentat, de asemenea, cultivarea unor plante în sistem hidroponic.
Studenții au descoperit că ratele lor de succes ar putea fi îmbunătățite cu două îmbunătățiri: sporirea luminii solare prin utilizarea LED-urilor cu mai multe lungimi de undă și slăbirea MSS-ului dens prin adăugarea de pământ de ghiveci – sau fecale de râme.
Bazându-se pe toți acești factori, studenții au fost capabili să elimine anumite legume din considerare. De exemplu, lumina slabă de pe Marte nu se pretează bine la cultivarea plantelor care necesită soare deplin, care includ favorite precum roșiile, fasolea, leguminoasele, porumbul sau multe plante rădăcinoase. Morcovii, de asemenea, nu fac parte din listă, deoarece au tendința de a ieși piperniciți în MSS, un mediu argilos. Cartofii, în mare parte, nu prosperă în solul simulat și în condițiile de lumină scăzută, dar cartofii dulci se descurcă ceva mai bine.
Elevii au descoperit că păpădia ar înflori pe Marte și are beneficii semnificative: crește rapid, fiecare parte a plantei este comestibilă și are o valoare nutritivă ridicată. Alte plante înfloritoare includ microgreens, salată verde, rucola, spanac, mazăre, usturoi, varză și ceapă.
Condițiile de pe Marte pentru oameni, ca să nu mai vorbim de fermieri, sunt departe de a fi ușoare. Planeta dificilă nu este cu siguranță un cămin natural pentru noi, iar cultivarea hranei acolo ar fi o sarcină complicată. Acestea fiind spuse, nu este imposibil și este reconfortant să știm că am putea dezvolta și menține propriile noastre surse de hrană pe un peisaj îndepărtat. Nici posibilitatea de a cultiva hamei și orz nu strică.
.