Astro-rolnictwo ma się dobrze. W „marsjańskiej” glebie wyrosła koniczyna

W tym artykule:

1. Koniczyna na Marsie, czyli astro-rolnictwo
2. Terraformacja z bobem i fasolą
3. Marsjańską glebę trzeba będzie oczyszczać. Ale wytworzy to życiodajny tlen

Powierzchnię Marsa pokrywa głównie bazaltowy regolit. Pod tą nazwą kryją się wszelkie skały, które zostały pokruszone przez zewnętrzne czynniki: wiatr, wodę i słońce. Dla przyszłych wypraw załogowych na Marsa to nie lada problem. W skalnym gruzie niewiele wyrośnie, a zapasów na kilka miesięcy zabierać z Ziemi po prostu się nie opłaca.

A jednak jest postęp. Badaczom z Colorado State University udało się w takich warunkach wyhodować koniczynę, o czym donoszą w internetowym periodyku „PLoS One”. Koniczyna na Marsie pojawiła się dzięki pomocy bakterii.

Koniczyna na Marsie, czyli astro-rolnictwo

Na Ziemi bakterie często zasiedlają korzenie roślinne. Tworzą w nich brodawki, w których wiążą cenny azot z atmosfery i przekazują go roślinom w zamian za inne składniki odżywcze. Ta symbioza jest szczególnie wydajna w przypadku roślin motylkowych (bobowatych), do których należy m.in. koniczyna. Na naszej planecie uprawia się je w ramach płodozmianu, by użyźniły glebę cennym azotem.

W kilku poprzednich eksperymentach badaczom udało się wyhodować koniczynę w glebie przypominającej marsjańską. Jednak, jak można się spodziewać po uprawie w piasku i żwirze, nie był to wzrost zbyt bujny. Prawdopodobnie przyczyną był brak symbiotycznych bakterii.

Powstało pytanie, czy zadziałają tak samo w glebie marsjańskiej?

Badacze postanowili sprawdzić, czy w takich warunkach także poprawią wzrost roślin. Koniczynę wysiali w sterylnym regolicie i zaszczepili bakteriami Sinorhizobium meliloti, które na Ziemi naturalnie zasiedlają jej korzenie podczas wzrostu. Okazało się, że taki sposób działa. Rośliny wyrosły aż 75 proc. większe niż bez wprowadzania do nich bakterii.

Całkowita ilość biomasy w uprawie wzrosła zaś prawie 30-krotnie (z 0,01 grama do 0,29 gramów).

Terraformacja z bobem i fasolą

Jak można było przypuszczać, rośliny niezaszczepione bakteriami pozostawiały w glebie cenne związki azotowe. Zaszczepione zaś nie pozostawiały ich wcale, bo najwyraźniej zużywały je wszystkie.

– Badanie dowodzi, że bakterie Sinorhizobium meliloti tworzą brodawki także w marsjańskim regolicie. Znacząco wspomaga to wzrost roślin koniczyny w warunkach szklarniowych. Nasza praca zwiększa wiedzę na temat interakcji między roślinami i mikroorganizmami. Pomoże też w wysiłkach przy terraformacji regolitu na Marsie – piszą badacze w pracy.

Nie wiadomo, czy w marsjańskiej glebie wyrosną też inne rośliny motylkowe – zapewne to także zostanie zbadane w niedalekiej przyszłości. Być może przyszli astronauci będą mogli posilać się na Marsie soją, fasolą i bobem.

Pierwszy w historii marsjański… ketchup

Heinz wraz z Aldrin Space Institute stworzyli pierwszy w historii ketchup, który wyprodukowany został w warunkach marsjańskich. 14 astrobiologów pracowało nad projektem przez wiele miesięcy.

Marsjańską glebę trzeba będzie oczyszczać. Ale wytworzy to życiodajny tlen

Jest jeden szkopuł. Marsjański regolit nie sprzyja życiu. Faktem jest, że zawiera on od 0,5 do 1 proc. nadchloranów (soli kwasu nadchlorowego), które obniżają temperaturę topnienia lodu, dzięki czemu w słoneczne dni woda może występować na Marsie w ciekłej formie. Niestety, tak wysokie stężenie jest też toksyczne dla organizmów żywych. Wyjątkiem jest kilkadziesiąt gatunków bakterii, które czerpią energię z ich rozkładu.

W czerwcu tego roku badacze donieśli, że opracowali katalizator (związek molibdenu i bipirydyny), który rozkłada nadchlorany w temperaturze pokojowej. Jeśli kiedyś na Marsie wylądują ludzie, odkrycie to przyda się także z innego powodu. Nadchlorany zawierają cztery atomy tlenu, a w procesie ich rozkładu uwalniają się dwie jego dwuatomowe cząsteczki.

Oprócz oczyszczenia gleby pod ewentualne uprawy, katalizator będzie też mógł służyć do produkcji życiodajnego tlenu.

Źródło: PLoS