Люцерна может стать ключом к созданию садов на Марсе

Если однажды человечество решит расширить свои границы в Солнечной системе за счет колонии на Марсе, использование марсианской почвы и воды для выращивания пищи станет одним из главных приоритетов. И хотя научно-фантастические фильмы, такие как «Марсианин» с Мэттом Дэймоном в роли застрявшего ученого, могут заставить вас поверить, что картофель является ключом к открытию этого будущего, новое исследование говорит, что на самом деле люцерна должна занять центральное место. (1)

«Низкое содержание питательных веществ в марсианской почве и высокая соленость воды делают их непригодными для прямого использования для разведения продовольственных культур на Марсе,» – пишут исследователи в своей статье, опубликованной в журнале PLOS ONE. «Поэтому очень важно разработать стратегии по увеличению содержания питательных веществ в марсианской почве и опреснению соленой воды для долгосрочных миссий». (1)

Марсианская почва очень похожа на богатые железом, базальтовые, вулканические почвы на Земле, только без органических веществ и с небольшим содержанием воздуха и воды (2% против 50% на Земле). Чтобы выяснить, что лучше всего растет в таких условиях, исследователи использовали приближенную к марсианской почву с мелко измельченными базальтовыми породами. Затем были посажены семена репы, салата, редиса и люцерны – всех растений, которые не требуют особого ухода и воды для роста. (2)

Помимо проращивания молодых ростков под лампами, исследовательская группа поливала их собственной версией искусственной марсианской воды. Хотя сегодня Марс выглядит пыльной пустошью, большая его часть когда-то была покрыта океаном. По некоторым оценкам, до 30–99% его объема все еще может быть заперто во льдах на полюсах или глубоко в подземных соленых резервуарах. (3)

Чтобы снизить содержание соли в любой воде, собранной на Марсе, исследовательская группа сначала ввела морскую бактерию Synechococcus, хорошо известную своей способностью опреснять воду с высокой соленостью. Затем соленая вода многократно фильтровалась через слой вулканических пород базальтового типа для получения пресной воды, необходимой для выращивания растений. (1)

Выращивание марсианского сада

На первом этапе эксперимента люцерна оказалась единственным растением, которое смогло вырасти почти таким же здоровым, как контрольная группа, посаженная в садовую почву. Напротив, растения репы были чахлыми и менее здоровыми, чем их коллеги из контрольной группы. Как только исследователи измельчили урожай люцерны и внесли его в марсианскую почву, включенные питательные и органические вещества позволили другим растениям процветать. (1)

«Рост растений репы увеличился до 190% в почве, обработанной люцерной,» – пишут исследователи. «Растения репы произвели здоровые корнеплоды в почве, обработанной люцерной. Биомасса редиса (311%) и листьев салата (79%) значительно увеличилась по сравнению с биомассой при выращивании в необработанной имитационной почве». (1)

Для тех, кто занимается сельским хозяйством на Земле, новость о том, что люцерна может быть полезна для улучшения почвы Марса, скорее всего, не будет удивительной. Это растение – широко распространенная покровная культура, известная высоким содержанием азота и минералов, таких как фосфор, калий, кальций, сера, магний, бор, железо и цинк. Не исключено, что однажды марсианские фермеры глубоко под землей или в специально созданных местах обитания засеют поля люцерной, чтобы заложить основу для будущих кукурузы, пшеницы или других жизнеобеспечивающих культур. (4)

Что касается исследовательской группы, то они отмечают, что еще многое предстоит сделать, прежде чем такие видения однажды станут реальностью. Во-первых, их искусственный марсианский грунт не является точной копией настоящего. В отличие от вулканической породы на Земле, марсианская почва содержит большое количество токсичных перхлоратных солей. Добавление перхлоратов в почву-симулятор, а затем их уменьшение или устранение, либо с помощью полезных бактерий, либо путем фильтрации, может стать предметом будущих экспериментов. Тем не менее, они пришли к выводу, что люцерна является многообещающим дополнением к нашим амбициям по освоению межпланетных пространств.

«Это исследование означает, что в долгосрочных целях, – пишут они, – можно обрабатывать на месте почву и водные ресурсы для ведения сельского хозяйства на Марсе, чтобы поддерживать человеческие миссии и постоянные поселения». (1)

Treehugger