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”. Z pomocą roślinom przyszły bakterie.
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 Ziemi 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 o 75 proc. większe niż bez wprowadzania do nich bakterii. Całkowita ilość biomasy w uprawie wzrosła zaś prawie trzydziestokrotnie (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.
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, https://www.focus.pl/artykul/marsjanska-glebe-bedzie-mozna-uprawiac-uczeni-wiedza-jak-sprawic-by-nie-byla-toksyczna%C2%A0.
Źródło: PLoS.