Il prossimo passo da gigante dell’umanità potrebbe essere su Marte, ma prima che queste missioni possano iniziare, gli scienziati devono fare decine di progressi rivoluzionari, incluso imparare a coltivare i raccolti sul pianeta rosso.
Per fare ciò, hanno sviluppato miscele di terreno artificiali che imitano i materiali trovati su Marte. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Icarus, i ricercatori hanno valutato i terreni artificiali per determinare quanto potesse essere fertile il suolo marziano.
“Vogliamo simulare alcune caratteristiche dei materiali che potresti facilmente ottenere sulla superficie di Marte”, ha detto Laura Fackrell, dottoranda in geologia dell’UGA e autrice principale dello studio. La simulazione della composizione minerale o del contenuto di sale di queste miscele marziane può dirci molto sulla potenziale fertilità del suolo.
Cose come i nutrienti, la salinità, il pH fanno parte di ciò che rende un suolo fertile e capire dove si trovano i suoli di Marte in quello spettro è la chiave per sapere se sono vitali e, in caso contrario, ci sono soluzioni fattibili che possono essere utilizzate per renderli vitali.”
Nell’ultimo decennio, l’esplorazione della superficie marziana ha ampliato la comprensione della chimica della superficie del pianeta.
Usando i dati presi dai campioni di superficie della NASA, il team ha studiato la regolite, o il materiale sciolto vicino alla superficie, per sviluppare i simulanti. I materiali utilizzati imitano miscele di suolo, minerali argillosi, sali e altri materiali ottenibili dalla superficie di Marte raccogliendo materiale sfuso o estraendolo dal substrato roccioso.
Nonostante la sua atmosfera sottile, il freddo estremo e il basso contenuto di ossigeno, la superficie di Marte è nota per contenere la maggior parte dei nutrienti essenziali delle piante, tra cui azoto, fosforo e potassio.
La presenza di sostanze nutritive compie uno dei grandi ostacoli, ma ci sono ancora più sfide. “Un problema è che la loro presenza non significa che siano accessibili alle piante”, ha detto Fackrell. “Se metti effettivamente una pianta nel terreno, solo perché c’è il ferro o il magnesio non significa che la pianta possa effettivamente estrarla dal terreno.”
Utilizzando terreni marziani simulati, Fackrell e altri ricercatori hanno scoperto che le trame dei simulanti artificiali sono croccanti e essiccate, il che potrebbe riflettere alcune condizioni inaspettate dei terreni di Marte che li rendono più difficili da usare.
Queste sfide si sommano a un compito molto difficile, anche se non impossibile. Guardando alla scienza agricola, il gruppo, che include i membri della facoltà UGA Paul Schroeder, Mussie Habteselassie e Aaron Thompson, adatta le soluzioni utilizzate sulla Terra, raccomandazioni che vanno dal risciacquo del terreno all’aggiunta di inoculanti come batteri o altri funghi al suolo per aiutare le piante crescere.
“È noto che tipi specifici di batteri e funghi sono benefici per le piante e potrebbero essere in grado di sostenerli in condizioni di stress come vediamo su Marte”, ha detto Fackrell, che ha iniziato i suoi studi in geomicrobiologia con Schroeder mentre conduceva la ricerca della sua tesi ambienti estremi affrontati da microbi che vivono nelle sorgenti calde della penisola di Kamchatka, nell’estremo oriente russo.
Gli scienziati vedono anche le implicazioni della loro ricerca per potenziali innovazioni nella ricerca agricola per la Terra. “Tutto ciò che apprendiamo sull’agricoltura su Marte potrebbe aiutare con l’agricoltura in ambienti difficili sulla Terra che ci aiutano a costruire un futuro sostenibile”, ha detto Fackrell.
Qualunque sia la soluzione finale, la prospettiva di una missione con equipaggio su Marte dipende dalla capacità di coltivare cibo.
“Ci sono molti modi in cui puoi guardarlo, ma un’opzione potrebbe essere quella di usare ciò che è già presente come mezzo di invasatura e capire se è un modo praticabile per farlo o se devi portare con te tutto il materiale vegetale, “Fackrell ha detto. “La questione se possiamo usare il suolo di Marte per fornire quel cibo contribuirà notevolmente a determinare la fattibilità delle missioni con equipaggio”.