1. За рубежом: реальный мир
  2. Исследование Марса
Эймс, / ИА Красная Весна

Ученые узнали, как можно выращивать растения для питания на Марсе

Изображение: (сс) SpaceX
К Марсу
К Марсу
К Марсу

Исследование возможности выращивания растений на Марсе для обеспечения будущих поселений продуктами питания выполнили ученые из Университета штата Айова, США. 17 августа статья с описанием проделанной работы была опубликована в журнале PLOS ONE.

Авторы статьи «Земледелие на Марсе: обработка базальтовой почвы реголита и имитаторов соленой воды поддерживает рост растений» экспериментально доказали возможность выращивания культурных растений на Марсе при использовании разработанных ими стратегий по увеличению содержания питательных веществ в марсианской почве и опреснению соленой воды.

Исследователи отмечают, что важнейшей задачей пилотируемых миссий на Марс является эффективное производство продуктов питания прямо на месте с использованием доступных на этой планете ресурсов, таких как почва, вода, питательные вещества и солнечная радиация.

Однако низкое содержание питательных веществ в марсианской почве и высокая соленость воды делают их непригодными для непосредственного выращивания на Марсе продовольственных культур. Это требует разработки специальных стратегий, которые бы решали эти проблемы, что и стало задачей данного исследования.

Первой задачей ученых стала имитация на Земле марсианских условий и марсианской почвы, которую можно было бы использовать для выращивания растений. Из научных источников известно, что поверхность Марса в основном базальтовая по составу вследствие прошлого вулканизма.

Поэтому почва марсианского реголита — это в большинстве своем выветренный базальт, который содержит такие соли, как сульфаты и перхлораты, основные макроэлементы (C, H, O, N, P, S, K, Mg, Na и Ca) и второстепенные элементы (Mn, Cr, Ni, Mo, Cu, Fe и Zn), необходимые для жизни растений.

Такая почва не обладает достаточной биодоступностью для растений питательных веществ и плохо удерживает воду из-за отсутствия органического углерода. При этом большая часть воды на поверхности Марса представлена полярными ледяными щитами, в которых есть линзы с жидкими рассолами.

Несмотря на то, что на Земле нет места, в котором бы точно воспроизводились марсианские условия, тем не менее суровый марсианский климат и геологические особенности сравнимы с некоторыми местами на Земле.

Это позволило ученым предположить, что если земные растения и микроорганизмы смогли приспособиться к таким условиям, то это можно будет сделать и на Марсе. Свои предположения ученые проверили экспериментально, имитируя в лаборатории условия на Марсе.

Исследователи высевали в горшки, содержащие базальтовую почву, имитирующую реголит, семена репы, салата и люцерны и поливали соленой водой. Для контроля семена высаживали в такие же горшки, но с садовой почвой и поливали их пресной водой. Всхожесть оценивали через неделю.

В результате растения репы, выращенные в почве, имитирующей базальтовый реголит, отставали в росте и выглядели нездоровыми по сравнению с выращенными в садовой почве. Однако последующее использование удобрений привело к улучшению общего роста и нормальному фенотипу растений репы в «марсианской» почве.

В следующих экспериментах минеральные удобрения были заменены порошком люцерны, которая неплохо росла и в «марсианских» условиях. Это привело к резкому улучшению роста репы (на 190%) по сравнению с необработанной имитирующей «марсианскую» почвой. Улучшение роста продемонстрировали посадки и других растений.

Ученые предположили, что морскую цианобактерия Synechococcus sp. PCC 7002 (Agmenellum quadruplicatum), которая опресняет воду с высокой соленостью, можно использовать для опреснения имитатора марсианской соленой воды.

Применение отфильтрованной биоопресненной воды поддерживало нормальный рост и производство биомассы растений репы и редьки в почве, имитирующей базальтовый реголит с добавлением люцерны.

В совокупности результаты показали, что биоопреснение имитатора соленой воды с помощью Synechococcus в сочетании с фильтрацией через вулканические породы базальтового типа представляет собой простую и эффективную стратегию опреснения, которую можно масштабировать.

Подводя итог, исследователи пишут в статье, что ими разработаны простые и эффективные стратегии обработки имитаторов базальтовой почвы марсианского реголита и соленой воды с добавлением Synechococcus sp. PCC 7002, а проведенные эксперименты показали, что обработанные с помощью этих стратегий имитаторы могут поддерживать нормальный рост пищевых культур.

Нашли ошибку? Выделите ее,
нажмите СЮДА или CTRL+ENTER