Rolnictwo na innych planetach

Uprawa roślin na obcych, kolonizowanych planetach, to jeden z archetypów literatury science fiction. Naukowcy jednak zajmują się tym zagadnieniem na serio i wcale nie jest to dziedzina tak bardzo oderwana od Ziemi. I to mimo tego, że niektóre z dyskusji wydają się akademickie.

Na dziewiętnastym, Światowym Kongresie Nauk o Glebie, jaki odbył się w australijskim Brisbane, zastanawiano się, nad jednolitą, uniwersalną definicją gleby. Nie każdą bowiem powierzchnię planety (czy innego ciała niebieskiego) naukowcy chcieliby nazywać glebą. Logiczne wydaje się powiązanie gleby z życiem roślinnym, bez gleby nie ma bowiem roślin, ale jak wyodrębnić i określić konieczne czynniki?

Na Ziemi glebę tworzy pięć czynników: skała macierzysta, klimat, topografia, czas oraz życie biologiczne. Ale czy w takim razie brak życia roślinnego dyskwalifikuje powierzchnię ciała niebieskiego jako glebę? Chodzi wszak również o to, czy np. powierzchnię Marsa można określić mianem gleby i czy glebą (umożliwiającą rozwój roślin) ona jest. Na naszej planecie zresztą również są obszary, gdzie roślinności nie ma, a nikt nie neguje obecności na nich gleby.

Niektórzy uczestnicy kongresu skłaniali się ku definicji gleby jako „podłoża na powierzchni lub blisko niej, Ziemi lub innego ciała niebieskiego, modyfikowanego przez czynniki i procesy biologiczne, chemiczne i/lub fizyczne.

Od samej definicji ciekawsze są wszakże zagadnienia, czego należy wymagać, aby gleba mogła podtrzymywać życie roślinne oraz co jest nieodzowne, aby gleba mogła się formować. Głównym i pierwotnym czynnikiem jest erozja powierzchni. W przypadku różnych ciał niebieskich różnie to wygląda. Na Wenus dominuje erozja pod wpływem wysokiego ciśnienia gęstej atmosfery, zawierającej głównie dwutlenek węgla i kwas siarkowy, z niewielką ilością tlenu i wody. Na Marsie jest to niemal wyłącznie erozja fizyczna, powodowana przez meteoryty, silne wiatry oraz różnice temperatur. Na Księżycu erozję poza meteorytami i różnicami temperatur powoduje także wiatr słoneczny, docierający bezpośrednio do jego powierzchni. Wiatr słoneczny powoduje także powstawanie wielu związków chemicznych. Na Ziemi erozja jest najbardziej złożona i różnorodna, dlatego do końca nie wiemy, które z obecnych tu czynników są naprawdę niezbędne, a które nie.

A może by tak bez gleby?

Mimo że uprawa roślin jednoznacznie kojarzy się nam z ziemią, nie jest ona jednak niezbędna. Pierwsze próby z uprawą aeroponiczną (bezglebową) czyniono już na początku XX wieku, w latach 80. zaś pojawiły się komercyjna aeroponika. Polega ona na umieszczeniu roślin w specjalnych płytkach z tworzyw sztucznych, gdzie rosnące na wolnym powietrzu korzenie zraszane są bezpośrednio wodą i substancjami odżywczymi. Uprawa taka jest jednak trudniejsza i droższa, wymaga bowiem dość skomplikowanej aparatury. Dzięki temu jednak uniezależniamy się od podłoża i nie potrzebujemy dużych ilości wody.

Te zalety sprawiły, że w 1997 roku podjęto próby wprowadzenia takich upraw na pokładzie stacji orbitalnej MIR, prowadzone przez NASA we współpracy z firmami AgriHouse i BioServe Space Technologies. Główną zaletą aeroponiki w takich warunkach są mniejsze wymagane ilości wody, której dostarczanie na orbitę pochłania znaczne fundusze. Rośliny pomagałyby także odświeżać powietrze, wytwarzając tlen oraz dostarczałyby substancji odżywczych. Przyszłe, ewentualne uprawy na innych planetach być może będą tak właśnie wyglądały.

Ale niekoniecznie. W 2008 roku Phoenix Mars Lander przeprowadził pierwsze badania marsjańskiej gleby, dzięki którym odkryto, że nadaje się ona do podtrzymywania życia roślinnego znacznie lepiej, niż sądzono. Odkryto w niej między innymi magnez, sód, potas i chlorki. Obecność soli dowodzi, zdaniem uczonych, że przynajmniej kiedyś była tam woda. Marsjańska gleba ma też odczyn zasadowy, a nie kwaśny, jak wcześniej sądzono.

Dążenie do kolonizowania nowych terenów zawsze istniało w człowieku - mówi Giacomo Certini, naukowiec z Wydziału Nauk o Roślinach, Glebie i Środowisku na University of Florence. - Rozciągnięcie naszych horyzontów na nowe światy nie jest zatem niczym dziwnym. W przyszłości przeprowadzka ludzi i produkcji żywności może okazać się nieodzowna.

kolonizacja planet uprawa roślin aeroponika definicja gleby erozja gleby Giacomo Certini University of Florence