Stručnjaci ruskog Južnog federalnog univerziteta (SFU) postigli su značajan napredak u uzgoju biljaka, uzgajajući prve izdanke ječma u zemljištu koje podseća na sastav zemljišta na Marsu. Ova inovacija može otvoriti nova vrata za buduće istraživanje i potencijalno kolonizovanje Marsa.
Kako bi postigli ovaj uspeh, tim naučnika je dodao specijalnu mešavinu mikroba u zemljište, koja se sastojala od deset sojeva bakterija i kvasaca. Ti mikroorganizmi su od suštinskog značaja za preživljavanje biljaka, jer formiraju sloj bogat hranljivim materijama, što je ključno za rast biljaka. Prema rečima stručnjaka, plodno zemljište mora biti bogato humusom, složenom mešavinom organskih supstanci koje sadnice koriste za dobijanje hranljivih materija.
Humus se formira aktivnošću mikroorganizama koji transformišu beživotno zemljište u plodno. Međutim, marsovski regolit predstavlja ekstreman primer beživotnog zemljišta, jer ne sadrži hranljive materije, ali je bogat metalnim solima koje ometaju rast biljaka.
Jevgenija Prazdnova, rukovodilac omladinske laboratorije „Molekularna genetika mikrobnih konzorcija“ na Katedri za biomedicinske i matematičke nauke Univerziteta u San Francisku, istakla je da bioremedijacija, odnosno mikrobna kolonizacija, predstavlja efikasan način za obnovu zemljišta nakon požara ili antropogenog zagađenja.
U istraživanju su koristili modelni „marsovski“ supstrat sa pustinje Mohave, dodajući specijalnu mešavinu mikroba koja može stvoriti sloj hranljivih materija potrebnih za rast biljaka. Koristeći veštačko marsovsko zemljište, istraživači su uspeli da uzgajaju ječam dodavanjem sojeva cijanobakterija, koje asimiluju ugljen-dioksid i odgovorne su za fotosintezu, kao i drugih mikroorganizama koji omogućavaju zemljištu otpornost na stresne uslove.
Prema Prazdnovoj, iako uzgoj biljaka bez tla nije nova praksa, izazov je dobijanje useva van kontrolisanog laboratorijskog okruženja. U budućnosti, to bi moglo biti ključno za istraživanje drugih planeta, uključujući Mars. Mikrobni konzorcijum koji su stvorili naučnici predstavlja zajednicu mikroorganizama koji se međusobno pomažu da rastu i prežive, formirajući složene simbiotske odnose.
Na Zemlji, ovaj pristup se može koristiti u otvorenom tlu, dok bi na Marsu bio potreban pod kupolama, jer bi mikroorganizmi teško preživeli na otvorenim prostorima zbog niskog pritiska i povišenog zračenja. Ovaj proces bi mogao biti prvi korak ka teraformiranju Marsa, stvaranju oaza gde bi se sloj tla postepeno formirao ispod kupole.
Ječam je izabran kao biljka za uzgoj zbog svoje otpornosti na slana zemljišta sa niskom kiselošću, što su karakteristike marsovskog regolita. Pored toga, ječam može rasti na niskim temperaturama i jestiv je, što ga čini idealnim kandidatom za uzgoj na Marsu.
Prazdnova je takođe napomenula da je isti konzorcijum od deset različitih mikroorganizama poslat u svemir, u saradnji sa Ruskim državnim istraživačkim centrom Instituta za biomedicinske probleme (IBMP) Ruske akademije nauka. Ova misija se realizovala na brodu Bion-M br. 2, koji se uspešno vratio na Zemlju 18. oktobra. Sada je potrebno proceniti promene koje su mikroorganizmi prošli tokom svog putovanja kroz svemir i njihovu sposobnost da poboljšaju plodnost zemljišta na susednoj planeti.
Ovaj projekat se realizuje uz podršku programa „Prioritet-2030“ u okviru strateškog tehnološkog projekta „Tehnologije bioinženjeringa tla“. Uzimajući u obzir sve navedeno, istraživanja poput ovog mogu značajno doprineti budućim naporima u istraživanju i potencijalnom naseljavanju drugih planeta, pružajući nova saznanja o mogućnostima uzgoja biljaka u ekstremnim uslovima.
