Kırmızı gezegen Mars’ın toprağında büyüyen bitkiler yetiştirmek için, besinlerin ekilmesi ve zehirli kimyasalların temizlenmesi gerekecektir.
Marslı filminde, astronot Mark Watney (Matt Damon tarafından canlandırılan karakter), dışkı ile gübrelenmiş Mars topraklarında patates yetiştirerek Kızıl Gezegen’de mahsur kalmaktan kurtulabildi.
Gelecekteki Mars astronotları; yalnızca görevlerini tamamlamaya odaklanmaktan kaçınmak ve topraksız tarım yöntemini kullanarak üretecekleri besinlerden daha fazla ve çeşitli besin üretebilmek için, toprakta mahsul yetiştirebilirler.
Ancak yeni laboratuar deneyleri, Kızıl Gezegende gıda yetiştirmenin basitçe dışkı ile ekin ekmekten çok daha karmaşık olacağını gösteriyor.
Araştırmacılar marul ve fare kulağı teresini üç farklı yapay Mars toprağına ekti. Topraklardan ikisi, Hawaii’de ve Mojave Çölü’nde bulunan ve Mars toprağındaki maddelere benzeyen bileşenlerden yapıldı.
Üretilen bileşeni Mars yüzeyindeki toprağa daha da benzetebilmek için üçüncü yapay toprak; NASA’nın Curiosity uzay aracının Kızıl Gezegende keşfettiği volkanik kayalar, killer, tuzlar ve diğer kimyasal maddeler ile sıfırdan yapıldı.
Araştırmacılar, hem marulun hem de fare kulağı teresinin Mars benzeri doğal topraklarda hayatta kalırken, yapay toprakta yetiştirilemediğini ortaya koydu.
Mars toprağı ezilmiş kayadan oluşur
Golden şehrinde bulunan Colorado School of Mines araştırma üniversitesinde görev yapan gezegen bilimcisi Kevin Cannon, “Üretilen toprak Mars’taki toprağa daha fazla benzedikçe, bitkilerin her seferinde daha zor büyümesi hiç şaşırtıcı değil,” diyor.
Dünyadaki toprak; mikroplarla ve bitkilerin büyümesine yardımcı olan diğer organik maddelerle doludur. Ancak Mars toprağı temelde ezilmiş kayadan oluşmaktadır.
Cannon, “Mars’ta toprak kullanarak bitki yetiştirmek istiyorsanız, toprağı bitkilerin içinde büyüyebileceği bir malzemeye dönüştürmek için çok çalışmanız gerekmektedir,” diyor.
Biyokimyacı Andrew Palmer ve Melbourne’daki Florida Teknoloji Enstitüsü’ndeki meslektaşları, tıpkı astronotların Mars’tayken yapacağı gibi, kontrollü aydınlatma ve iç mekan sıcaklıklarında, Mars toprağını taklit ederek toprağa marul ve fare kulağı teresi tohumları ekti.
Bitkiler kontrollü ortamda, 22 ° Celsius’ta ve yaklaşık %70 nem oranında sabitlenerek yetiştirildi.
İki bitki türünün toprağı; nitrojen, potasyum, kalsiyum ve diğer besinlerden oluşan bir kokteylle gübrelendi, sonucunda da Hawaii veya Mojave Çölü’nden çıkarılan toprakta filizlenip büyüyebildiler.
Palmer, iki türün tohumunun da suni toprakta filizlenemeyeceğini söylemektedir. Bu nedenle, “Bitkileri topraksız tarım benzeri koşullar altında yetiştirip suni toprağa aktardık” şeklinde açıklama yapmıştır.
Ancak daha sonra, gübre verildiğinde bile, bu fidelerin dikimden sonraki bir hafta içinde öldüğü görüldü.
Sorunun 9.5 pH’lı toprakta olduğunu düşündüler
Palmer’ın ekibi, suni Mars toprağıyla ilgili yaşanılan sorunun, topraktaki yaklaşık 9.5 olan yüksek pH’dan kaynaklandığını düşünüyordu. İki doğal toprağın pH seviyeleri yaklaşık 7 civarındaydı.
Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, pH’ı 7.2’ye düşürmek için suni toprağı sülfürik asitle işlediklerinde, aktarılan fideler fazladan bir hafta daha hayatta kaldı. Ancak sonrasında yine öldüler.
Ekip daha sonra başka bir sorunla daha karşılaştı: Suni toprak’ın iç yapısı, Mars yüzeyinin yaklaşık yüzde 2’sini oluşturduğu öne sürülen ve toksik bir tuz olan kalsiyum perkloratı içermiyordu.
Palmer’ın ekibi bu durumu ve Mars’ta görülenlere benzer konsantrasyonları da eklediklerinde, ne marulun ne de fare kulağı teresinin toprakta hiç büyüyemeyeceğini düşündü.
Pennsylvania’daki Villanova Üniversitesi’ndeki astrobiyolog Edward Guinan, “Perklorat sorunu Mars çiftçiliği için büyük bir sorundur” diyor. Ancak kalsiyum perklorat çözülemeyecek bir sorun da olmayabilir. Guinan, “Dünyada perkloratları yiyecek olarak tüketen bakteriler bulunmaktadır.” diyor.
Mikroplar tuzu tüketirken aynı zamanda oksijen verirler. Bu bakteriler Mars toprağındaki perkloratları yemesi için Dünya’dan Mars’a götürülürse; Guinan, organizmaların sadece zehirli bir toprak bileşeninden kurtulmayacağını, aynı zamanda astronotlar için solunabilir oksijen üretmeye de yardımcı olabileceğini düşünmektedir.
Çiftlikler neredeyse tarım ona göre şekillenir
Dahası, Mars’taki toprakları tarıma elverişli hale getirmek için yapılacak işlem, astronotların çiftlikleri nerede yaptıklarına bağlı olarak değişebilir. Guinan, “Muhtemelen nereye yerleşildiğine, toprağın jeolojisi ve kimyasının ne olacağına bağlı” diyor.
Bu çeşitliliğin gelecekteki tarım uygulamalarını nasıl etkileyebileceğini görmek için, Atina’daki Georgia Üniversitesi’nden jeokimyacı Laura Fackrell ve meslektaşları yeni yapılan beş farklı yapay Mars toprağını birleştirdi.
15 Ocak’ta Icarus’ta da bildirilen bu yapay Mars toprağı materyallerinin içerikleri; Mars’ın yüzeyindeki Curiosity, Spirit ve Opportunity keşif araçlarının yanı sıra NASA’nın Mars Global Surveyor uzay aracı ve Mars Reconnaissance Orbiter’ın gözlemlerine dayanmaktadır.
Yapılan her yapay Mars toprağı, Kızıl Gezegende bulunabilen veya yapılabilen malzemelerin bir karışımını temsil etmektedir. Bunlardan biri, Cannon’un ekibi tarafından oluşturulan suni malzemeye benzer şekilde, Mars genelindeki ortalama bileşimi temsil edecek şekilde tasarlandı.
Üretilen diğer dört çeşit suni toprak da , özellikle karbonatlar veya sülfatlar açısından zengin bir yapıya sahiptirler. Fackrell, bu üretimlerin tarımsal deneyler için test ortamı olduğunu ve denenen malzemelerin çeşitliliğini genişlettiğini söylemektedir.
Fackrell, şuan ilk bitki yetiştirme deneylerini yapmak için mevcut malzemelerini kullanıyor. Şimdiye kadar yapılan denemeler arasında en iyi yetişen, soya fasulyesine benzer bir besin içeriğine sahip ve kuraklığa daha dayanıklı olan güve fasulyesi adındaki bir tohum oldu.
Fackrell bu bitki için, “Ancak kesinlikle, süper sağlıklı denilemez” diyor. Gelecekte yapılacak deneyler ile, hangi besin maddelerinin birleşiminin bitkilerin çeşitli yapay Mars arazilerinde hayatta kalmasına yardımcı olduğu keşfedilebilir.
Ancak Fackrell, Marsta yapılmak istenen çiftçilik için: “Bu, Marslı filminde göründüğü kadar kolay değil” diyor.
Nazlıcan Yetimaslan
