كيفية تحسين إنتاجية المحاصيل على المريخ من أجل المستعمرات البشرية المستقبلية – أخبار

لكي تكون القواعد البشرية أو المستعمرات المستقبلية على المريخ مكتفية ذاتيا، سيكون من الضروري وجود مصدر موثوق للغذاء المزروع محليا. ببساطة، سيكون الاعتماد على الصواريخ لتلبية الاحتياجات الغذائية للمستعمرين أمرًا مكلفًا للغاية وخطيرًا. ومن هذا المنطلق، يستكشف العلماء طرقًا لتحسين الزراعة الفضائية.

في دفيئة خاضعة للرقابة في جامعة وأبحاث فاجينينجن في هولندا، حدد الباحثون الآن طريقة تبشر بالخير لتحسين إنتاجية المحاصيل في محاكاة تربة المريخ، مع زراعة محاصيل مختلفة معًا بطريقة تسمى “المحاصيل البينية” التي ابتكرها مزارعو المايا القدماء.

وفي تجاربهم، قام الباحثون بزراعة الطماطم الكرزية والبازلاء والجزر معًا في أصص. أنتجت الطماطم المزروعة بهذه الطريقة حوالي ضعف إنتاج الطماطم المزروعة بمفردها – أو “محصول واحد” – في نفس التربة المريخية المحاكاة، مع ثمار أكثر وأكبر. كما أزهرت الطماطم ونضجت مبكرًا، وأعطت المزيد من الفاكهة لكل نبات، وكان لها سيقان أكثر سمكًا.

لم يزد إنتاج البازلاء والجزر مع الزراعة البينية.

وقالت عالمة الأحياء الفلكية ريبيكا غونسالفيس، المؤلفة الرئيسية للدراسة التي نُشرت يوم الأربعاء في مجلة PLOS: “نظرًا لأن هذا بحث رائد، حيث إنها المرة الأولى التي يتم فيها تطبيق تقنية الزراعة البينية هذه على الزراعة الفضائية، لم نكن نعرف حقًا ما يمكن توقعه”. واحد.

“وحقيقة أنها عملت بشكل جيد مع واحد من بين الأنواع الثلاثة كانت اكتشافًا كبيرًا، وهو اكتشاف يمكننا الآن إجراء المزيد من الأبحاث عليه. الآن يتعلق الأمر فقط بتعديل الظروف التجريبية حتى نجد النظام الأمثل. إنه وأضاف غونسالفيس: “يمكن أن تكون هناك أنواع مختلفة، وأنواع أكثر، ونسب مختلفة من الأنواع”.

تُظهر الصورة المركبة طماطم الكرز المزروعة في محاكاة الثرى المريخي في ظل ظروف “الزراعة البينية” (يسار) وظروف “أحادية المحصول” (يمين) في جامعة وأبحاث فاجينينجن في فاجينينجن، هولندا. – رويترز

تمت زراعة المحاصيل في تربة المريخ المحاكية – وهي تربة لا تحتوي على مواد عضوية – طورها باحثون في وكالة ناسا وهي مطابقة فيزيائية وكيميائية شبه مثالية لتربة المريخ الحقيقية. وأضاف الباحثون البكتيريا المفيدة والمواد المغذية. كما قاموا بالتحكم في الغازات ودرجة الحرارة والرطوبة داخل الدفيئة لتتناسب مع الظروف المتوقعة في الدفيئة المريخية.

في حين أن القواعد البشرية على المريخ شائعة في الأفلام، فإنها تظل في عالم الخيال العلمي. لكن وكالة الفضاء الأمريكية ناسا، على سبيل المثال، تعمل على تطوير القدرات اللازمة لإرسال البشر إلى المريخ في ثلاثينيات القرن الحالي.

وقال ويجر واميلينك، المؤلف المشارك في الدراسة، وهو عالم بيئة نباتية في جامعة هارفارد: “المريخ بعيد حقًا. وستستغرق الرحلة الآن حوالي تسعة أشهر. إذا كنت تريد العيش هناك كبشر، فسيتعين عليك زراعة محاصيلك الخاصة في الموقع”. Wageningen والرئيس التنفيذي لشركة تدعى BASE تقوم بتطوير الدفيئات الزراعية القمرية والمريخية.

منظر عام يوضح الإعداد التجريبي حيث تمت زراعة الطماطم والجزر والبازلاء في محاكاة الثرى المريخي في جامعة وأبحاث فاجينينجن في فاجينينجن، هولندا. – رويترز

“إن نقل الطعام بالطائرة مكلف للغاية وهش أيضًا. فأنت لا تريد أن ينتهي بك الأمر على المريخ دون أي شيء تأكله، كما هو الحال في فيلم “The Martian”. وأضاف واميلينك أن هدفنا الرئيسي هو استخدام أكبر قدر ممكن من الموارد الموجودة في الموقع.

تتضمن الزراعة البينية زراعة نباتات تمتلك خصائص تكميلية يمكن أن تساعد بعضها البعض على النمو لتحسين استخدام الموارد بما في ذلك المياه والمواد المغذية.

وقال الباحثون إن نباتات الطماطم في الزراعة البينية ربما استفادت من قربها من نباتات البازلاء لأن الأخيرة جيدة في تحويل النيتروجين من الهواء، بمساعدة البكتيريا التي يتم إدخالها إلى التربة، إلى عنصر غذائي رئيسي.

وقال غونسالفيس إن محصول الجزر أظهر انخفاضًا ملحوظًا إحصائيًا في زراعة المحاصيل البينية، ولم يكن لمحصول البازلاء أي تغير ذي دلالة إحصائية.

“من المهم جدًا كيفية اختيار أنواع المحاصيل التي تجمعها، لأن الطماطم استفادت من البازلاء، لكن الجزر بالتأكيد لم تفعل ذلك. ربما كان هذا بسبب نقص الضوء. وقد تفوقت نباتات الطماطم والبازلاء الطويلة قال واميلينك: “تنافس الجزرة من خلال أخذ الضوء منها”.

بشكل عام، نمت الطماطم والبازلاء والجزر بشكل جيد، ولكن ليس بنفس الجودة في التربة الأرضية في نفس الدفيئة.

ولم يتذوق الباحثون هذه الخضروات المزروعة في محاكاة تربة المريخ لأنه كان عليهم الخضوع لاختبارات معينة.

وقال واميلينك: “لقد تذوقنا محصولًا سابقًا بما في ذلك الطماطم”. “اعتقدت أن تلك المريخية كانت أحلى من تلك التي تنمو على الأرض.”