Mars Tozundan Elde Edilen Gübreyle Yenilebilir Bitkiler Yetiştirildi
Mars’a indiğinizi ve öğle yemeğinizi Dünya’dan getirdiğiniz malzemelerle değil, orada zaten var olan toz, hava ve mikropları kullanarak yetiştirdiğinizi hayal edin.
Bu fikir uzun zamandır bilim kurgu gibi geliyor, çünkü Mars’ta kritik bir unsur eksik: verimli toprak. Tozlu yüzeyi mineraller içeriyor, ancak bitkilerin büyümesi için gereken organik besinleri içermiyor.
Almanya’daki araştırmacılar, Mars’a özgü tozu ve dayanıklı mikropları kullanarak yenilebilir bitkiler üretebilen işlevsel bir gübre sistemi geliştirmeyi içeren zekice bir çözüm buldular. Bu, Mars görevlerini kendi kendine yetebilir hale getirme yolunda küçük ama güçlü bir adım.
Araştırmacılar çalışmalarında, “Bulgularımız, Mars’ta sürdürülebilir tarım için yerinde gübre üretiminin geliştirilmesine katkıda bulunuyor” diye belirtiyorlar.
Uzay tozundan canlı biyokütleye
Önerilen sistemin merkezinde, genellikle mavi-yeşil algler olarak adlandırılan siyanobakteriler yer almaktadır. Bu mikroskobik organizmalar, aşırı ortamlarda hayatta kalabilecek kadar dayanıklıdır. Daha da önemlisi, Mars atmosferinde bol miktarda bulunan karbondioksiti büyümek için kullanabilirken, aynı zamanda oksijen üretebilir ve mineral bakımından zengin tozdan besin maddeleri çekebilirler.
Bu fikrin nasıl işleyebileceğini göstermek için araştırmacılar, Mars toprağının bileşimini taklit eden MGS-1 adı verilen bir regolit simülatörü kullanarak Mars koşullarını yeniden yarattılar. Bu yapay toz ve karbondioksit kullanarak siyanobakteri yetiştirdiler ve mikropların yalnızca Mars’ta gerçekçi bir şekilde var olabilecek kaynakları kullanarak biyokütle oluşturmalarını sağladılar.
Yeterli miktarda siyanobakteri yetiştirildikten sonraki zorluk, onları bitkilerin kullanabileceği bir şeye dönüştürmekti. Ekip bunu anaerobik fermantasyon yoluyla başardı; bu süreçte mikroplar oksijen olmadan organik maddeyi parçalayarak sisteme besin maddeleri salıyor.
Bu aşamayı dikkatlice ince ayar yaptılar. Biyokütleyi önceden ısıtmak, daha hızlı ayrışmasına yardımcı oldu ve sistemi yaklaşık 35°C’de tutmak en iyi sonuçları verdi. Araştırmacılar ayrıca siyanobakteri biyokütlesi ve amonyum çıktısı arasındaki doğru dengeyi hesaplayarak, nihai ürünün bitki büyümesi için yeterli miktarda bu önemli besin maddesine sahip olmasını sağladılar.
Elde edilen gübre daha sonra, protein açısından zengin ve dünyanın bazı bölgelerinde zaten tüketilen, hızlı büyüyen bir su bitkisi olan su mercimeği (Lemna sp.) üzerinde test edildi. Sonuç etkileyiciydi: Sadece bir gram kurutulmuş siyanobakteri, 27 gram taze, yenilebilir bitki kütlesi yetiştirmek için yeterli besin üretti.
Araştırmanın yazarları, “Zorluklara rağmen, sindirim atığı, siyanobakteri kuru kütlesinin gramı başına 27 gram yaş kütle gibi yüksek bir Lemna sp. biyokütle verimine olanak sağladı ve bu da hidroponik gübre olarak potansiyelini gösterdi” diye ekledi.
Dahası, ek bir avantaj olarak, fermantasyon süreci metan üretti; bu enerji açısından zengin gaz yakalanıp yakıt olarak kullanılabilir ve sisteme bir başka kullanışlılık katmanı daha ekler.
Dünya dışında yaşam için bir yol haritası
Bu araştırma, astronotların Dünya’ya çok daha az bağımlı olabileceği bir geleceğe işaret ediyor. Mikroorganizmalar, yerel toz ve basit biyolojik süreçleri birleştirerek, Mars’ta yiyecek, oksijen ve hatta enerji üreten kapalı döngü sistemler oluşturmak mümkün olabilir.
Bremen Üniversitesi’nde doktora öğrencisi ve baş araştırmacı Tiago Ramalho, “Mars’ta tamamen yerel kaynaklardan beslenen, toprak, gübre veya su getirmeye gerek kalmayan bir sebze bahçesi hayal edebilirsiniz. Bu kendi kendine yeterlilik, gelecekteki Mars yerleşimlerini mümkün olduğunca sürdürülebilir kılmak için önemlidir” dedi.
Ancak çalışma henüz tamamlanmadı. Bu deneyler, radyasyonun, düşük yerçekiminin ve aşırı sıcaklıkların sistemi etkileyebileceği Mars’ın sert gerçekliği altında değil, kontrollü, Dünya merkezli koşullar altında gerçekleştirildi.
Araştırmacılar, bir sonraki aşamada bu sistemi diğer yaşam destek teknolojileriyle test etmeyi ve entegre etmeyi, böylece tamamen kendi kendine yeten bir yaşam alanına daha da yaklaşmayı hedefliyorlar. Eğer başarılı olursa, aynı yaklaşım özellikle toprak kalitesinin düşük olduğu bölgelerde, Dünya’da sürdürülebilir tarım için de kullanılabilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Mars Tozundan Elde Edilen Gübreyle Yenilebilir Bitkiler Yetiştirildi
Yıldız Olmadan Yaşam Mümkün mü? Karanlıkta Saklanan Gezegenler Ne Gizliyor?