Cientistas conseguiram cultivar plantas em solo marciano artificial. No futuro, esse método poderá ser usado por colonos no Planeta Vermelho.
Os cientistas conseguiram cultivar as primeiras plantas em solo marciano artificial, enriquecendo-as com nitrogênio simbiótico. As plantas formaram nódulos com bactérias simbióticas e mostraram um aumento de duas vezes na biomassa. No entanto, os cientistas não foram capazes de alcançar o enriquecimento do solo inicialmente esperado com nitrogênio.
Cultivo de plantas em Marte: como os futuros colonos podem cultivar seus próprios alimentos?
Plantas leguminosas
As raízes das leguminosas (incluindo o trevo doce) formam nódulos específicos onde vivem as bactérias simbiontes da família Rhizobiaceae. Essas bactérias fixam o nitrogênio atmosférico, ou seja, convertem o nitrogênio gasoso (N 2), inacessível às plantas, em uma forma de amônio de fácil assimilação (NH 4). Como resultado, as leguminosas crescem melhor e o solo é enriquecido com nitrogênio disponível para outras plantas.
Cultivo em Marte
O cultivo de leguminosas pode ajudar a colonizar Marte, já que o rególito marciano, embora contenha nitrogênio, é insuficiente. Mas ainda não se sabe se a simbiose de leguminosas e bactérias rizobianas funcionará em tal solo. Franklin Harris e seus colegas da Universidade do Colorado decidiram testar isso e conduziram um experimento para cultivar melilot em regolito marciano artificial.
Que tipo de solo eles usaram?
O modelo de solo utilizado no experimento leva a designação MMS (Mojave Mars Simulant), foi desenvolvido em 2007 por especialistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA com base em dados de observações espectrais da superfície de Marte, e missões de pouso, em particular, o Sondas Viking e os rovers Spirit e Opportunity.
De que é feito o solo artificial marciano?
A base do regolito artificial é areia basáltica do deserto americano de Mojave. É 50 por cento de dióxido de silício e 10 por cento de óxido de ferro. Os brotos de melilot foram cultivados em condições ideais – em uma estufa sob lâmpadas Phyto a uma temperatura de 25-30 graus Celsius e umidade diária.
Duas semanas após o plantio
Duas semanas após o plantio, dez brotos imitando o regolito marciano foram tratados com uma cultura da bactéria Sinorhizobium melioti, que forma uma simbiose leguminosa-rizobiana com melilot, e outros cinco não foram tratados. Para efeito de comparação, o mesmo experimento foi realizado em solo comum para o cultivo de plantas.
Três meses depois
Três meses após o tratamento, os autores retiraram cuidadosamente as plantas, determinaram a massa e o número de nódulos e analisaram também a composição do solo.
Qual foi o sucesso do experimento? Os cientistas encontraram uma maneira de cultivar plantas em Marte?
Nas raízes do trevo doce no regolito, os nódulos foram formados com sucesso, embora muito menos do que no solo terrestre (em média, 14,5 nódulos por planta no regolito, contra 63 no solo terrestre). A formação de nódulos no regolito pode ser limitada pelo alto pH e pela baixa disponibilidade de ferro, que faz parte da nitrogenase, enzima que fixa o nitrogênio.
Outros resultados
O comprimento dos brotos, a massa dos brotos e as raízes das plantas com nódulos eram duas vezes maiores em comparação com os brotos não tratados com a cultura de bactérias. Ou seja, a simbiose no solo marciano ainda funciona e melhora significativamente a vida das leguminosas. Porém, o acúmulo de nitrogênio no regolito com as plantas tratadas não ocorreu. Apesar do trabalho das bactérias fixadoras de nitrogênio, o teor de nitrogênio amoniacal até diminuiu (de 5,5 para 3,7 miligramas por quilograma).
Soluções
Os autores atribuem isso ao fato de que em solo pobre, as plantas consumiam todo o nitrogênio disponível, tanto formado por bactérias como presente no solo. Mas há uma solução possível para esse problema que ajudará os astronautas a cultivar plantas em Marte com sucesso. Na agricultura terrestre, as leguminosas são frequentemente usadas como ?fertilizantes verdes? – são plantadas no solo, onde as plantas se decompõem e liberam o nitrogênio armazenado.
Cultivo de plantas a longo prazo em Marte
De acordo com a suposição dos autores, o cultivo de leguminosas a longo prazo e sua lavoura no solo ainda serão capazes de enriquecer o regolito marciano com nitrogênio suficiente para o crescimento das plantas.
Publicado em 10/10/2021 06h19
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