Podczas misji na Marsie astronauta zostaje uwięziony na Czerwonej Planecie, podczas gdy jego towarzysze udaje się powrócić na Ziemię. Inżynier i botanik udaje się zaimprowizować pole uprawne na marsjańskiej glebie, nawożonej próżniowo pakowanymi odchodami załogi i wodą uzyskaną w wyniku złożonego procesu z paliwa.
Nie jest to rzeczywistość. Jest to część fabuły filmu Mars (The Martian w oryginalnej wersji), z 2015 roku, z Mattem Damonem w roli głównej i w reżyserii Ridleya Scotta, chociaż prawdą jest, że naukowcy poszukują możliwości umożliwiających życie ludzkie poza Ziemią.
Artykuł opublikowany w czasopiśmie naukowym Life Sciences in Space Research przedstawia hipotezy i ramy umożliwiające prowadzenie działalności rolniczej na tej planecie.
Dziewięciu naukowców pod kierownictwem Miguela de Luisa Lópeza, honorowego badacza z Uniwersytetu w Alcalá (UAH), proponuje wykorzystanie marsjańskiego gipsu, aby niektóre gatunki roślin mogły się przystosować i być uprawiane na Marsie.
Ten doktor biologii i magister astronomii i astrofizyki specjalizuje się w roślinach „kochających” gips – w dużej mierze uwodniony siarczan wapnia – jako miejsce do wzrostu. Na przykład rośliny znane jako gipsowce. Ponadto opublikował kilka prac związanych z powierzchniami planetarnymi, a dokładniej z asteroidami.
„Proponujemy podłoże uprawowe, które można znaleźć na Marsie, sugerujemy rodzaje roślin, które mogą żyć w tym środowisku, a następnie, jeśli się to uda, wypróbować adaptacje z innymi gatunkami”.
Uprawa roślin na Marsie nie jest łatwa, przyznaje, ale może być możliwa. Gleba tej planety pokryta jest regolitem, drobnym pyłem o bardzo wysokim stężeniu nadchloranów. „Są one toksyczne zarówno dla roślin, jak i dla ludzi, ponieważ wpływają na funkcjonowanie tarczycy”. Do tego dochodzą ciągłe burze piaskowe, które czasami pokrywają całą planetę.
Jak więc to zrobić? Jego teoria, oparta na dowodach naukowych i pracy trwającej dwa i pół roku, głosi, że obfity gips występujący na rozległym polu wydm Olympia Undae, w pobliżu północnego bieguna Marsa, mógłby służyć jako odpowiednie podłoże do eksperymentów z uprawą roślin. A na tej podstawie można by opracować model rolnictwa. „To morze wydm znajduje się pod wpływem wiru polarnego, z systemem wiatrów, który według badań może służyć jako bariera i zapobiegać przedostawaniu się substancji toksycznych z innych szerokości geograficznych planety”.
Miguel de Luis mówi o możliwościach, jakie miałyby te rośliny, zdolne do wydobywania wody z kryształów gipsu, ale nie tylko. Uważa, że inżynieria genetyczna pozwoliłaby na zastosowanie adaptacji tego typu roślin do innych upraw – gatunków jadalnych, takich jak pszenica lub ryż – przy użyciu CRISPR-Cas9 lub innych metod edycji genetycznej.
Jak dotąd, jak twierdzi, „zaproponowano rozwiązania mające na celu eliminację perchloratów, ale nawet jeśli się to uda, możliwe jest, że metale ciężkie pozostaną w glebie, a rośliny nadal będą toksyczne”. Dlatego nalega na znalezienie odpowiedniego podłoża, takiego jak to zawarte w jego hipotezie.
„Gifofity zdołały ewoluować na bardzo trudnych glebach, związanych z suchym klimatem. Uważamy, że rośliny te są już przystosowane i mogłyby dobrze rosnąć na Marsie, ale trzeba to sprawdzić”.
Artykuł proponuje również strategię eksploracji Czerwonej Planety. „Nazwaliśmy ją Plants First, rośliny na pierwszym miejscu, ponieważ uważamy, że kiedy one zdołają przetrwać, wysłanie ludzi będzie bezpieczniejsze”.
Naukowcy związani z tym badaniem mają nadzieję, że będą mogli kontynuować swoją pracę i, w razie potrzeby, „że inni podejmą wyzwanie, które będzie dla nich bodźcem”. Nie wyklucza się utworzenia sieci współpracy, mówi biolog, „aby decydenci brali pod uwagę znaczenie botaniki”.