Καθώς η NASA προετοιμάζεται για την αποστολή Artemis II και εντείνει τις προσπάθειες εξερεύνησης της Σελήνης, οι επιστήμονες εξετάζουν και μια πρακτική πρόκληση για τους μελλοντικούς αστροναύτες: τι θα τρώνε. Νέα έρευνα από το University of Texas στο Austin υποδεικνύει ότι τα ρεβίθια θα μπορούσαν να αποτελέσουν μέρος της λύσης.
Σε ένα πρόσφατο πείραμα, οι επιστήμονες κατάφεραν να καλλιεργήσουν ρεβίθια χρησιμοποιώντας προσομοιωμένο «σεληνιακό χώμα». Είναι η πρώτη φορά που η συγκεκριμένη καλλιέργεια παράγεται σε υλικό που έχει σχεδιαστεί ώστε να μιμείται το σεληνιακό έδαφος. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το Texas A&M University και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Scientific Reports.
Η Sara Santos, επικεφαλής της έρευνας, ανέφερε ότι τα ευρήματα αποτελούν ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θα μπορούσαν να καλλιεργούνται φυτά στην επιφάνεια της Σελήνης.
«Η έρευνα αφορά την κατανόηση του κατά πόσο είναι εφικτή η καλλιέργεια φυτών στη Σελήνη. Πώς μπορούμε να μετατρέψουμε αυτόν τον ρεγόλιθο σε καλλιεργήσιμο έδαφος; Ποιοι φυσικοί μηχανισμοί μπορούν να οδηγήσουν σε αυτή τη μετατροπή;», εξήγησε η Santos, η οποία είναι διακεκριμένη μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) της Jackson School of Geosciences.
Οι προκλήσεις της καλλιέργειας φυτών σε σεληνιακό έδαφος
Ο σεληνιακός ρεγόλιθος είναι η επιστημονική ονομασία του υλικού που μοιάζει με σκόνη καλύπτει την επιφάνεια της Σελήνης. Σε αντίθεση με το έδαφος της Γης, δεν περιέχει μικροοργανισμούς ούτε οργανική ύλη, στοιχεία από τα οποία εξαρτώνται τα φυτά για να αναπτυχθούν. Αν και ο ρεγόλιθος περιέχει μέταλλα και θρεπτικά συστατικά που μπορούν να αξιοποιήσουν τα φυτά, περιλαμβάνει επίσης βαρέα μέταλλα που ενδέχεται να επηρεάσουν αρνητικά την ανάπτυξή τους.
Για να εξετάσουν αν οι καλλιέργειες μπορούν να αναπτυχθούν σε αυτές τις συνθήκες, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιωμένο σεληνιακό έδαφος που δημιούργησε η εταιρεία Exolith Labs. Το μείγμα αυτό έχει σχεδιαστεί ώστε να προσομοιάζει όσο το δυνατόν περισσότερο τη σύσταση των δειγμάτων της Σελήνης που μεταφέρθηκαν στη Γη κατά τη διάρκεια των αποστολών Apollo.
Δημιουργώντας καλύτερο έδαφος με κομπόστ από σκουλήκια
Για να βελτιώσουν το περιβάλλον καλλιέργειας, οι ερευνητές ανακάτεψαν το προσομοιωμένο σεληνιακό χώμα με vermicompost. Πρόκειται για ένα υλικό πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά που δημιουργείται από σκουλήκια red wiggler καθώς διασπούν οργανικά απόβλητα. Το vermicompost περιέχει πολύτιμα θρεπτικά στοιχεία για τα φυτά και ένα ποικιλόμορφο μικροβίωμα που συμβάλλει στην υγεία τους.
Σε ένα σενάριο διαστημικής αποστολής, τα σκουλήκια θα μπορούσαν να παράγουν κομπόστ από απορριπτόμενα υλικά, όπως υπολείμματα τροφίμων ή βαμβακερά ρούχα και προϊόντα υγιεινής που διαφορετικά θα κατέληγαν στα απορρίμματα.
Πριν από τη φύτευση, οι ερευνητές επικάλυψαν τους σπόρους ρεβιθιών με μύκητες arbuscular mycorrhizae. Οι μύκητες αυτοί δημιουργούν μια συμβιωτική σχέση με τα φυτά. Βοηθούν τα φυτά να απορροφούν βασικά θρεπτικά συστατικά και παράλληλα μειώνουν την ποσότητα βαρέων μετάλλων που απορροφούν από το έδαφος.
Τα ρεβίθια αναπτύσσονται σε προσομοιωμένο σεληνιακό χώμα
Η Santos και η ομάδα της φύτεψαν τα ρεβίθια σε διαφορετικά μείγματα σεληνιακού χώματος και vermicompost.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα φυτά μπορούσαν να αναπτυχθούν με επιτυχία σε μείγματα που περιείχαν έως και 75% προσομοιωμένο σεληνιακό έδαφος. Όταν η ποσότητα του σεληνιακού χώματος ξεπερνούσε αυτό το επίπεδο, τα φυτά εμφάνιζαν έντονο στρες και πέθαιναν νωρίτερα.
Ακόμη και σε δύσκολες συνθήκες, τα φυτά που είχαν υποστεί επεξεργασία με τους μύκητες επιβίωσαν περισσότερο σε σχέση με εκείνα που δεν είχαν εμβολιαστεί. Αυτό ανέδειξε πόσο σημαντικοί ήταν οι μύκητες για την υποστήριξη της ανάπτυξης των φυτών. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι οι μύκητες κατάφεραν να εγκατασταθούν στο προσομοιωμένο σεληνιακό έδαφος, γεγονός που υποδηλώνει ότι ενδεχομένως θα χρειαστεί να εισαχθούν μόνο μία φορά σε ένα πραγματικό σύστημα γεωργίας στη Σελήνη.
Είναι ασφαλή για κατανάλωση τα ρεβίθια που καλλιεργούνται στη Σελήνη;
Αν και η συγκομιδή ρεβιθιών από προσομοιωμένο σεληνιακό χώμα αποτελεί ένα σημαντικό ορόσημο, αρκετά ερωτήματα παραμένουν. Οι επιστήμονες πρέπει ακόμη να διαπιστώσουν αν τα φυτά απορροφούν επιβλαβή μέταλλα από το έδαφος και αν τα ρεβίθια παρέχουν τα θρεπτικά συστατικά που θα χρειάζονταν οι αστροναύτες.
«Θέλουμε να κατανοήσουμε κατά πόσο μπορούν να αποτελέσουν πηγή τροφής», ανέφερε η Jessica Atkin, εκ των συγγραφέων της μελέτης και υποψήφια διδάκτορας στο Department of Soil and Crop Sciences του Texas A&M University. «Πόσο υγιεινά είναι; Περιέχουν τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται οι αστροναύτες; Αν δεν είναι ασφαλή για κατανάλωση, πόσες γενιές θα χρειαστούν μέχρι να γίνουν;».
