Kako uzgajati hranu na mestu gde nema zemlje, dovoljno vode ni odgovarajućih uslova za život? Ovo pitanje više nije samo tema naučne fantastike. Naučnici širom sveta već istražuju kako bi biljke mogle da se uzgajaju u svemiru, a rezultati tih istraživanja mogli bi jednog dana da pomognu i poljoprivredi na Zemlji.
Prema pisanju časopisa National Geographic, istraživači u Brazilu rade na razvoju takozvane svemirske poljoprivrede – oblasti koja bi trebalo da omogući budućim astronautima da deo hrane proizvode tokom dugih misija na Mesec, Mars ili u duboki svemir.
Jedan od centara uključenih u istraživanje je Instituto Agronômico de Campinas (IAC), jedan od najstarijih poljoprivrednih istraživačkih centara na svetu. Tamo naučnici proučavaju kako biljke reaguju na uslove koji bi ih čekali van Zemlje: visoke temperature, ograničenu količinu vode, veštačko svetlo i nedostatak hranljivih materija.
Upravo ti problemi postaju sve važniji i na našoj planeti.
Šta će astronauti jesti na Marsu?
Astronauti danas uglavnom zavise od hrane koja je posebno obrađena i pripremljena da traje dugo. Međutim, buduće misije koje bi mogle trajati mesecima ili godinama zahtevaće održiviji način proizvodnje hrane.
Zato naučnici istražuju koje biljke bi najbolje mogle da uspevaju u svemirskim uslovima.
Brazilsku istraživačku mrežu Space Farming Brazil Network čine agronomi, stručnjaci za svemir i inženjeri, a među kulturama kojima se trenutno posvećuju posebna pažnja su slatki krompir i leblebija.
Izbor nije slučajan. Leblebija je bogata proteinima, dok ljubičasti slatki krompir sadrži velike količine antocijanina, antioksidanasa koji bi mogao da pomogne biljkama u zaštiti od svemirskog zračenja.
Obe biljke su relativno jednostavne za uzgoj, a ne zahtevaju oprašivanje pčelama, što je posebno važno u zatvorenim svemirskim sistemima.
Cilj nije samo da biljke prežive, već da budu male, produktivne, nutritivno bogate i prilagođene ograničenom prostoru.
Bez zemlje i klasičnog zalivanja
U laboratorijama se biljke ne uzgajaju na tradicionalan način. Umesto zemlje, koriste se supstrati poput kokosovih vlakana, dok se hranljive materije dopremaju direktno do korena kroz veštački sistem za navodnjavanje.
Istraživači zatim menjaju količinu svetlosti, hranljivih materija i vode kako bi utvrdili koliko stresa biljke mogu da podnesu, a da pritom ostanu zdrave i produktivne.
Jedan od ciljeva je razvoj biljaka koje zauzimaju što manje prostora. Brazilski naučnici već eksperimentišu sa niskim hibridnim biljkama paradajza koje proizvode veće plodove, ali ne rastu do svoje uobičajene visine.
Takav pristup mogao bi da bude veoma koristan u svemiru, gde je svaki kvadratni centimetar dragocen.
Mars kao laboratorija za klimatske promene na Zemlji
Ipak, možda najzanimljiviji deo ovog istraživanja nema mnogo veze sa Marsom.
Naučnici smatraju da bi biljke koje razvijaju za ekstremne uslove u svemiru mogle da pomognu i poljoprivrednicima na Zemlji, posebno u područjima koja se suočavaju sa sve češćim sušama, toplotnim talasima i promenama u režimu padavina.
Brazil je poslednjih decenija suočen sa sve intenzivnijim vremenskim ekstremima. Duži sušni periodi donose nestašicu vode i povećavaju rizik od požara, dok obilne padavine mogu izazvati poplave. Visoke temperature istovremeno smanjuju prinose i pogoduju širenju bolesti i štetočina.
Zbog toga naučnici pokušavaju da razviju sorte koje mogu da uspevaju sa manje vode, da bolje podnose visoke temperature i da daju stabilan prinos čak i kada uslovi nisu idealni.
Jedna od tehnika koju istraživači koriste jeste izlaganje semena gama zracima kako bi se izazvale nasumične genetske promene. Nakon toga se uzgajaju nove generacije biljaka i traže osobine koje bi mogle biti korisne, na primer, otpornost na sušu ili sposobnost da završe životni ciklus pre nego što nastupe ekstremne vrućine.
Takve biljke mogle bi imati primenu i na Zemlji, gde poljoprivreda mora da se prilagodi promenjenoj klimi.
Eksperimenti već stižu do svemira
Istraživanja nisu ostala samo u laboratorijama.
Space Farming Brazil Network već je slala seme leblebije i biljke slatkog krompira na rub svemira kako bi naučnici proučili kako reaguju na ekstremne uslove. U narednim fazama eksperimenata biće testirani i mikroorganizmi koji pomažu biljkama da dobiju azot.
Ovo bi moglo da bude posebno značajno za održivu poljoprivredu. Na Zemlji korišćenje azotnih đubriva ima značajan uticaj na životnu sredinu i povezano je sa emisijama gasova sa efektom staklene bašte. Ako bi mikroorganizmi mogli efikasnije da obezbede azot biljkama, potreba za hemijskim đubrivima mogla bi da bude manja.
Od svemirske farme do održive poljoprivrede
Svemirska poljoprivreda možda još zvuči kao daleka budućnost, ali tehnologije koje se razvijaju za Mars i Mesec već imaju potencijalnu primenu na Zemlji.
Biljke koje zahtevaju manje vode, zauzimaju manje prostora, brže rastu ili bolje podnose toplotu i sušu mogle bi da budu važne za budućnost proizvodnje hrane.
U tom smislu, potraga za načinom da uzgajamo hranu na Marsu zapravo može biti i potraga za odgovorom na jedno mnogo bliže pitanje: kako ćemo proizvoditi dovoljno hrane na Zemlji ako uslovi za poljoprivredu nastave da se pogoršavaju?
Kako piše National Geographic, istraživanja svemirske poljoprivrede povezuju dve naizgled udaljene teme – budućnost ljudskog života van Zemlje i opstanak poljoprivrede na planeti na kojoj već živimo.
Možda nam zaista neće biti potrebno da čekamo prve farme na Marsu da bismo videli njihove koristi. Neke od tehnologija razvijenih za svemir mogle bi da pomognu da naše njive budu spremnije za budućnost koja je sve toplija, suvlja i nepredvidljivija.
Foto: Magnific
