in

Bertani di Mars Akan Jauh Lebih Sulit Daripada yang Kita Bayangkan di Film The Martian

Dalam film The Martian, astronot Mark Watney (yang diperankan oleh Matt Damon) selamat dari keterdamparannya di Planet Merah dengan bertani kentang di tanah Mars yang dipupukki dengan kotoran.

Astronot Mars masa depan dapat bercocok tanam di tanah hanya mengandalkan misi pasokan ulang, dan untuk menanam lebih banyak  variasi makanan daripada hanya dengan hidroponik. Tetapi percobaan laboratorium baru menunjukkan bahwa menanam makanan di Planet Merah akan jauh lebih rumit daripada hanya menanam tanaman dengan kotoran.

Para peneliti mencoba menanam selada dan gulma Arabidopsis thaliana di tiga jenis tanah Mars palsu. Dua terbuat dari bahan yang ditambang di Hawaii atau Gurun Mojave yang terlihat seperti tanah di Mars. Untuk meniru susunan permukaan Mars lebih dekat, yang ketiga dibuat dari awal menggunakan batuan vulkanik, lempung, garam, dan bahan kimia lainnya yang telah dilihat penjelajah Curiosity NASA di Planet Merah.

Sementara selada dan A. thaliana bertahan di tanah alami mirip Mars, tidak ada yang bisa tumbuh di tanah sintetis. Para peneliti bakal melaporkan garapannya lebih lanjut di Icarus 15 pada Januari mendatang.

“Tidak mengherankan sama sekali bahwa saat Anda mendapatkan kotoran yang semakin menumpuk, semakin dekat ke Mars, semakin sulit bagi tanaman untuk tumbuh di dalamnya,” kata ilmuwan planet Kevin Cannon dari Colorado School of Mines in Golden , Colo., yang membantu membuat kotoran Mars sintetis tetapi tidak terlibat dalam penelitian baru.

Tanah di Bumi penuh dengan mikroba dan bahan organik lain yang membantu tanaman tumbuh, tetapi kotoran Mars pada dasarnya adalah bebatuan yang hancur. “Hasil baru memberi tahu Anda bahwa jika Anda ingin menanam tanaman di Mars menggunakan tanah, Anda harus melakukan banyak pekerjaan untuk mengubah bahan itu menjadi sesuatu yang dapat ditumbuhkan.” imbuh Cannon.

Ahli biokimia Andrew Palmer dan koleganya di Institut Teknologi Florida di Melbourne menanam selada dan biji A. thaliana di tanah tiruan Mars di bawah pencahayaan dan suhu yang terkendali di dalam ruangan, seperti yang dilakukan astronot di The Martian. Tanaman dibudidayakan pada suhu 22 ° Celcius dan kelembaban sekitar 70 persen.

Benih dari kedua spesies tersebut berkecambah dan tumbuh di tanah yang ditambang dari Hawaii atau Gurun Mojave, selama tanaman itu dibuahi dengan campuran nitrogen, kalium, kalsium, dan nutrisi lainnya. Tidak ada benih dari kedua spesies yang dapat berkecambah di tanah sintetis.

“Jjadi kami akan menanam tanaman dalam kondisi seperti hidroponik, dan kemudian kami akan memindahkannya ke kotoran buatan,” urai Palmer. Namun meski diberi pupuk, bibit itu mati dalam waktu seminggu setelah dipindahkan.

Tim Palmer menduga bahwa masalah pada kotoran Mars sintetis adalah pH-nya yang terlalu tinggi, yaitu sekitar 9,5. Kedua tanah alami itu memiliki tingkat pH sekitar 7. Ketika para peneliti mengolah kotoran sintetis dengan asam sulfat untuk menurunkan pH menjadi 7,2, bibit yang ditransplantasikan bertahan seminggu ekstra tetapi akhirnya tetap mati juga.

Tim juga menghadapi masalah lain: resep kotoran sintetis asli tidak memasukkan kalsium perklorat, serta garam beracun yang menurut pengamatan baru-baru ini mencapai sekitar 2 persen dari permukaan Mars. Ketika tim Palmer menambahkannya pada konsentrasi yang mirip dengan yang terlihat di Mars, baik selada maupun A. thaliana tidak tumbuh sama sekali di tanah.

“Perklorat adalah masalah utama bagi pertanian Mars,” kata Edward Guinan, ahli astrobiologi di Universitas Villanova di Pennsylvania yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Tetapi kalsium perklorat mungkin tidak harus menjadi penghenti. Menurut Guinan, ada bakteri di Bumi yang menikmati perklorat sebagai makanan.

Saat mikroba memakan garam, mereka mengeluarkan oksigen. Jika bakteri ini dibawa dari Bumi ke Mars untuk mengunyah perklorat di tanah Mars, Guinan membayangkan bahwa organisme itu tidak hanya dapat menghilangkan komponen beracun dari kotoran, tetapi mungkin juga membantu menghasilkan oksigen untuk bernapas bagi astronot.

Terlebih lagi, perawatan tepat yang diperlukan untuk membuat tanah Mars dapat ditanami mungkin berbeda-beda, tergantung di mana astronot membangun rumah mereka. “Mungkin tergantung di mana Anda mendarat, seperti apa geologi dan kimia tanah itu,” tambah Guinan.

Untuk mengeksplorasi bagaimana keragaman itu dapat memengaruhi praktik pertanian di masa depan, ahli geokimia Laura Fackrell dari University of Georgia di Athena dan rekannya mencampurkan lima jenis baru kotoran Mars palsu. Resep untuk bahan Mars palsu ini, juga dilaporkan dalam Icarus 15 Januari, didasarkan pada pengamatan permukaan Mars dari penjelajah Curiosity, Spirit, dan Opportunity, serta pesawat luar angkasa Mars Global Surveyor dan Mars Reconnaissance Orbiter.

Setiap kotoran Mars buatan baru mewakili campuran bahan yang dapat ditemukan atau dibuat di Planet Merah. Salah satunya dirancang untuk mewakili komposisi rata-rata di seluruh Mars, mirip dengan bahan sintetis yang dibuat oleh tim Cannon. Empat varietas lainnya memiliki riasan yang sedikit berbeda, seperti kotoran yang sangat kaya akan karbonat atau sulfat. “Koleksi ini memperluas palet dari apa yang kami miliki sebagai tempat uji coba untuk eksperimen pertanian,” kata Fackrell.

Dia sekarang menggunakan stoknya untuk menjalankan eksperimen awal pertumbuhan tanaman. Selama ini legum yang disebut moth bean, yang memiliki kandungan nutrisi yang mirip dengan kedelai tetapi lebih tahan kekeringan, telah tumbuh paling baik.

“Tapi mereka belum tentu sangat sehat,” imbuh Fackrell. Eksperimen masa depan dapat mengeksplorasi koktail nutrisi apa yang membantu tanaman bertahan hidup di berbagai medan Mars palsu. Tapi ini sudah jelas, Fackrell berkat bahwa semua ini tidak semudah yang terlihat di film The Martian.

Article by

Haluan Logo