مزيج من الفطريات والسماد يمكن أن يجعل الثرى القمري أكثر خصوبة ويساعد رواد الفضاء يومًا ما على زراعة المحاصيل على القمر، وفقًا لبحث جديد يعتمد على تجارب على نباتات الحمص.
البؤر الاستيطانية المستقبلية على قمر سوف تحتاج إلى أن تكون مكتفية ذاتيًا قدر الإمكان لتجنب التكلفة العالية لنقل الإمدادات باستمرار من أرض. إذا أمكن زراعة المحاصيل على القمر، فستكون خطوة مهمة نحو ذلك.
المشكلة هي أن الأوساخ الموجودة على القمر – والتي نسميها الثرى – ليست جيدة بشكل خاص لزراعة النباتات.
على عكس التربة الموجودة على الأرض، المليئة بالمواد العضوية، لا يحتوي الثرى على كائنات دقيقة ولا على أي مادة عضوية بشكل عام. وعلى الرغم من أنها تحتوي على بعض العناصر الغذائية الحيوية، إلا أنها مليئة أيضًا بالمعادن السامة مثل الألومنيوم والنحاس والزنك. علاوة على ذلك، فهي ليست نفاذية للماء بشكل خاص – وهي مشكلة عندما تريد سقي محاصيلك.
لذلك، يهدف العلماء إلى معالجة الثرى القمري لمحاولة جعله أكثر ملاءمة لنمو النباتات فيه. وقد أدى هذا إلى العديد من التجارب. الآن، اكتشف فريق من العلماء خليطًا جديدًا يشتمل على مواد عضوية تستخدم عادةً لتجديد التربة على الأرض والتي تزيد من خصوبة الثرى.
وقالت قائدة الدراسة سارة سانتوس من جامعة تكساس في بيان: “البحث يدور حول فهم جدوى زراعة المحاصيل على القمر”. “كيف يمكننا تحويل هذا الثرى إلى تربة؟ ما هي أنواع الآليات الطبيعية التي يمكن أن تسبب هذا التحويل؟”
عند إجراء تجارب على الثرى القمري، يستخدم العلماء المحاكيات، وهي خلائط صناعية مصممة لتكون أقرب ما تكون إلى الشيء الحقيقي قدر الإمكان. وذلك لأن عينات الثرى القمري الحقيقي نادرة وثمينة من الناحية العلمية.
في تجربتهم، أضاف فريق سانتوس تركيزات مختلفة من السماد الدودي إلى عينات متعددة من مادة محاكاة تعتمد على الثرى الحقيقي الذي تم إحضاره إلى الأرض بواسطة مهمات أبولو. السماد الدودي هو سماد تنتجه الديدان المتذبذبة الحمراء التي تحب تحلل النفايات الحيوية، مثل بقايا الطعام ومنتجات النظافة والملابس القطنية، وإعادة تدويرها بدلاً من التخلص منها.
أضافوا أيضًا إلى بعض هذه العينات الفطريات الفطرية الشجرية، أو AMF للاختصار، بينما كانت العينات الأخرى تحتوي فقط على AMF بدون سماد دودي، مما يوفر مزيجًا من الوفرة المختلفة للتباين والمقارنة.
AMF هو فطر شائع في التربة الأرضية. وله فوائد إيجابية عديدة، مثل تحسين دوران العناصر الغذائية في التربة مع تقليل وفرة المعادن السامة، وحتى إنتاج بروتين يساعد على ربط جزيئات التربة معًا، مما يقلل من كمية التآكل التي تحدث.
وقام فريق سانتوس بزراعة نباتات الحمص في كل هذه العينات. كان لديهم أيضًا بعض الحمص الذي ينمو في التربة الأرضية العادية لاستخدامه كعنصر تحكم لمقارنة جميع نباتات الحمص المزروعة بالثرى الصخري.
وبمرور الوقت، قارن فريق سانتوس نمو نباتات الحمص في العينات المختلفة، وكمية ووزن بذورها. ووجدوا أن نباتات الحمص أزهرت وأنتجت بذورًا فقط في العينات التي تمت معالجتها بكل من السماد الدودي وAMF، والتي لا تحتوي على أكثر من 75% من الثرى. وأدى التركيز الأعلى من ذلك إلى ظهور علامات إجهاد خطيرة في النباتات.
ومع ذلك، حتى أقل من 75% من الثرى، لم تكن الأمور مثالية. على سبيل المثال، بالمقارنة مع نباتات التحكم المزروعة في التربة الأرضية، أنتجت النباتات الموجودة في المحاكاة عددًا أقل من البذور. ومع ذلك، فإن البذور الفردية لتلك النباتات المزروعة في محاكاة تحتوي على ما بين 25 إلى 50٪ من السماد الدودي لها وزن مماثل لتلك الخاصة بالنباتات الضابطة. النباتات التي نمت في محاكاة تمت معالجتها بـ AMF كان لها أيضًا كتلة جذر وبراعم جافة أكبر بكثير، مما يشير إلى أن وجود AMF كان يساعد في نمو النباتات.
ويقول العلماء إنه ليس من الواضح في الوقت الحاضر مدى ملاءمة الحمص المزروع في الثرى للأكل.
“نريد أن نفهم جدواها كمصدر للغذاء،” جيسيكا أتكين، دكتوراه. وقال المرشح في جامعة تكساس ايه اند ام والمؤلف الرئيسي للدراسة في البيان. “ما مدى صحتهم؟ هل لديهم العناصر الغذائية التي يحتاجها رواد الفضاء؟ وإذا لم يكونوا آمنين للأكل، فكم عدد الأجيال التي سيتبقى لهم؟”
ومع ذلك، فإن النتائج تدعم فكرة أنه من الممكن في يوم من الأيام زراعة المحاصيل في الثرى القمري للمساعدة في دعم رواد الفضاء الذين يعيشون في موقع قمري. في الواقع، نجحت فطريات AMF في استعمار المحاكاة والنجاة منها، مما يشير إلى أن الكائنات الأرضية يمكن أن تجد موطنًا لها في الثرى القمري.
ومن خلال تحسين استراتيجيات تجديد التربة التي استخدمها فريق سانتوس وأتكينز هنا، قد يكون من الممكن تحسين خصوبة الثرى، وتحويلها بمرور الوقت إلى تربة مناسبة مكتفية ذاتيًا غنية بالجزيئات العضوية والحياة الميكروبية.
تم وصف البحث في ورقة بحثية نشرت في 5 مارس في المجلة التقارير العلمية.
التعليقات