Un fertilizzante a base di cianobatteri consente la coltivazione di piante su Marte
I ricercatori hanno prodotto un fertilizzante a partire da risorse marziane simulate e sono riusciti a coltivare con successo le anatre
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Un team di ricerca del Centro per la Tecnologia Spaziale Applicata e la Microgravità (ZARM), del Dipartimento di Ingegneria dei Processi Ambientali (UVT) dell'Università di Brema e del Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) ha compiuto un significativo progresso verso una missione marziana autosufficiente: un fertilizzante, che può essere prodotto esclusivamente con risorse marziane, è stato utilizzato con successo per far crescere biomassa commestibile.
Il fertilizzante si basa sui cianobatteri, noti anche come alghe blu-verdi. Hanno diverse proprietà che le rendono particolarmente adatte all'uso sul Pianeta Rosso: Possono utilizzare l'anidride carbonica dell'atmosfera marziana, produrre ossigeno ed estrarre importanti sostanze nutritive direttamente dalla polvere marziana.
I cianobatteri sono stati coltivati con risorse marziane simulate, tra cui una regolite prodotta artificialmente che imita la polvere marziana. I cianobatteri vengono poi convertiti in un prodotto di fermentazione ricco di nutrienti. I microbi effettuano un processo di fermentazione anaerobica, senza ossigeno e utilizzando solo materiali potenzialmente disponibili sul posto.
Nello studio recentemente pubblicato sulla rivista Chemical engineering, i ricercatori hanno studiato come ottimizzare il processo di fermentazione. Il riscaldamento della biomassa prima della lavorazione ha portato a una decomposizione più rapida, mentre una temperatura operativa di 35 gradi Celsius si è rivelata ideale per il processo di fermentazione. Inoltre, è stato determinato il rapporto tra la quantità di biomassa utilizzata e la resa in ammonio. Questo dato è importante perché indica la quantità di biomassa cianobatterica da aggiungere per ottenere la giusta concentrazione di ammonio nel fertilizzante. Come fonte principale di nutrienti minerali è stato utilizzato un simulante della polvere di Marte (MGS-1), dimostrando che la fermentazione può essere effettuata utilizzando risorse locali.
Il fertilizzante ottenuto è stato utilizzato per coltivare l'anatra (Lemna sp.), una pianta acquatica a crescita rapida e ricca di proteine, consumata da secoli come alimento nel sud-est asiatico. Particolarmente degno di nota: Da un solo grammo di cianobatteri secchi si sono ottenuti 27 grammi di massa vegetale fresca e commestibile.
Prospettive per le future missioni su Marte
"È possibile immaginare un orto su Marte gestito interamente con risorse locali, senza portare con sé terra, fertilizzanti o acqua", spiega Tiago Ramalho dell'Università di Brema. "Questa autosufficienza è importante per rendere i futuri insediamenti marziani il più possibile sostenibili!".
La Lemna spp. ha un grande potenziale al di là delle missioni spaziali: cresce rapidamente, è ricca di sostanze nutritive, facile da coltivare e completamente commestibile. È già approvata come alimento nell'UE ed è considerata un candidato per un superalimento sostenibile del futuro, sia sulla Terra che nello spazio.
Oltre alla produzione di cibo, il sistema offre un altro vantaggio: il processo produce metano, che può essere utilizzato come fonte di energia.
"Questo lavoro dimostra come sia possibile coltivare piante da risorse naturali su Marte, utilizzando i microbi come intermediari. Può anche essere una base per una produzione alimentare sostenibile", afferma il Prof. Cyprien Verseux, responsabile del Laboratorio di Microbiologia Spaziale Applicata dello ZARM.
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