火星で最初に栽培されるべきはアルファルファとシアノバクテリアその後、もっとおいしい野菜が栽培可能に

Mark Watneyには ジャガイモをあげよう。本当の宇宙飛行士はアルファルファを育てるべきだ。

これは、アイオワ州立大学で新しく発表された研究で、火星のレゴリスを食料の栽培に適したものにすることが可能かどうかを検証した結果である。この論文では、アルファルファは不活性な土壌の有機物含有量を高める優れたバイオ肥料になるということと、ある種のシアノバクテリアが火星の塩分過多の水源の脱塩に役立つという2つの主要な洞察を示している。

火星の土壌の大部分は玄武岩質の塵、つまり、古代の火山岩が風化したものだ。地球上では、火山地帯は栄養分が豊富で、しばしば活発な生態系を支えている。実際、生命にとって不可欠な成分の多くは、火星の土壌にも含まれている。しかし、そこには欠乏もある。レゴリスは有機炭素を含んでいないため保水性が低く、カロリーの高い野菜が育つのに必要な栄養分もない。火星の農家は、土壌中の過塩素酸塩の存在にも対処しなければならない。過塩素酸塩は微生物のエネルギー源として機能するため、火星での生命探査を望む人々にとっては朗報だが、人間の健康には危険である。

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(A)真水、(B)真水またはろ過したバイオデザイニング水で散水した玄武岩レゴリス模擬土または庭土でのアルファルファの生育状況(画像:Kasiviswanathan et al., 2022, PLOS ONE, By https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

アルファルファは、生育に必要な栄養素が比較的少ないとされており、研究チームは、火星のレゴリスを模擬的に用いて、この植物を少量収穫することができた。さらに重要なことは、アルファルファを粉にして肥料として土壌に加え、カブ、ダイコン、レタスなど、より複雑で栄養価の高い植物を育てることができたことだ。

原理的には、処理された火星の玄武岩質のレゴリスの土壌で食用作物を栽培することが可能である」と著者らは書いている。

しかし、完璧なわけではない。アルファルファとレゴリスの混合土で育てたカブは、地上のカブほど健康ではなかった。確かに宇宙飛行士に必要な栄養素を提供することはできるが、その野菜はあまりカロリーの高いものではない。それでも、火星の水源が利用可能であれば、これは正しい方向への第一歩となるだろう。

火星にはたくさんの水があるが、極域の氷冠で凍結しているか、塩分を含んだ地下貯水池にあるかのどちらかだ。そこで研究チームは、火星で予想される塩分を含んだ水を作物の栽培に利用できるかどうかを調べるため、シネココッカス属細菌PCC 7002という海洋性シアノバクテリアを塩水模擬溶液に導入した。このバクテリアは水の脱塩に成功し、その後、玄武岩の層に水を通すことで濾過された。

研究者たちは、この淡水を使ってアルファルファやその他の野菜を栽培し、食用の植物を育てるために、火星の水と火星の土の両方をその場で使用する概念実証を行った。その結果、可能であることが判明した。

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(A) 塩水模擬液で培養したSynechococcus sp. PCC 7002を入れたフラスコ。(B,C)玄武岩タイプの火山岩を、上部が最大粒子(~60mm)、下部が最小粒子(~6mm)、その中間の粒子でガラスカラムに充填したイメージ図。最終濾過液を回収し、植物の育成に使用した(画像:Kasiviswanathan et al., 2022, PLOS ONE, By https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

もちろん、もっとやるべきことはある。次のステップは、処理した模擬土壌で「穀類と豆類の作物」の生育をテストすることである。研究者たちは、今後の研究で過塩素酸塩の問題にも取り組みたいと考えている。「火星のレゴリスに過塩素酸塩が含まれていることは、農業基質として利用する上で大きな課題となる」と認めているのである。

火星での生活や仕事は困難なものになるだろう。放射線の遮蔽から生命維持装置に至るまで、うまくいかなければならないことがたくさんあるのだ。しかし、この研究は、将来の太陽系探検家にとって、少なくとも食料生産の問題に関しては、楽観的な考えで終わっている。「長期的な目的には、火星での農業のための土壌と水資源をその場で処理することが可能であり、人類のミッションと永住地を維持することができる」と、彼らは書いている。

ありがとう、アルファルファ。

この記事は、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス(表示4.0 国際)に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。

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この記事を書いた人

TEXAL管理人。学校の授業でMS-DOSを使っていたくらいの年代。Windows95の登場で衝撃を受け、テクノロジー業界に興味を持つ。以来ガジェット・ゲーム情報を追い続けてうん十年。大学では物理を専攻していたこともあり、物理・宇宙関係の話題も大好き。

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