آیا قارچ‌ها می‌توانند کلید کشاورزی در مریخ باشند؟

تصور کنید به‌عنوان عضوی از چهارمین مأموریت انسانی به مریخ وارد این سیاره شوید و مأموریت داشته باشید نخستین منبع غذایی خودکفا را برای یک سکونتگاه دائمی راه‌اندازی کنید.

این طرح به قارچ‌های مفید و میکروارگانیسم‌هایی وابسته خواهد بود که می‌توانند خاک مریخ را برای رشد محصولات کشاورزی مناسب‌تر کنند. موفقیت چنین روشی نیاز به ارسال مواد غذایی از زمین را کاهش می‌دهد و در این سناریوی فرضی حتی ممکن است یک دبیرستان نیز به افتخار شما نام‌گذاری شود.

هرچند تحقق چنین چشم‌اندازی احتمالاً چند دهه زمان می‌برد، پژوهشگران آمریکایی و برزیلی از هم‌اکنون بررسی این موضوع را آغاز کرده‌اند که آیا قارچ‌ها می‌توانند کشاورزی فضایی را عملی‌تر کنند یا خیر. این گروه در مقاله‌ای مروری که اخیراً در نشریه Frontiers in Astronomy and Space Sciences منتشر شده، بررسی کرده‌اند که قارچ‌های مفید چگونه می‌توانند خاک نامساعد ماه و مریخ را به ماده‌ای مناسب‌تر از نظر زیستی برای پرورش گیاهان تبدیل کنند.

قارچ‌ها می‌توانند خاک فضایی را برای کشاورزی آماده کنند

خاک ماه و مریخ محیط مناسبی برای کشاورزی ندارد، زیرا چندین ماده مغذی ضروری برای رشد گیاهان در آن کم است. پژوهشگران به‌طور ویژه کمبود نیتروژن، پتاسیم و فسفر را بررسی کرده‌اند و راهکارهای احتمالی برای برطرف کردن این محدودیت‌ها را نیز مورد توجه قرار داده‌اند.

قارچ‌های مفید می‌توانند یکی از راه‌های مقابله با این مشکل باشند. این موجودات در چرخه مواد مغذی روی زمین نقش مهمی دارند و به گیاهان، خاک و سایر جانداران کمک می‌کنند منابع ضروری را بهتر دریافت کنند.

این مقاله، گونه‌هایی از قارچ‌ها را بررسی کرده که پیش‌تر توانایی آنها در تقویت رشد گیاهان از طریق افزایش جذب مواد مغذی، حتی در شرایط تنش غیرزیستی، به اثبات رسیده است. پژوهشگران همچنین قارچ‌هایی را مورد توجه قرار داده‌اند که پیش‌تر در ایستگاه فضایی بین‌المللی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

گسترش سامانه ریشه گیاهان

تنش غیرزیستی برای محصولاتی که در مواد فقیر از نظر مواد مغذی مانند خاک ماه و مریخ رشد می‌کنند، اهمیت زیادی دارد. گیاهان باید بتوانند به منابع محدود دسترسی پیدا کنند و هم‌زمان با شرایط سخت محیط کشت نیز کنار بیایند.

یکی از گروه‌هایی که پژوهشگران بر آن تمرکز کرده‌اند، قارچ‌های میکوریزای آربوسکولار یا AMF هستند. این قارچ‌ها از اواسط قرن نوزدهم در علم گیاه‌شناسی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و با ریشه گیاهان ارتباطی نزدیک برقرار می‌کنند. در واقع، آنها مانند امتدادهای میکروسکوپی ریشه عمل کرده و توانایی گیاه برای دسترسی به مواد مغذی و جذب مؤثرتر آنها را افزایش می‌دهند.

پژوهشگران تأکید دارند که پیش از استفاده عملی از این روش در سامانه‌های واقعی کشاورزی فضایی، مطالعات بیشتری لازم خواهد بود. تحقیقات آینده به‌ویژه باید عملکرد این قارچ‌ها را در خاک واقعی ماه و مریخ آزمایش کند، نه فقط در شبیه‌سازی‌ها یا مواد جایگزین.

با وجود این محدودیت‌ها، گروه تحقیقاتی ظرفیت قابل‌توجهی برای استفاده از قارچ‌ها در کشاورزی آینده خارج از زمین می‌بیند. اگر این راهبرد نتیجه‌بخش باشد، قارچ‌های مفید می‌توانند به فضانوردان کمک کنند محصولات بیشتر و قابل‌اعتمادتری در ماه و مریخ تولید کنند و وابستگی به مواد غذایی ارسال‌شده از زمین را کاهش دهند.

پژوهشگران در بخش پایانی مطالعه خود نوشته‌اند

افزودن قارچ‌های تقویت‌کننده رشد گیاه به سامانه‌های کشاورزی مبتنی بر خاک ماه یا مریخ، می‌تواند بهبود راهبردی مهمی برای تولید محصولات کشاورزی در فضا و ایجاد سکونتگاه‌های انسانی فراتر از زمین به همراه داشته باشد. قارچ‌هایی مانند Trichoderma و گروه‌های مختلف AMF از شاخه Glomeromycota به دلیل توانایی خود در کاهش اثر تنش‌های غیرزیستی، آزادسازی و قابل‌دسترس کردن مواد مغذی ضروری و همچنین امکان بهبود ساختار فیزیکی و شیمیایی بسترهای خاک، اهمیت ویژه‌ای دارند. این میکروارگانیسم‌ها می‌توانند به‌عنوان ابزاری زیست‌فناورانه و امیدوارکننده برای تغییر محیط خاک از نظر ترکیبات معدنی عمل کنند و بر میکروبیوم مهندسی‌شده‌ای که برای فعالیت در بسترهای نامساعد به آن افزوده می‌شود، اثر مثبتی بگذارند.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.