Nông nghiệp vũ trụ: Loài thực vật nào có thể trồng trên sao Hỏa?

Nếu một ngày nào đó nhân loại quyết định sẽ thực sự mở rộng phạm vi sinh sống lên sao Hỏa, việc tìm ra loại đất và nguồn nước thích hợp để trồng cây lương thực sẽ là công việc ưu tiên hàng đầu.

Nếu như từng xem bộ phim khoa học viễn tưởng "The Martian" (tạm dịch: Người về từ sao Hỏa, 2015), người xem chứng kiến những củ khoai tây đã được trồng và cứu sống phi hành gia bị kẹt trên sao Hỏa như thế nào.

Cỏ linh lăng. (Ảnh: Ivaschenko Roman).

Tuy nhiên, trên thực tế, vì hàm lượng dinh dưỡng trong đất trên sao Hỏa rất thấp, độ mặn của nước lại cực cao nên việc trồng cây lương thực như khoai tây là điều không thể.

"Do đó, điều cần thiết là phát triển các chiến lược để tăng cường dinh dưỡng chứa trong đất trên sao Hỏa, cũng như khử muối trong nước mặn cho các sứ mệnh dài hạn" - theo bài nghiên cứu về vấn đề trồng trọt trên sao Hỏa đăng trên tạp chí khoa học PLOS ONE (tháng 8-2022).

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện ra rằng cỏ linh lăng thực sự có thể làm được việc vừa nêu.

Nhóm nhà nghiên cứu thuộc đại học bang Iowa phát hiện cỏ linh lăng - thực vật được dùng làm thức ăn cho gia súc - có thể tồn tại trên đất núi lửa cứng tương tự như đất trên sao Hỏa. Chúng sẽ có thể được sử dụng như thành phần trong phân bón bổ sung để trồng thực vật làm thực phẩm khác như rau diếp hay củ cải.

“Đất hàm lượng dinh dưỡng thấp và nước rất mặn trên sao Hỏa không thích hợp để sử dụng cho việc nhân giống cây lương thực. Do đó cần phát triển chiến lược tăng cường hàm lượng dinh dưỡng của đất sao Hỏa cũng như khử mặn cho nước phục vụ các sứ mệnh dài hạn”, nhóm nhà nghiên cứu cho biết.

Cỏ linh lăng có tiềm năng được trồng trên sao Hỏa.

Việc tạo ra bản sao đất sao Hỏa tại Trái đất không hề dễ dàng. Nhóm nghiên cứu cố gắng tạo bản sao gần giống nhất rồi thử nghiệm gieo trồng nhiều loại thực vật khác nhau.

Đất trên sao Hỏa phần lớn là bazan phong hóa. Một số nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng bazan chứa nhiều nguyên tố vi mô như carbon, hydro, oxy,… và nguyên tố phụ khác như mangan, crom, niken,…

Cỏ linh lăng trồng trên bản sao đất sao Hỏa không cần thêm bất kỳ loại phân bón nào để sinh trưởng mạnh mẽ như trồng trên đất Trái đất. Thực vật này sau đó được nhóm nghiên cứu dùng làm phân bón bổ sung dinh dưỡng cho bản sao đất sao Hỏa, trồng thành công rau diếp và củ cải – loại thực vật có thể được biến đổi để trồng ngoài vũ trụ vì không cần tốn nhiều nước hay thời gian chăm sóc và lại sinh trưởng nhanh.

Tuy nhiên, thử nghiệm trồng cỏ linh lăng vẫn cần đến nước ngọt – thứ mà sao Hỏa không có sẵn. Nhóm nghiên cứu đặt ra giả thuyết nước mặn trên sao Hỏa có khả năng được xử lý bằng một loại vi khuẩn biển và lọc qua lớp đá núi lửa tạo ra nước ngọt.

Một vấn đề nữa là bản sao tái tạo đất sao Hỏa không chứa một số muối perchlorate độc hại như bản thật. Cần tìm cách rửa sạch muối perchlorate bằng nước mặn trên sao Hỏa. Nhưng thử nghiệm đã đem lại lựa chọn tiềm năng về tái tạo đất bề mặt hành tinh đỏ một cách tốt nhất.

Theo nhóm nghiên cứu, trong lâu dài có thể xử lý đất và tài nguyên nước tại chỗ để canh tác trên sao Hỏa, phục vụ sứ mệnh tương lai lẫn mục tiêu định cư.

Thông tin cỏ linh lăng tốt cho việc cải tạo đất trên sao Hỏa có lẽ không quá ngạc nhiên. Bởi lẽ, nông dân lâu nay biết rằng linh lăng là một loài thực vật chứa hàm lượng nitơ cao, cùng nhiều khoáng chất như phốt-pho, kali, canxi, lưu huỳnh, magiê, boron, sắt và kẽm, rất thích hợp để dùng làm phân bón tự nhiên cải tạo đất.

Nếu như linh lăng có thể giúp cải tạo đất sao Hỏa, ngày mà nông dân trồng trọt và thu hoạch các loại cây lương thực trên hành tinh đỏ không còn xa vời.