AGRICOLTORI MARZIANI

Introduzione

I vegetali in generale sono per l'uomo una fonte imprescindibile di vita.
Senza di essi non potremmo vivere: ci forniscono svariate forme di sostentamento, tra le quali le più importanti sono certamente il nutrimento derivante dalla raccolta e dall'agricoltura (foglie, frutti, radici e semi), ma soprattutto la produzione di ossigeno.
L'ossigeno infatti che respiriamo è quasi totalmente generato dal processo di fotosintesi clorofilliana (1) processo che serve alle piante per trasformare la linfa grezza assorbita dalle radici in linfa elaborata per nutrire le proprie cellule.
Sulla Terra la presenza di vegetali permette quindi il riciclo dell'anidride carbonica in cambio di ossigeno "puro".
Perché su alcuni pianeti non si sono sviluppati vegetali e piante? E' possibile intraprendere un processo di inserimento di forme vegetali in ambienti extra-terrestri?
La domanda è più che giusta, tanto che la NASA ha deciso di intraprendere un progetto nell'ottica di coltivare vegetali su pianeti extra-terrestri; in particolare le loro prime sperimentazioni sono avvenute su Marte, in prossimità della Stazione Spaziale Internazionale.

CC0 Creative Commons, Logo NASA

Prime sperimentazioni terrestri

La prima domanda che Wieger Wamelink, ricercatore capo del Wageningen University & Research Center nei Paesi Bassi, si pose nell’ottobre del 2015 fu:
“Il terreno di cui è composto Marte è coltivabile? Cosa può crescere in quell’ambiente?”
Dagli studi che fece con altri ricercatori su un terreno equivalente a quello presente sul Pianeta Rosso ottenne risposte affermative: pomodori, piselli e segale sembravano crescere senza problemi.
Per dovere di cronaca il terreno simile a quello di Marte rese solo leggermente meno del normale terreno terrestre solitamente impiegato in agricoltura e quindi la differenza non risultò così determinante; da qui l’idea di trasportare la coltivazione su Marte, così che nelle giuste condizioni, i primi colonizzatori del Pianeta Rosso possano autoalimentarsi in modo sostenibile grazie alle coltivazioni portate avanti direttamente in loco (”prodotti a chilometro zero”) (2).
Wamelink affermò riguardo alla sua sperimentazione:

"La produzione di biomassa sul terreno simil-marziano è inferiore a quella sulla Terra, ma era una differenza minima. È stata una vera sorpresa per noi: mostra che il "terreno-copia" del suolo marziano ha un grande potenziale se adeguatamente preparato e innaffiato".

Ovviamente trovare un materiale sulla Terra che si avvicinasse molto a quello presente su Marte non fu facile: i ricercatori, in base ai dati forniti dalle precedenti spedizioni, analizzarono quello trovato in luoghi estremi del nostro pianeta, dove la struttura chimica fosse simile a quella del Pianeta Rosso ed infine prelevarono ed utilizzarono quello originario dalle pendici di un vulcano delle Hawaii.

CC3 Creative Commons
La sperimentazione è stata provata in parallelo anche su un terreno simil-lunare, ma in questo caso i dati ottenuti non hanno dato i risultati sperati: la resa risultò essere il 50% in meno da quanto prodotto su Marte e quindi troppo scarsa per proseguire la sperimentazione.

L’esperienza italiana

Anche in Italia la curiosità è stata tale che gli studiosi hanno creato una “serra marziana”, realizzata dall'Enea in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e l'Università Statale di Milano come supporto al progetto Amadee-18, a cura dell’ dall’Austrian Space Forum (3). I ricercatori Luca Nardi (ENEA), Sara Piccirillo (ASI) e Francesco Cavaliere (Università di Milano) per il progetto HortExtreme hanno predisposto un sistema per fornire alimentazione attraverso un orto ultra-tecnologico ai 5 futuri astronauti che hanno effettuando 15 esperimenti in previsione di una spedizione su Marte.
La fase che ha visto coinvolti gli studiosi italiani è stata divisa in un primo step in cui sono stati definiti i parametri logistico-scientifici ed in seguito hanno lasciato la Kepler Station, ovvero il campo centrale nel deserto dell’Oman dove si è svolta Amadee-18, ed hanno munito i futuri astronauti di una tenda gonfiabile con una camera per lo sviluppo di piante per mezzo di luci a led, un’atmosfera controllata ed un riciclo di acqua.
La fase attiva è stata monitorata costantemente sia per verificare la reale possibilità della sperimentazione, ma anche per conoscerne i costi a livello energetico energetici. La sperimentazione si è conclusa a fine Febbraio con buoni risultati. (4).

Le prime coltivazioni su Marte

A fronte delle certezze ottenute con la sperimentazione sulla Terra, il dubbio più grande alla vigilia di questa sperimentazione era il rischio di non trovare situazioni ideali su Marte: in particolare l’assenza di gravità rendeva particolarmente dubbiosi i ricercatori.
La NASA ha così scelto di portare avanti un progetto, Advanced Plant Habitat (APH) 5, che avesse lo scopo di verificare l’effettiva possibilità di coltivare vegetali in assenza di gravità; il tutto è stato possibile grazie ad una speciale serra presente nella Stazione Orbitante. (6)

CC0 Creative Commons, Il grano nano coltivato sulla Stazione Spaziale su Marte
Alberto Battistelli, dell'Istituto di Biologia Agroambientale e Forestale (Ibaf) del Cnr, in un’intervista ha dichiarato l’importanza delle scoperte fatte e che i risultati ottenuti potrenno dare spunti per i prossimi step.

"I ricercatori della Nasa sono riusciti a raggiungere livelli di controllo dei fattori ambientali di crescita delle piante mai raggiunti prima sulla Iss. Questo apre la strada a ulteriori esperimenti. Con questo strumento siamo in grado di riprodurre semi nello spazio per generazioni".

Prodotti commestibili?

Infine, la fase più cruciale dell'esperimento: determinare se queste piante siano commestibili e sicure da mangiare. Questo processo di analisi non è ancora stato incominciato, ma sarà un punto sul quale gli scienziati si dovranno soffermare, poiché onestamente non ha senso coltivare piante non commestibili. L’unico motivo rimarrebbe quindi quello della produzione di ossigeno.
Il ricercatore Wamelink ha affermato in seguito ai suoi studi:

"I terreni racchiudono metalli pesanti come piombo, arsenico e mercurio e anche molto ferro. Se i componenti vengono assorbiti dalle piante, sono immagazzinate nelle varie parti e rendono la pianta stessa velenosa".

Bibliografia
1 La fotosintesi clorofilliana
2 Sperimentazione di coltivazioni su Marte
3 Dettagli sul progetto Amadee-18
4 Il progetto italiano HortExtreme
5 Video crescita vegetali sulla Stazione Spaziale
6 L’esperimento sostenuto nella Stazione Spaziale