Galimybė kolonizuoti kitas planetas žavi ne vien mokslinės fantastikos mėgėjus. Siekdami išsiaiškinti, ar įmanoma gyventi kitose planetose, daugybę tyrimų atlieka ir mokslininkai. Randama vis daugiau įrodymų, kad kadaise skystas vanduo tyvuliavo Marso paviršiuje. Nieko stebėtino, jog, įskaitant Mėnulį, ši planeta laikoma viena realiausių pretendenčių pirmosioms žmonijos kolonijoms už Žemės ribų. Tačiau mokslininkai neatmeta galimybės agrarines kultūras auginti ir, pavyzdžiui, Veneroje.
„Siekis kolonizuoti naujas žemes, naujas teritorijas žmogui yra tiesiog prigimtinis, - teigia Florencijos universiteto (Italija) Augalų, dirvožemio ir aplinkos mokslų katedros mokslininkas Giacomo Certini. – Tad horizontų išplėtimas į naujus pasaulius jokiu būdu neturėtų kelti nuostabos. Žmonių apgyvendinimas ir maisto auginimas kitose planetose netrukus gali tapti būtinybe.“
Į Marsą keliausiantiems žmonėms, ko gero, užuot gabenusis viską iš Žemės, teks kaip įmanoma efektyviau ir išradingiau išnaudoti Raudonosios planetos išteklius – viską gabentis iš Žemės bus tiesiog per brangu. Vienas iš rimtesnių iššūkių Marso kolonistams – patiems užsiauginti maisto. Tai bus iššūkis, nes Marso ekosistema nuo žemiškosios skiriasi kaip reikiant. Tačiau, anot Italijos mokslininkų, žemės ūkio kultūras ne mažiau sėkmingai galima būtų auginti ne tik Marso ar Mėnulio, bet ir Veneros paviršiuje.
Žinoma, prieš paskelbdami tokį sprendimą, mokslininkai pirmiausiai turėjo įvertinti, ar minėtų planetų dirvožemis yra tinkamas kultūrinei žemdirbystei.
„Nepaisant įvairių filosofinių ir tikimybinių išvedžiojimų, svarbiausia yra žinoti, ar kitos planetos paviršius yra tinkama dirva augalams, - samprotauja G.Certini. – Tam pravertė visa patirtis, sukaupta ištisus šimtmečius tyrinėjant gimtosios mūsų planetos „odą“. Ši informacija leidžia daryti tam tikrų prielaidų apie kaimyninių planetų dirvožemius.“
Taigi, kas yra dirvožemis?
Tiesa, prieš pradedant tyrinėti kitų planetų dirvožemius, reikia apsibrėžti dirvožemio sąvoką.
„Neapsibrėžus dirvožemio sąvokos (ši sąvoka turėtų būti visuotinai priimtina, išsami ir aiškiai apibrėžianti skirtumą tarp dirvožemio ir ne-dirvožemio), sunku nuspręsti, kurie kintamieji turėtų būti laikomi dirvožemio savybėmis, ir kurie – ne, - tvirtina G.Certini.
Universalų dirvožemio apibrėžimą pateikė Donaldas ir Diana Johnsonai šių metų rugpjūtį Brisbene (Australija) vykusioje 19-oje Pasaulinėje dirvožemio mokslų konferencijoje. Jie dirvožemį apibrėžė kaip „substratą Žemės paviršiuje arba arti jo, taip pat analogiškus darinius, pasižyminčius panašiomis biologinėmis, cheminėmis ir /ar fizinėmis savybėmis bei procesais.“
Marso dirvožemis. NASA nuotr.
Pagal šį apibrėžimą, Žemėje dirvožemio formavimąsi lemia penki veiksniai: pirminės uolienos, klimatas, topografija, laikas ir flora bei fauna. Ekspertai diskutuoja tik dėl paskutiniojo faktoriaus – floros ir faunos. Nors bendrai yra sutarta dirvožemiu laikyti terpę, kurioje gali augti augalai, pagal šį kriterijų dirvožemis egzistuoja tik tada, kai egzistuoja ir augalija/gyvūnija. O štai G.Certini dirvožemio sąvoką yra linkęs formuluoti kiek kitaip: „Dirvožemis yra medžiaga, kurioje glūdi visa informacija apie aplinkos istoriją.“ Gyvybės sąlyga šiame apibrėžime nėra būtina.
„Daugelis mokslininkų linkę manyti, kad gyvybė dirvožemio susidarymui yra būtina sąlyga, - pažymi G.Certini. – Tačiau ne visi (tarp jų – ir aš), su tuo sutinka, motyvuodami, kad Žemėje yra dirvožemio, kurio niekaip nepaveikė augalija ar gyvūnija. Kalbu apie Sausuosius Slėnius Antarktidoje arba Atakamos dykumą Čilėje. Šios dvi vietovės įrodo, kad dirvožemio susidarymui gyvybė nėra reikalinga.“
G.Certini ir jo kolegos įsitikinę, kad dirvožemis yra atmosferos veikiamas išorinis dangaus kūno apvalkalas, kuriame glūdi informacija apie klimatinę ir geocheminę jo istoriją.
Marse, Veneroje ar Mėnulyje gamtinės sąlygos yra visiškai skirtingos. Venerą gaubia itin tanki atmosfera, kurios slėgis žemiškąjį atmosferos slėgį viršija maždaug 91 kartą. Veneros atmosferą sudaro anglies dvideginis ir sieros rūgšties lašeliai, taip pat nežymūs kiekiai vandens ir deguonies. Mokslininkai spėja, kad Veneros dirvožemį formuoja terminiai procesai, vėjų korozija, taip pat vulkaninis, meteoritinis aktyvumas.
Mėnulio dirvožemis. NASA nuotr.
Marso dirvožemio formavimuisi daugiau įtakos turėjo ne cheminiai, o fiziniai veiksniai (meteoritų smūgiai, geoterminis aktyvumas). Anot G.Certini, veikiančių ugnikalnių Marse seniai nebėra, tačiau temperatūrų skirtumas tarp pusrutulių sukuria galingus vėjus. Mokslininkas pažymi, kad cheminiai procesai dirvožemio formavimuisi įtakos galbūt turėjo praeityje, mat rausvo atspalvio Marso gruntas yra prisodrintas yrančių geležies mineralų.
Mėnulio atveju dirvožemis sudarytas iš uolų ir jų nuolaužų, taip pat specifinių dulkių, o dirvožemį formavo meteoritų smūgiai ir saulės vėjo inicijuotos cheminės reakcijos.
Aeroponika – augalų auginimas be dirvožemio
Tačiau yra ir alternatyvi agrarinė kryptis – maistines kultūras galima auginti ne dirvožemyje. Ir tai – toli gražu nebe mokslinė fantastika. Aeroponikos metodu daržovės, grūdinės kultūros ar vaisiai auginamos praktiškai iš oro ir labai nedidelių vandens kiekių. Aeroponika tobulinama jau nuo pokario metų, o komerciniu pagrindu naudojama nuo 1983 m.
Aeroponinė oranžerija. Ki7xh.com nuotr.
„Kas pasakė, kad dirvožemis yra būtinas daržovių auginimui? – retoriškai klausia Ellen Graber iš Izraelio agrokultūrinių tyrimų organizacijos. – Pakanka vandens ir maistingųjų medžiagų. Modernioje agrarinėje kultūroje vis labiau populiarėja „bedirvožemė terpė“.
1997 m. NASA išbandė aeroponikos metodą tarptautinėje kosminėje stotyje MIR. NASA šis metodas domino todėl, kad, auginant pagal šią technologiją, reikia labai nedaug vandens, o tai – svarbus kosminių skrydžių faktorius. Be to, aeroponikos būdu išauginti augalai yra puikus deguonies ir geriamojo vandens (pvz., agurkų vaisiai) šaltinis.
„Neabejoju, kad kai žmonės kada nors pradės kurios nors kitos planetos, pvz., Mėnulio, apgyvendinimo programą, aeroponika bus kaip reikiant ištobulinta, ir jokio dirvožemio augalams ten nereikės.“
Nežemiški dirvožemiai
Vis tik grįžkime prie dirvožemių kitose planetose. Juose slypi svarbių užuominų apie jo gyvybingumą (buvusį ar būsimąjį). Analizuojant Marso gruntą, buvo prieita prie išvados, jog galbūt anksčiau Marso klimatas buvo kur kas drėgnesnis ir šiltesnis.
2008 m. NASA aparatas Phoenix Mars Lander su Marso dirvožemiu atliko pirmąjį drėgmės eksperimentą. Gavus rezultatus paaiškėjo, kad aplinka Marse gyvybei palanki kur kas labiau nei buvo manyta – Marso dirvožemyje kada nors bus galima auginti daržoves, grūdines kultūras, vaisius.
Aplinka Marse gyvybei palanki kur kas labiau nei buvo manyta? Paleo-future.com iliustr.
„Mūsų aptikti įrodymai liudija, kad ten buvo vandens, - tvirtina Samas Kounavesas iš Tuftso universiteto. – Nes dirvožemyje gausu druskų. Be to, jame aptikome nemažai maistingųjų medžiagų, kitaip tariant cheminių junginių, kurie yra būtini gyvybei.“
Tyrėjai Marso dirvožemio mėginiuose aptiko magnio, natrio, kalio, chloro. Be to, Marso grunte buvo gausu šarmų.
Tad kurioje planetoje pradėsime auginti „nežemiškas“ daržoves – Marse, Mėnulyje, o gal Veneroje? Atsakymą, ko gero, pateiks laikas.
Saulius Žukauskas
