Kikærter dyrket i måneregolith er stressede, men når modenhed, viser undersøgelse

Et nyligt fortryk sendt til bioRxiv undersøger, hvordan kikærter med succes er blevet dyrket i måneregolith-simulanter (LRS), hvilket markerer første gang, at en sådan retningslinje ikke kun er blevet etableret for kikærter, men også for dyrkning af mad til langsigtede menneskelige rummissioner.

Denne undersøgelse blev udført af forskere fra Texas A&M University og Brown University og rummer potentialet til at udvikle mere effektive metoder til dyrkning af fødevarer ved hjælp af udenjordiske ressourcer, specifikt med NASAs Artemis-program, der er beregnet til at returnere mennesker til månens overflade i de næste par år.

"Månen har ikke jord, som Jorden har," sagde Jessica Atkin, som er M.S. studerende i Soil Science ved Texas A&M University og hovedforfatter af undersøgelsen. "På Jorden har jorden organisk materiale fyldt med næringsstoffer og mikroorganismer, som understøtter plantevækst. De mangler på månen. Dette føjer til andre udfordringer, såsom reduceret tyngdekraft, stråling og giftige elementer."

Til undersøgelsen sammenlignede forskerne forholdet mellem Vermicompost (VC) og Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) med det mål at skabe en produktiv LRS-struktur til succesfuld dyrkning af kikærter (Cicer arietinum). AMF bruges ofte til at hjælpe med produktion af plantevæksthormon, mens VC indeholder ormegylle, der bruges til at forbedre frøvækst. Holdet analyserede forskellige kombinationer af 25%, 50%, 75% og 100% LRS, hvor hver blev blandet med tilsvarende målinger af VC og AMF. Mens eksperimenterne var planlagt til at køre i 120 dage, opdagede forskerne 100 % frøvækst på dag 16 og fortsatte også med at vokse i hele uge 6, 9 og 11.

Undersøgelsen bemærker, "Vi rapporterer det første tilfælde af dyrkning af kikærter (Cicer arietinum) i måneregolith-simulanter. Vi brugte jordregenereringsteknikker, der er almindelige på Jorden med LRS for første gang, ved at bruge både AMF og VC. Vi opnåede også den første dokumenterede kikært udbytte i en LRS-blanding Vores resultater viser, at regenereringsmetoder, der anvendes på jordbunden, kan hjælpe med at konditionere månens regolitter. På trods af lovende resultater viste alle planter i LRS tegn på klorofylmangel.

Klorofyl har det afgørende ansvar for at absorbere lys, oftest sollys, som planten kan bruge til fotosyntese. Mens holdet bemærkede klorofylmangler, bemærkede de også:"I uge syv tyder en synlig forbedring i klorofylniveauer på vellykket AMF-kolonisering i den inokulerede gruppe" med podningen på grund af den inkorporerede AMF.

Som nævnt kommer denne undersøgelse, da NASA planlægger at sende mennesker tilbage til månen med sit Artemis-program i de næste par år. Succesfuld vækst af planter ved hjælp af måneregolith er også kendt som in situ ressourceudnyttelse (ISRU), hvilket betydeligt kan reducere behovet for konstant genforsyning af mad eller jord fra Jorden. Selvom det ikke er direkte nævnt i undersøgelsen eller af forskerne, afspejler denne undersøgelse NASA's Lunar Surface Innovative Initiative, hvis mål er at udvikle teknologier på månen, der kan bruges til fremtidige bemandede missioner til Mars.

"Nyheden ved at bruge vermikultur er, at det hele kan udføres i rummet, hvad enten det er i en rumstation eller på månen, hvilket reducerer behovet for genforsyningsmissioner," sagde Atkin.

Denne nyhed inkluderer ikke kun den internationale rumstation (ISS) og kommende Artemis-missioner, men kan også omfatte kommercielle rumstationer såsom den planlagte Axiom Station, som skal sende sit første modul til ISS engang i 2026. For at eksemplificere fremskridtene, blevet lavet i retning af dyrkning af planter i LRS, kommer denne undersøgelse efter, at forskere ved University of Florida med succes dyrkede planten, Arabidopsis thaliana, i måneregolith, mens de opdagede, at planterne ikke opnåede de ønskede parametre, hvilket denne seneste undersøgelse har opnået.

Flere oplysninger: Jessica A. Atkin et al., Fra støv til frø:en månekikærtehistorie, bioRxiv (2024). DOI:10.1101/2024.01.18.576311

Journaloplysninger: bioRxiv

Leveret af Universe Today