Se gli esseri umani vorranno vivere su Marte per un lungo periodo, sarà necessario coltivare in loco per il fabbisogno alimentare. Ma un recente studio, pubblicato su Frontiers, mostra che non sarà possibile farlo in serre sulla superficie, sfruttando la luce del Sole, contrariamente a quanto si vede in molti progetti scientifici e film di fantascienza.
La Wageningen University & Research e il Reactor Institute Delft dei Paesi Bassi stanno studiando da tempo l'effetto della radiazione cosmica sulla crescita delle piante. Gli esperimenti hanno mostrato che le piante dovranno essere protette sul Pianeta Rosso, proprio come gli esploratori umani.
Il team ha studiato l'effetto delle radiazioni gamma registrate dal rover Curiosity su Marte, su crescione (lepidium sativum) e segale (secale cereale).
Poiché la radiazione su Marte è circa 17 volte più alta che sulla Terra (230 μGy/d, microgray per giorno), l'esperimento è stato condotto seguendo rigide precauzioni di sicurezza.
L'esperimento
I semi di entrambe le specie sono stati seminati in vasi situati in sei vassoi rettangolari di 52 x 32 cm. Ogni vassoio era composto da vasi disposti su sette colonne e dodici file. Sul fondo dei vasi è stato messo un pezzo di carta per evitare la fuoriuscita di terriccio. I vassoi con i vasi sono stati collocati in altri vassoi per raccogliere l'acqua fuoriuscita.
Dei vassoi di controllo, sempre con segale e crescione, sono stati collocati in due scatole con luci a led e cappe aspiranti senza radiazioni.
Nei contenitori sottoposti al trattamento, invece, per simulare le particelle energetiche solari (SEP), la radiazione è stata emessa con cinque sorgenti a cobalto 60 (60Co), appositamente "prodotte" per l’esperimento. Queste sono state poste sopra le piante per creare un campo di radiazione aereo paragonabile a quello di Marte.
"Creare un campo di radiazioni aereo è complicato ed è per questo che sono state utilizzate 5 sorgenti per impedire che ad una pianta arrivasse una dose maggiore che ad un'altra, influenzando altrimenti l'esito dell'esperimento", spiegano gli autori.
Le piante in crescita sono state irradiate costantemente per 28 giorni e successivamente raccolte.
Gli effetti delle radiazioni sono stati molteplici, tra cui foglie marroni e crescita ridotta. Oltre a ciò, aggiungono gli autori, il raccolto è stato deludente e sicuramente inferiore a quello delle piante appartenenti al gruppo di controllo non irradiato. Wieger Wamelink, ricercatore principale dell'Università di Wageningen, ha affermato di essersi sempre aspettato che le radiazioni avrebbero avuto un effetto negativo sulla crescita delle piante, "ma ciò non era mai stato studiato troppo bene, quindi abbiamo dovuto confermare che questa aspettativa fosse corretta".
(A) coltura del crescione sulla Terra, a sinistra e su Marte (simulata) a destra. (B) trattamenti con radiazioni: crescione a sinistra e segale a destra. Le torri Lego contengono nella parte superiore un dosimetro a termoluminescenza. Le foto sono state scattate la mattina del raccolto.
Andare su Marte per vivere sottoterra
Andare a vivere su Marte potrebbe non essere così eccitante come si aspetterebbe. In questo esperimento è stata utilizzata solo la radiazione gamma, mentre su Marte la radiazione cosmica è costituita da radiazioni alfa, beta gamma e UV, quindi potrebbero verificarsi delle differenze (in peggio!) anche se la dose era all'incirca la stessa che le piante (o l'uomo!) avrebbero effettivamente ricevuto su Marte.
“Ora che è chiaro che possiamo aspettarci effetti negativi sulla crescita delle piante a causa delle radiazioni su Marte, dobbiamo proteggerle. Un'opzione potrebbe essere quella di coltivare le piante sotto terra in una cupola dove la maggior parte delle radiazioni non può penetrare e in modo che anche gli esseri umani siano protetti", afferma Wamelink. "È una sfida più complicata che coltivare in serra in superficie ma rende anche la vita più facile poiché possiamo coltivare piante in circostanze completamente controllate, applicando la luce a LED", ha aggiunto. "Ecco perché ora abbiamo iniziato i primi esperimenti in un bunker della guerra fredda ad Arnhem, vicino a Wageningen, sotto terra ma in un ambiente completamente controllato".
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