А полученная биомасса пригодится в качестве биоудобрения для выращивания редиски или салата в базальтовом реголите.

Если выращивание арбузов за Полярным кругом вам уже не кажется каким-то экстремальным разделом садоводства, то как насчёт попробовать вырастить что-то съедобное на Марсе? Тут вам и холод, и пылевые бури, и замёрзшая солёная вода, и даже отсутствие почвы – вместо неё возделывать грядки придётся в чуждом всему зелёному марсианском реголите, по большей части состоящего из вулканического базальта. Тем не менее, создавать агрономические трудности и пытаться их решить – довольно таки популярное занятие. Мечтающие о колонизации Марса садоводы-любители могут даже приобрести готовые симулянты марсианского грунта – покупай и пробуй выращивать на подоконнике хоть редис, хоть базилик. Однако насколько это всё далеко от реальностей Красной планеты?

Слева: люцерна, выращенная в симулянте марсианского грунта при поливе обычной пресной водой; справа: при поливе только опреснённой с помощью цианобактерий водой. Фото: Pooja Kasiviswanathan et al, PLOS ONE, 2022.

Две основные проблемы марсианского земледелия заключаются в очень низком содержании нужных для роста растений веществ в грунте, а также в большой солёности потенциально доступной воды. Привезти в теплицу где-нибудь в районе кратера Гейла грузовик с удобрениями по понятным причинам не получится, а без удобрений растение даже если и даст зелёный побег, довольно быстро остановится в развитии, а то и вовсе зачахнет. С водой ситуация аналогичная – лёд, который могут добыть будущие колонисты, содержит слишком много соли, если его растопить, то для полива такая вода пригодной не будет – её нужно опреснять. К тому же воды нужно будет много, а строить какие-то опреснительные установки опять же весьма сложно.

Однако, как пишут исследователи из Университет штата Айова в своей статье в PLOS ONE, из этой безвыходной ситуации помочь найти выход может такое неприхотливое растение, как люцерна. На Земле сено из люцерны используют в качестве корма для сельскохозяйственных животных – в нём много белка и разных микроэлементов. Оказалось, что люцерна хорошо себя чувствует в скудном марсианском грунте – не только прорастает из семян, но вполне уверенно растёт дальше. Поэтому люцерну можно использовать для того, чтобы насытить грунт доступной органикой для других более привередливых растений – сделать из грунта уже какую-никакую почву. Собственно, на облагороженном люцерной симулянте марсианского реголита у исследователей получилось прорастить репу, редис и салат. Такой выбор культур неслучаен – они быстро растут, не требуют заметного ухода и не испаряют много воды. Да, а что же с водой?

Здесь на помощь лабораторной люцерне пришли цианобактерии Synechococcus. Они не боятся солёной морской воды, и их можно использовать, чтобы убрать из воды избыток соли. Бактерии аккумулируют соль внутри клетки, понижая тем самым солёность раствора. Если из полученного раствора отфильтровать бактерии вместе с солью, то оставшаяся вода вполне подходит и для полива люцерны и для орошения более прихотливых корнеплодов. На следующем этапе исследователи планируют попробовать вырастить злаковые и зернобобовые культуры. После чего, видимо, встанет вопрос, в каком кратере сооружать первую марсианскую мельницу.