Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Landsvirkjun - borði í orkumálaflokki

Væri hægt að rækta kartöflur á Mars?

Upprunalega hljóðaði spurningin svona:
Væri hægt að rækta kartöflur á Mars eins og í myndinni The Martian?

Þegar menn velta fyrir sér geimferðum kemur strax upp í hugann hvort og þá hvernig hægt sé að tryggja næga fæðu fyrir ferðalangana þegar á áfangastað er komið. Líklegt er talið að á næstu áratugum verði reynt að senda mannað geimfar til Mars og því ekki úr vegi að velta fyrir sér hvort hægt sé að framleiða þar kartöflur, enda eru þær auðræktaðar, harðgerðar og innihalda talsverða orku.

Vísindamenn telja að á Mars verði tiltölulega auðvelt að vinna vatn, sem er forsenda þess að líf geti þrifist. Hitastigið á Mars er hins vegar ekki mjög hagstætt til ræktunar, hitinn fer í allt að 10°C á daginn, sem er eins og í meðalsumri á Íslandi en næturhitinn fer niður úr öllu valdi, allt niður í -40°C. Slíkar hitasveiflur þola engar jarðneskar plöntur þannig að ljóst er að nauðsynlegt er að búa til einhvers konar gróðurhús þar sem hægt er að halda hitastiginu jöfnu, helst í kringum 12-15°C á daginn (má svo sem alveg fara upp í 20°C) og ekki niður fyrir 5-8°C á nóttunni.

Kartöflur eru auðræktaðar, harðgerðar og innihalda talsverða orku.

Allar plöntur þurfa á vatni að halda og sem betur fer hafa vísindamenn fundið leiðir til þess að vinna vatn á Mars. Loftþrýstingur á Mars er einungis um 1% af loftþrýstingi á jörðinni. Plöntur á jörðinni hafa ekki aðlagast svona lágum loftþrýstingi og rannsóknir hafa sýnt að ef þær eru ræktaðar við lágan loftþrýsting leitar vatn út úr plöntunum og þær verða fyrir þurrkstreitu, jafnvel þótt þær séu ræktaðar í háum loftraka og vökvaðar eftir þörfum. Vísindamenn velta nú fyrir sér hvort hægt sé að nota erfðatæknina til að búa til plöntur sem þola þessi skilyrði. Að minnsta kosti þarf ræktunaraðstaðan á Mars að vera þannig að hægt sé að halda loftþrýstingi nær því sem gerist á jörðinni til að plönturnar skrælni ekki. Kartöflur eru hins vegar ein af þeim tegundum sem mætti taka til ræktunar á Mars vegna þess að þær eru að upplagi ekki mjög vatnsfrekar. Nauðsynlegt er þó að taka með sér útsæði frá jörðu til að hefja ræktunina og skiptir þá miklu máli að velja útsæði sem er harðgert og laust við sjúkdóma. Sýnt hefur verið fram á að þyngdarkraftur er ekki nauðsynlegur til að plöntur vaxi á eðlilegan hátt, plöntur ræktaðar í þyngdarleysi eða því sem næst sýna eðlilegt vaxtarlag þannig að hægt er að gera ráð fyrir því að kartöflur vaxi með eðlilegum hætti á Mars.

Plöntur á jörðu eru lagaðar að mismunandi daglengd eftir því hvar þær eiga uppruna sinn. Kartöflur hafa þróast við tiltölulegan langan dag á sumrin og þá vaxa grös kartaflnanna hratt upp. Þegar fer að rökkva á nóttunni hefst forðasöfnun plantnanna í stöngulhnýðin fyrir alvöru, hinar eiginlegu kartöflur myndast. Mikilvægt er að vera meðvitaður um ljósþarfir plantnanna og bregðast við með viðeigandi lýsingu í ræktuninni á Mars. Með svokallaðri LED-lýsingu er hægt að stýra nákvæmlega bylgjulengdum ljóss og velja ljóssamsetningu sem hentar kartöflum.

Rannsóknir á Mars hafa sýnt að þar er hægt að finna öll þau helstu næringarefni sem plöntur þurfa á að halda og með þá þekkingu í farteskinu þarf einungis að finna leiðir til að vinna þessi áburðarefni þannig að þau nýtist plöntum. Einnig þarf að hafa í huga að ekki er víst að hlutfall þessara næringarefna sé alls staðar fullnægjandi fyrir plöntur, þótt það sé örugglega mismunandi eftir staðsetningu á plánetunni. Menn munu því þurfa að nota áburðargjöf að hluta til að tryggja plöntunum nauðsynlega næringu.

Hér er ein útgáfa af hugsanlegri plönturæktun á Mars.

Myndir af yfirborði plánetunnar minna helst á hálendi Íslands, það er grýtt og sendið og raunverulegan ræktunarjarðveg skortir með öllu. Kartöflur þrífast best í frekar sendnum jarðvegi, eins og kartöflubændur um sunnanvert Ísland geta hæglega staðfest. Hreinn sandur telst þó ekki gott ræktunarefni því hann heldur illa raka og bindur ekki þau næringarefni sem plönturnar þurfa. Þess vegna þarf að bæta lífrænu efni saman við sandinn til að hann verði rakaheldnari, auk þess sem lífræna efnið inniheldur næringarefni fyrir plönturnar. Á jörðu er auðvelt að verða sér úti um lífrænt efni, hvort heldur sem er húsdýraáburð eða plöntuleifar, eins og finna má í safnhaugum eða þar sem eldhúsúrgangur er jarðgerður. Gera má ráð fyrir að slíkt sé af skornum skammti á Mars í fyrstu. Þess vegna hafa vísindamenn velt fyrir sér að safna öllu lífrænu efni sem fellur til á leiðinni til Mars, þurrka það og frysta og nota svo í ræktun þegar á leiðarenda er komið.

Í frjósömum jarðvegi eru örverur sem hjálpa til við niðurbrot næringarefna þannig að skynsamlegt er að taka með sér örlítinn skammt af góðum jarðvegi frá jörðu til að koma jarðvegsörverulífinu af stað á Mars því ekki er víst að örveruflóran í því lífræna efni sem safnað er á leiðinni endurspegli endilega allar þær jarðvegsörverur sem þurfa að vera til staðar. Hvort slíkur jarðvegsinnflutningur sé siðlegur er aftur önnur spurning því enn er ekki fullkannað hvort og þá hvaða örverur er að finna á Mars og áhrif jarðneskra örvera á slíkt samfélag algerlega óþekkt.

Niðurstaðan er því sú að það sé hægt að rækta kartöflur á Mars, geti menn byggt yfir þær gróðurhús þar sem hægt er að halda loftþrýstingi nægilega háum, stýra lýsingu á ræktunartímanum, haldið á þeim nægilegum hita á ræktunartímanum, unnið vatn úr umhverfinu, komið lífrænu efni saman við sandinn á Mars og unnið þau næringarefni sem plönturnar þurfa á að halda úr marsískum jarðvegi.

Heimildir og myndir:

Útgáfudagur

17.10.2016

Spyrjandi

Edda Björgvinsdóttir

Höfundur

Guðríður Helgadóttir

forstöðumaður starfs- og endurmenntunardeildar Lbhí

Tilvísun

Guðríður Helgadóttir. „Væri hægt að rækta kartöflur á Mars?“ Vísindavefurinn, 17. október 2016. Sótt 20. október 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=71937.

Guðríður Helgadóttir. (2016, 17. október). Væri hægt að rækta kartöflur á Mars? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=71937

Guðríður Helgadóttir. „Væri hægt að rækta kartöflur á Mars?“ Vísindavefurinn. 17. okt. 2016. Vefsíða. 20. okt. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=71937>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Veirur

Veirur eru örsmáar eindir, erfðaefni í prótínhylki. Þær geta ekki fjölgað sér sjálfar en sýkja lifandi hýsilfrumur og fá þær til að búa til nýjar veirur í stað þess að sinna reglulegri starfsemi sinni. Allar lífverur hafa sínar veirur, til eru veirur sem ráðast á bakteríufrumur, aðrar ráðast á frumur manna, enn aðrar á plöntur og svo framvegis.