Coltivazione di riso. Crediti: Wikimedia Commons
Uno dei prossimi grandi obiettivi del settore spaziale è quello di portare l’umanità su Marte. Questa colossale impresa, una delle più complesse e costose nella storia dell’esplorazione spaziale, sta già vedendo coinvolta da svariati anni la ricerca scientifica in diversi settori, che a piccoli passi prova a trovare delle soluzioni agli innumerevoli ostacoli sulla strada verso la riuscita. Uno dei più grandi problemi di questo tipo di missioni è il fatto che gli astronauti si troveranno ad affrontare permanenze di lunga durata sul Pianeta rosso. Tra le priorità, la sopravvivenza dell’equipaggio si troverebbe, ovviamente, al primo posto, e di conseguenza la gestione di risorse come cibo e acqua sarebbe fondamentale. Ma trasportare carichi molto pesanti o effettuare missioni di rifornimento con le scorte necessarie potrebbe gravare di molto sui costi già estremamente elevati. Proprio per questo motivo, uno degli aspetti su cui si punta maggiormente è la cosiddetta in situ resource utilization, vale a dire il saper utilizzare efficacemente le risorse sul posto. Ad esempio, su Marte, al contrario di quanto si potrebbe pensare, sono già presenti risorse che potrebbero essere sfruttate per una eventuale produzione di cibo: acqua, regolite, luce, CO2. Data questa opportunità, alcuni studi si stanno concentrando sulla coltivazione di alcune varietà di piante in composti simulanti del terreno marziano.
Uno di questi studi è stato recentemente effettuato da un team di ricercatori dell’Università dell’Arkansas (Usa), che in una nuova ricerca presentata il mese scorso alla 54esima Conferenza sulla scienza lunare e planetaria ha descritto alcuni sorprendenti risultati ottenuti sperimentando la coltivazione di riso in un simulante di regolite marziana. I ricercatori hanno scoperto che le difficoltà di crescita e sopravvivenza del riso potrebbero essere parzialmente superate attraverso il controllo di geni legati allo stress.
Il team guidato da Peter James Gann, dottorando in biologia cellulare e molecolare all’Università dell’Arkansas, ha coltivato tre varietà di riso: una comune (wild type) e due nelle quali sono stati alterati geni che regolano la reazione della pianta di riso agli stress, come la salinità, la siccità e la scarsità di nutrienti nel suolo. I terreni utilizzati per l’esperimento sono tre: un normale terriccio per vasi, un simulante di terreno marziano e un mix dei due. Come simulante i ricercatori hanno utilizzato il Mojave Mars Simulant (Mms), un terreno ricco di basalto estratto dal deserto del Mojave, e sviluppato dalla Nasa.
Infografica sulla crescita del riso in terreni con diverse proporzioni di Mars Soil Simulant (MMS1). Crediti: Peter James Icalia Gann
Il team di ricercatori ha notato che alcune caratteristiche fisico-chimiche del terreno marziano – come la capacità di trattenere l’acqua, la composizione minerale, il pH e le dimensioni delle particelle – possono sostenere lo sviluppo delle piante di riso. Nonostante questo, le piante presentano importanti segni di stress: pur riuscendo a crescere, non sono cresciute come quelle coltivate nel terriccio e nella miscela ibrida. Ma sostituendo anche solo un quarto del simulante marziano con il terriccio, lo sviluppo è migliorato notevolmente. Il team ha inoltre sperimentato la quantità di perclorato nel terreno, presente nel suolo di Marte e generalmente considerato tossico per le piante, scoprendo che 3 grammi di perclorato per chilogrammo di terreno è la soglia oltre la quale non cresce nulla. Uno dei ceppi mutanti poteva ancora radicare con la presenza di 1 grammo per chilogrammo, dimostrando quindi come la modifica di un gene potrebbe aver migliorato la risposta del riso allo stress causato dal simulante marziano con perclorato.
I prossimi passi comprenderanno la sperimentazione con un nuovo simulante del suolo marziano, chiamato Mars Global Simulant, e con altri ceppi di riso che hanno una maggiore tolleranza a concentrazioni saline più elevate. Una parte importante della ricerca consisterà nel determinare in che misura il perclorato possa penetrare dal suolo nella pianta. Più avanti, i ricercatori vorrebbero anche coltivare il riso in una camera climatica che riproduce la temperatura e l’atmosfera di Marte.
Questo tipo di sperimentazione potrebbe rivelarsi utile non solo in vista di una futura coltivazione del Pianeta rosso, ma anche oggi qui sulla Terra. Il secondo autore della ricerca, Abhilash Ramachandran, ricercatore all’Arkansas Center for Space and Planetary Sciences, confrontandosi con un collega australiano proveniente da una zona in cui il suolo presenta un’elevata salinità, ha infatti concluso che i risultati dello studio sono potenzialmente utili ad aiutare i tentativi di coltivare cibo in zone analoghe.