Le prochain pas de géant de l'humanité pourrait être sur Mars. Mais avant que ces missions puissent commencer, les scientifiques doivent faire des dizaines d'avancées révolutionnaires, y compris apprendre à faire pousser des cultures sur la planète rouge.

Pratiquement parlant, les astronautes ne peuvent pas transporter une quantité infinie de terre végétale à travers l'espace. Les géologues de l'Université de Géorgie cherchent donc à utiliser au mieux les matériaux déjà présents à la surface de la planète.

Pour faire ça, ils ont développé des mélanges de sols artificiels qui imitent les matériaux trouvés sur Mars. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Icare , les chercheurs ont évalué les sols artificiels pour déterminer à quel point le sol martien pouvait être fertile.

"Nous voulons simuler certaines caractéristiques de matériaux que vous pourriez facilement obtenir à la surface de Mars, " a déclaré Laura Fackrell, Doctorant UGA en géologie et auteur principal de l'étude. Simuler la composition minérale ou la teneur en sel de ces mélanges martiens peut nous en dire beaucoup sur la fertilité potentielle du sol. Des choses comme les nutriments, salinité, Le pH fait partie de ce qui rend un sol fertile et comprendre où se situent les sols de Mars dans ce spectre est essentiel pour savoir s'ils sont viables et sinon, existe-t-il des solutions réalisables qui peuvent être utilisées pour les rendre viables. »

Au cours de la dernière décennie, L'exploration de la surface martienne a élargi la compréhension de la chimie de la surface de la planète. En utilisant les données extraites des échantillons de surface de la NASA, l'équipe a étudié le régolithe, ou le matériau meuble près de la surface, pour développer les simulateurs.

Les matériaux utilisés imitent les mélanges de terre, des minéraux argileux, sels et autres matériaux pouvant être obtenus à la surface de Mars en ramassant des matériaux en vrac ou en les extrayant du substratum rocheux.

Malgré son atmosphère ténue, froid extrême et faible teneur en oxygène, La surface de Mars est connue pour contenir la majorité des nutriments essentiels aux plantes, dont l'azote, phosphore et potassium.

La présence de nutriments accomplit l'un des grands obstacles, mais il y a encore plus de défis. "Un problème est, leur présence ne signifie pas qu'ils sont accessibles aux plantes, " Fackrell a déclaré. " Si vous mettez réellement une plante dans le sol, ce n'est pas parce que le fer ou le magnésium est là que la plante peut réellement l'extraire du sol. "

Plus, les nutriments peuvent être présents ou non en quantité suffisante ou ils peuvent être si concentrés qu'ils sont toxiques pour les plantes.

En utilisant des sols martiens simulés, Fackrell et ses collègues chercheurs ont découvert que les textures des simulants artificiels étaient croustillantes et sèches, ce qui peut refléter certaines conditions inattendues des sols martiens qui les rendent plus difficiles à utiliser.

Ces défis s'ajoutent à un très difficile, mais pas tâche impossible. En ce qui concerne les sciences agronomiques, le groupe, qui comprend les membres du corps professoral de l'UGA Paul Schroeder, Mussie Habteselassie et Aaron Thompson, adapte les solutions utilisées sur Terre, recommandations qui vont du rinçage du sol à l'ajout d'inoculants comme des bactéries ou d'autres champignons au sol pour aider les plantes à pousser.

"Des types spécifiques de bactéries et de champignons sont connus pour être bénéfiques pour les plantes, et peut être en mesure de les soutenir dans des conditions de stress comme nous le voyons sur Mars, " dit Fackrell, qui a commencé ses études en géomicrobiologie avec Schroeder tout en menant ses recherches de thèse de maîtrise sur les environnements extrêmes auxquels sont confrontés les microbes vivant dans les sources chaudes de la péninsule du Kamtchatka, dans l'Extrême-Orient russe.

Les scientifiques voient également les implications de leurs recherches pour des innovations potentielles dans la recherche agricole pour la Terre. "Tout ce que nous apprenons sur l'agriculture sur Mars pourrait aider à l'agriculture dans des environnements difficiles sur Terre qui nous aident à construire un avenir durable, " a déclaré Fackrell.

Quelle que soit la solution éventuelle, la perspective d'une mission habitée vers Mars dépend de la capacité de cultiver de la nourriture.

« Il y a plusieurs façons de le voir, mais une option pourrait être d'utiliser ce qui est déjà là comme terreau, et déterminez si c'est une façon viable de le faire ou si vous devez apporter tout le matériel végétal avec vous, " a déclaré Fackrell. " La question de savoir si nous pouvons utiliser le sol de Mars pour fournir cette nourriture contribuera grandement à déterminer la faisabilité des missions habitées. "