Ay regolitinde yetişen nohutlar strese giriyor ancak olgunluğa ulaşıyor, çalışma gösteriyor

A son ön baskı gönderildi bioRxiv nohutların ay regolit simülantlarında (LRS) nasıl başarılı bir şekilde yetiştirildiğini araştırıyor ve bu tür bir kılavuzun yalnızca nohut için değil, aynı zamanda uzun vadeli insanlı uzay görevleri için gıda yetiştirmek için de ilk kez oluşturulduğuna işaret ediyor.

Bu çalışma Texas A&M Üniversitesi ve Brown Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yürütüldü ve özellikle önümüzdeki birkaç yıl içinde insanları ay yüzeyine geri döndürmeyi planlayan NASA’nın Artemis programı ile dünya dışı kaynakları kullanarak gıda yetiştirmede daha verimli yöntemler geliştirme potansiyeli taşıyor.

Texas A&M Üniversitesi Toprak Bilimi alanında yüksek lisans öğrencisi olan ve çalışmanın baş yazarı Jessica Atkin, “Ay’ın Dünya’daki gibi toprağı yok” dedi. “Dünyada toprakta, bitki büyümesini destekleyen besinler ve mikroorganizmalarla dolu organik materyal var. Bunlar Ay’da eksik. Bu, yerçekiminin azalması, radyasyon ve toksik elementler gibi diğer zorluklara katkıda bulunuyor.”

Araştırma için araştırmacılar, başarılı bir şekilde nohut (Cicer arietinum) yetiştirmek için verimli bir LRS yapısı oluşturma hedefiyle Vermikompost (VC) ve Arbusküler Mikoriza Mantarları (AMF) arasındaki ilişkiyi karşılaştırdılar. AMF genellikle bitki büyüme hormonu üretimine yardımcı olmak için kullanılırken VC, tohum büyümesini arttırmak için kullanılan solucan gübresi içerir. Ekip, her biri karşılık gelen VC ve AMF ölçümleriyle karıştırılarak %25, %50, %75 ve %100 LRS’nin çeşitli kombinasyonlarını analiz etti. Deneylerin 120 gün sürmesi planlanırken, araştırmacılar 16. günde %100 tohum büyümesi keşfettiler ve 6, 9 ve 11. haftalarda da büyümeye devam ettiler.

Çalışma şunları belirtiyor: “Ay regolit simülantlarında nohut (Cicer arietinum) yetiştirmenin ilk örneğini rapor ediyoruz. Hem AMF hem de VC’yi kullanarak Dünya’da yaygın olan toprak yenileme tekniklerini ilk kez LRS ile kullandık. Ayrıca belgelenen ilk nohut elde ettik. “LRS karışımında verim. Sonuçlarımız, Dünya topraklarında kullanılan yenileme yöntemlerinin ay regolitlerinin iyileştirilmesine yardımcı olabileceğini gösteriyor. Umut verici sonuçlara rağmen, LRS’deki tüm bitkiler klorofil eksikliği belirtileri gösterdi.”

Klorofil, bitkinin fotosentez için kullanması için ışığı, çoğunlukla da güneş ışığını absorbe etme konusunda hayati sorumluluğa sahiptir. Ekip, klorofil eksikliklerine dikkat çekerken, aynı zamanda şunu da kaydetti: “Yedinci haftaya gelindiğinde, klorofil seviyelerinde gözle görülür bir iyileşme, aşılanan grupta başarılı AMF kolonizasyonunu gösteriyor” ve aşılama, AMF’nin birleşmesi nedeniyle meydana geliyor.

Belirtildiği gibi bu çalışma, NASA’nın önümüzdeki birkaç yıl içinde Artemis programıyla insanları aya geri göndermeyi planlamasıyla birlikte geliyor. Ay regolitini kullanarak başarılı bir şekilde bitki yetiştirmek, aynı zamanda yerinde kaynak kullanımı (ISRU) olarak da bilinir; bu, Dünya’dan sürekli yiyecek veya toprak tedariki ihtiyacını önemli ölçüde azaltabilir. Araştırmada veya araştırmacılar tarafından doğrudan bahsedilmese de bu çalışma, hedefi ayda Mars’a yapılacak mürettebatlı görevlerde kullanılabilecek teknolojiler geliştirmek olan NASA’nın Ay Yüzeyi Yenilikçi Girişimi’ni yansıtıyor.

Atkin, “Vermikültür kullanmanın yeniliği, ister bir uzay istasyonunda ister ayda olsun, tüm bunların uzayda yapılabilmesi ve böylece ikmal görevlerine olan ihtiyacın azaltılmasıdır” dedi.

Bu yenilik yalnızca Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) ve yaklaşmakta olan Artemis görevlerini içermekle kalmıyor, aynı zamanda ilk modülünü 2026’da ISS’ye göndermesi planlanan Axiom İstasyonu gibi ticari uzay istasyonlarını da içerebilir. LRS’de bitki yetiştirmeye yönelik yapılan bu çalışma, Florida Üniversitesi’ndeki araştırmacıların Arabidopsis thaliana bitkisini ay regolitinde başarılı bir şekilde yetiştirirken, bitkilerin istenen parametrelere ulaşamadığını keşfetmesinden sonra geldi; bu son çalışma bunu başardı.