لماذا تعتبر الطريقة الجديدة لزراعة الغذاء على المريخ أكثر أهمية على الأرض

أول شيء تتذكره عالمة الأحياء الفلكية البرازيلية ريبيكا غونسالفيس عندما كانت طفلة هو ترتيب الكواكب. كما علمها عمها، وهو عالم فيزياء فلكية، كل شيء عن الأبراج التي تزين سماء الليل فوق ساو باولو. وقالت: “منذ أن كنت صغيرة وأنا أحب الفضاء.

أدى ذلك إلى العمل في مجال الزراعة الفضائية، ومعرفة كيفية زراعة الغذاء على كواكب أخرى. وهي تنسب الفضل إلى الوقت الذي قضته لاحقًا في العيش بين قبيلة كامبيبا، وهي قبيلة من السكان الأصليين في غابات الأمازون المطيرة التي تنحدر منها، لقناعتها بأنه من الضروري أن تفعل أكثر من مجرد استكشاف العوالم البعيدة. إنها تريد الحفاظ على هذا أيضًا.

وقال غونسالفيس: “إنه موضوع مهم للغاية في عالم علوم الزراعة الفضائية”، مشيرًا إلى أن “كل قطعة من الأبحاث التي ننتجها يجب أن تكون لها فوائد مباشرة على الأرض”.

هذا المثل الأعلى يجعل أبحاثها الأخيرة تأتي في الوقت المناسب بشكل خاص. وجدت هي وفريق من جامعة فاجينينجن ومركز أبحاث تحليل نظام المحاصيل أن تقنية الزراعة القديمة في المايا والتي تسمى الزراعة البينية تعمل بشكل جيد بشكل مدهش في التضاريس الصخرية والجافة للمريخ.

النتائج التي توصلوا إليها، والتي نشرت الشهر الماضي في مجلة PLOS One، لها آثار واضحة على إمكانية استكشاف هذا الكوكب البعيد أو حتى الاستيطان فيه. لكن فهم كيفية زراعة المحاصيل في الظروف القاسية للغاية على الكواكب الأخرى يفعل أكثر من ضمان قدرة أولئك الذين يستعمرونها على إطعام أنفسهم. إنها تساعد أولئك الموجودين هنا في الوطن على الاستمرار في القيام بنفس الشيء مع ارتفاع درجة حرارة العالم.

“الناس لا يدركون حقا [this]قال غونسالفيس: “إن الأمر يبدو بعيدًا، لكن أولويتنا في الواقع هي تطوير هذا لصالح الأرض”. “الأرض جميلة، وفريدة من نوعها، ونادرة، وهشة. وهي تحتاج إلى مساعدتنا”.

أجريت تجربة زراعة المحاصيل في تربة المريخ المحاكية في دفيئة في جامعة وأبحاث فاجينينجن في هولندا.

تتطلب زراعة المحاصيل البينية، أو زراعة محاصيل مختلفة على مقربة من بعضها البعض لزيادة حجم المحاصيل وقيمتها الغذائية، مساحة أقل من الأراضي والمياه مقارنة بالزراعة الأحادية، أو ممارسة زراعة شيء واحد فقط بشكل مستمر. على الرغم من شيوعها بين صغار المزارعين، وخاصة في جميع أنحاء أمريكا اللاتينية وأفريقيا والصين، فإن زراعة المحاصيل البينية تظل أمرًا جديدًا في معظم أنحاء العالم. ويرجع ذلك جزئيًا إلى تعقيد إدارة مثل هذه الأنظمة والمخاوف التي لا أساس لها إلى حد كبير بشأن فقدان المحصول وقابلية الإصابة بالآفات. تميل برامج تربية النباتات الحديثة أيضًا إلى التركيز على الأنواع الفردية والاتجاه العام نحو تنوع أقل في الحقل.

هذه فرصة ضائعة، بحسب غونسالفيس. وتشير الأدلة إلى أن زراعة المحاصيل البينية يمكن أن تكافح آثار تغير المناخ والممارسات الزراعية غير المستدامة على غلات التربة المتدهورة، والتي تشكل ما يصل إلى 40 في المائة من الأراضي الزراعية في العالم. وقالت: “إن إمكانات الزراعة البينية عالية جدًا حقًا لحل بعض قضايا تغير المناخ”.

ولهذا السبب قررت محاولة نشره على المريخ، حيث لا يحتوي الثرى – وهو اسم الأوساخ في العوالم الأخرى – على أي مواد مغذية أو حياة بيولوجية على الإطلاق، على عكس التربة المتدهورة بشدة على الأرض. ومن خلال العمل داخل دفيئة في الجامعة، قام الباحثون بزراعة مجموعة متنوعة من الطماطم والجزر والبازلاء في محاكاة للمادة السائبة التي تغطي الأساس الصخري للكوكب بعد زيادتها بقليل من العناصر الغذائية والتربة.

ما اكتشفوه هو أنه على الرغم من أن الزراعة البينية أدت إلى مضاعفة إنتاجية الطماطم وأدت إلى نمو أسرع بالإضافة إلى سيقان نباتية أكثر سمكًا مقارنة بالزراعة الأحادية، إلا أن الجزر والبازلاء نمت بشكل أفضل من تلقاء نفسها. (يشتبه الباحثون في أن الكمية المحدودة من العناصر الغذائية التي أضافوها إلى الثرى الخشن هي السبب المحتمل). وعلى النقيض من ذلك، أدت الزراعة البينية في التربة الرملية – وهي أداة التحكم في التجربة، والموجودة في العديد من المناطق على الأرض – إلى زيادة كبيرة في إنتاجية كل من الطماطم والبازلاء.

وفي حين أن النتائج قد تبدو مختلطة، إلا أن الأمر اللافت للنظر هو أن الفريق تمكن من زراعة أي شيء على الإطلاق في الثرى المُحاكى، والذي هو في الأساس “حجر مطحون”، كما يشير غونسالفيس.

وبطبيعة الحال، فإن الظروف الزراعية على كوكب المريخ، حيث يكون الجو باردًا وجافًا للغاية مع القليل من الأكسجين الثمين، أكثر تطرفًا بكثير من تلك الموجودة على الأرض، حيث يؤدي تغير المناخ إلى حالات جفاف مزمنة وتحول طويل المدى إلى ظروف أكثر جفافًا مما يؤدي إلى مزيد من استنزاف إمدادات المياه.

ومع ذلك، فإن التربة التي تغطي الكوكب الأحمر تحمل أوجه تشابه مذهلة مع التربة الأرضية الرملية التي تضررت بشدة بسبب تغير المناخ في المناطق القاحلة وشبه القاحلة حول العالم، بما في ذلك مساحات من أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وشمال الصين والأجزاء الجنوبية من أمريكا الجنوبية – وهي سلال الخبز حيث ندرة المياه. وأدت أنماط هطول الأمطار المتقلبة في السنوات الأخيرة إلى فشل المحاصيل وانخفاض غلات المحاصيل.

ما توضحه هذه التجربة، وفقًا للمؤلفين الذين يقفون وراءها، هو أن هذا يمكن أن يكون حلاً غير مستغل لإحياء الأراضي الزراعية المستنفدة – مع معالجة مشكلة استخدام الأراضي الزراعية على نطاق واسع أيضًا. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الزراعة البينية مع محصولين تحتاج، في المتوسط، إلى مساحة أقل بنسبة 19 في المائة من الأراضي التي يحتاجها كل محصول على حدة يزرع بشكل منفصل.

“خذ على سبيل المثال قرية في أفريقيا تعاني من تدهور التربة، والمزارعون يعانون، والمجتمع يعاني. وقال غونسالفيس: “إذا تمكنا من الحصول على الإعداد الذي أنشأناه لمستعمرة على المريخ، فلن يختلف الأمر حقًا عن قرية أفريقية صغيرة، لأنه يمكن أن يكون لدينا نفس التكنولوجيا هناك”. “إنها حقًا لا حصر لها، الإمكانيات التي يمكن أن نمتلكها لتطبيق، تقريبًا تكرار نظام مستعمرة المريخ، في المجتمعات المحلية على الأرض.”

ولكن ما مدى قدرة مثل هذه الحلول على التكيف في أجزاء من العالم حيث تشتد الحاجة إليها؟ الجواب القصير: الأمر معقد.

وجدت ورقة بحثية صدرت عام 2024 تستكشف تحديات تطبيق التكنولوجيا التي تم تطويرها لأبحاث الفضاء في جميع أنحاء الجنوب العالمي أنه عند تحليل دراسات الحالة في غيانا وتنزانيا ونيبال وفيتنام، استمرت عدم المساواة في السلطة واستبعاد المجموعات المهمشة تاريخياً بسبب الخطابات والهياكل والسياسات. والعلاقات الناشئة عن الهياكل الاستعمارية التاريخية. ويعتمد هذا على أبحاث سابقة كشفت كيف أدت “الثورة الخضراء” في الهند، والتي تبنت فيها البلاد أساليب حديثة لتصنيع الزراعة، إلى عواقب زراعية وصحية غير مقصودة بالنسبة لصغار المزارعين.

من اليسار: مقارنة جنبًا إلى جنب بين نبات الطماطم المزروع في تربة المريخ ونبات الطماطم المزروع بمفرده.

(

ريبيكا غونسالفيس

/

طحن

)

يعد عمل غونسالفيس جزءًا من مجموعة سريعة النمو من الأبحاث في مجال الزراعة الفضائية مدفوعة باستثمارات بمليارات الدولارات والاهتمام الشديد من جانب الحكومات وصانعي السياسات والقطاع الخاص.

قبل عامين فقط، نشر فريق من جامعة فلوريدا بحثًا بارزًا يكشف عن كيفية نمو نبات الرشاد في الثرى القمري الذي تم جمعه خلال عصر أبولو. في نفس العام، قام العلماء في جامعة ولاية أيوا بزراعة اللفت والفجل والخس في محاكاة لثرى المريخ، في حين استعرضت دراسات أخرى على الصعيد الوطني تحديات النشر للتجارب البحثية حيث تم إنبات المحاصيل بما في ذلك القمح في محاكاة الأوساخ القمرية والمريخية. تشير هذه التحقيقات الموجهة نحو الفضاء معًا إلى زيادة في الزخم لمجال يستغل تثبيتنا الجماعي مع عوالم أخرى، بينما يستكشف بمهارة حلولًا لأزمة مرتبطة بالأرض تم تسييسها لدرجة أنها تثير مشاعر الانفصال.

على الرغم من أن دراسة غونسالفيس تقدم نظرة “محيرة” حول كيفية استخدام الأساليب الزراعية التقليدية على المريخ، إلا أنها قد لا تكون “النهج الأكثر منطقية” هناك، كما يقول جين جياكوميلي. فهو يعتبر أن إجراءات الزراعة بدون تربة أو الزراعة المائية هي “النهج الوحيد” للبدء بأمان في إنتاج الغذاء على كوكب آخر. وهو المدير المؤسس للمركز الزراعي البيئي الخاضع للرقابة في جامعة أريزونا، حيث أمضى أكثر من 20 عامًا في تطوير دفيئة لاستخدامها على الكوكب الأحمر.

ومع ذلك، يوافق جياكوميلي على أن زراعة المحاصيل البينية يمكن أن تكون مفيدة في تربة الأرض المتآكلة، وهي فكرة أثارت اهتمام توماس جراهام أيضًا. وهو أستاذ مشارك في جامعة جيلف، وقد درس الزراعة الفضائية منذ عام 1997، ويعتقد أن عمل غونسالفيس يؤكد “أهمية التربة عالية الجودة لتوفير إمدادات غذائية موثوقة، سواء على الأرض حيث تتعرض التربة لضغط كبير، أو في الفضاء المستقبلي”. التطبيقات.”

في بداية حياته المهنية، شارك في مشروع تموله وكالة ناسا لبناء دفيئة صغيرة في منطقة التندرا القطبية المرتفعة في كندا، وهو “موقع مماثل لكوكب المريخ” معروف بظروفه التي لا ترحم. وأثناء وجوده هناك، شهد “قضايا انعدام الأمن الغذائي المروعة” التي تواجه أولئك الذين يعيشون في بعض المجتمعات النائية في أقصى شمال كندا. وقال: “الحصول على طعام طازج هناك أمر صعب للغاية، هذا إذا كان بإمكانك الحصول عليه أصلاً”. “وهي مكلفة للغاية.” وقد دفعه هذا إلى استكشاف الحلول التكنولوجية للتحدي المتمثل في زراعة المحاصيل في أقصى البيئات قسوة – الفضاء الخارجي.

قال جراهام: “لقد كنت محظوظًا لأنني تمكنت من المساعدة في استكشاف الفضاء وفي نفس الوقت مساعدة الناس على ضمان حصولهم على وجبة طعام”. “كما أنه يساعد في طريقتي للمساهمة في مساعدة المجتمع على التكيف مع الفوضى التي أحدثناها مع تغير المناخ.”

يمكن لحلول مثل الدفيئات الزراعية التي تم تطويرها لاستعمار عوالم أخرى، وفقًا لجراهام، أن يتم نشرها في المناطق التي اجتاحها الجفاف على الأرض “في اليوم التالي” بعد ابتكارها.

وبطبيعة الحال، فإن تحقيق ذلك على النحو الذي يفيد الأشخاص الذين يمكنهم استخدامه أكثر من غيره سوف يعتمد على المزيج الصحيح من التمويل، والإرادة السياسية، والتبني الشامل. وبدون هذا الزخم، فإن التطبيق الواسع النطاق لهذه الأنواع من التقنيات الزراعية قد يكون بعيدًا بقدر قدرتنا على إطعام أولئك الذين سيسكنون الكون يومًا ما.

ظهرت هذه المقالة في الأصل في طحن في https://grist.org/food-and-agriculture/why-a-new-method-of-growing-food-on-mars-matters-more-on-earth/.

غريست هي منظمة إعلامية مستقلة غير ربحية مكرسة لسرد قصص الحلول المناخية والمستقبل العادل. تعلم اكثر من خلال غريست.org