Ay Toprağında Tarımın İlk Adımı

İnsanlık tarihinde ilk defa ve uzay keşfi için önemli bir adım olarak, Ay toprağında bitki yetiştirildi. Florida Üniversitesi araştırmacıları, Ay toprağında bitki yetiştirilebileceğini göstermekle kalmadı, bitkilerin Ay regoliti^* adı verilen bu ortama biyolojik düzeyde nasıl tepki verdiğini de inceledi. Bu çalışma, Ay yüzeyinde veya keşif görevlerinde gıda ve oksijen elde etmek için bitki üretme denemelerinin ilk adımı olarak düşünülüyor. NASA’nın Ay’a yeniden astronot göndermek için başlattığı Artemis Programı için de önemli bir gelişme olduğu söylenebilir (NASA, Artemis Programı’yla 2025 yılına kadar yeniden Ay’a ayak basmak istiyor).

Florida Üniversitesi Gıda ve Tarım Bilimleri Enstitüsü’nden Rob Ferl ve Anna-Lisa Paul, daha önce uzayda bitki yetiştirme deneylerinden tanınan isimler. Bitkilerin, evrimsel geçmişlerinde hiç karşılaşmadıkları Ay toprağında nasıl büyüyecekleri, bir Ay serasında bitki yetiştirilip yetiştirilemeyeceği ve gelecekte Ay’da çiftçiliğin mümkün olup olmadığı gibi sorularla yola çıkan araştırmacılar, bazı cevaplar bulabilmek için oldukça basit bir deney yürüttü.

Apollo 11, 12 ve 17 görevleri sırasında (1969-1972) alınarak Dünya’ya getirilen yalnızca 12 gram Ay toprağından numune elde etmeyi başaran Ferl ve Paul, minyatür saksıların her birine birer gram Ay toprağı doldurarak birkaç adet Arabidopsis^** tohumu ekti. Tabii ki Ay toprağında bitki gelişimi için gerekli karbon, azot, fosfor ve benzeri besin maddeleri neredeyse hiç bulunmadığından, bunlar su bazlı solüsyonlarla bitkilere verildi. Deneyde kontrol için ise, JSC-1A adı verilen ve Ay toprağına oldukça benzeyen bir malzemenin yanı sıra, Mars toprağı taklitleri ve Dünya’nın ekstrem bölgelerinden toprak örnekleri kullanıldı.

Deney sonucunda, Ay toprağına ekilen tohumların neredeyse tamamı çimlendi. Bilim insanlarını şaşırtan bu gelişme, Ay topraklarında bitki çimlenmesini engelleyecek herhangi bir özellik olmadığını gösterdi. Yine de, çimlendikten bir süre sonra Ay toprağında yetişen bitkilerin daha küçük kaldığı ve yavaş büyüdüğü gözlemlendi. Bitkilerin gen ifadesine ilişkin gelişimleri incelendiğinde, tıpkı tuzlu veya ağır metallerle kirlenmiş topraklarda büyürken gösterdikleri stres belirtilerine rastlandı. ‘‘Bitkilerin Ay toprağını zorlu bir ortam olarak gördükleri söylenebilir’’ diyor Paul. Ayrıca, kozmik rüzgârlara daha fazla maruz kalmış ‘‘yaşlı’’ Ay toprağında yetişen bitkiler, nispeten daha ‘‘genç’’ toprakta yetişenlerden daha fazla stres belirtisi gösterdiği için, Ay’ın farklı noktalarındaki topraklarda farklı başarı oranının mümkün olduğu da iddia ediliyor.

Peki, bitki köklerine ev sahipliği yapan Ay toprağındaki mineraller, büyüme için gerekli su ve besin maddeleri verildiğinde bu duruma nasıl tepki gösterecek? Ferl ve Paul gibi bilim insanlarının aklında daha pek çok soru işareti olmakla beraber, Ay toprağında bitki yetiştirilebilir mi sorusunun cevabı artık biliniyor: Evet!

^*regolit; ana kayaçların üzerini kaplayan, toz, kırık kayalar ve taşlardan oluşan gevşek bir örtü.

^** Hardal ailesinden olan Arabidopsis thaliana, genelde bitki biyolojisi deneylerinde yaygın olarak tercih edilen bir tür, çünkü genetik kodu tamamen haritalandırılmış, yaşam döngüsü oldukça kısa ve mutajenize edilmesi de oldukça kolay.