Un team di ricerca del Centro per la Tecnologia Spaziale Applicata e la Microgravità (ZARM), del Dipartimento di Ingegneria dei Processi Ambientali (UVT) dell’Università di Brema e del Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) ha compiuto progressi significativi verso una missione autosufficiente su Marte: un fertilizzante, che può essere prodotto esclusivamente con risorse marziane, è stato utilizzato con successo per coltivare biomassa commestibile. Il fertilizzante è a base di cianobatteri, noti anche come alghe azzurre. Questi organismi possiedono diverse proprietà che li rendono particolarmente adatti all’uso sul Pianeta Rosso: possono utilizzare l’anidride carbonica presente nell’atmosfera marziana, produrre ossigeno ed estrarre importanti nutrienti direttamente dalla polvere marziana.
I cianobatteri sono stati coltivati con risorse marziane simulate, tra cui una regolite prodotta artificialmente che imita la polvere marziana. I cianobatteri vengono poi convertiti in un prodotto di fermentazione ricco di nutrienti. Questo processo avviene grazie ai microrganismi che operano in un ambiente anaerobico, in assenza di ossigeno e utilizzando esclusivamente materiali reperibili in loco.
Lo studio
Nello studio, pubblicato su Chemical Engineering Journal, i ricercatori hanno analizzato come ottimizzare il processo di fermentazione. Il riscaldamento della biomassa prima della lavorazione ha accelerato la decomposizione, mentre una temperatura di esercizio di +35°C si è rivelata ideale.
Inoltre, è stato determinato il rapporto tra la quantità di biomassa utilizzata e la resa di ammonio. Questo dato è importante perché permette di calcolare la quantità di biomassa di cianobatteri da aggiungere per ottenere la giusta concentrazione di ammonio nel fertilizzante. Come principale fonte di nutrienti minerali è stato utilizzato un simulante di polvere marziana (MGS-1), dimostrando che la fermentazione può essere effettuata utilizzando risorse locali.
Il fertilizzante ottenuto è stato utilizzato per coltivare la lenticchia d’acqua (Lemna sp.), una pianta acquatica a crescita rapida e ricca di proteine, consumata come alimento nel Sud-Est asiatico da secoli. Un dato particolarmente rilevante: da un solo grammo di cianobatteri secchi si sono ottenuti 27 grammi di biomassa fresca e commestibile.
Prospettive per le future missioni su Marte
“Immaginate un orto su Marte che si nutre interamente di risorse locali, senza bisogno di portare terra, fertilizzanti o acqua“, spiega Tiago Ramalho dell’Università di Brema. “Questa autosufficienza è fondamentale per rendere i futuri insediamenti marziani il più sostenibili possibile!“.
La Lemna spp. ha un grande potenziale che va ben oltre le missioni spaziali: cresce rapidamente, è ricca di nutrienti, facile da coltivare e completamente commestibile. È già approvata come alimento nell’UE ed è considerata una seria candidata a diventare un superfood sostenibile del futuro, sia sulla Terra che nello spazio. Oltre alla produzione alimentare, il sistema offre un ulteriore vantaggio: il processo produce metano, che può essere utilizzato come fonte di energia.
“Questo lavoro dimostra come le piante potrebbero essere coltivate a partire da risorse naturali su Marte, utilizzando i microbi come intermediari. Può anche costituire la base per una produzione alimentare sostenibile sul Pianeta Rosso”, afferma il Prof. Cyprien Verseux, responsabile del Laboratorio di Microbiologia Spaziale Applicata presso lo ZARM.