Un dottorando dell’Università di Sydney ha elaborato il primo sistema di classificazione completo e la prima mappa dei suoli marziani, creando un nuovo quadro di riferimento che potrebbe aiutare gli scienziati a confrontare i paesaggi del Pianeta Rosso e a individuare luoghi promettenti per future esplorazioni, insediamenti umani e produzione di cibo. La ricerca, condotta da Daniel Irving del Sydney Institute of Agriculture e della Facoltà di Scienze, introduce un nuovo termine per le classi di suolo marziano: “areth“, derivato da Ares, il nome greco di Marte. Lo studio, pubblicato sulla rivista CATENA, utilizza osservazioni orbitali e modelli per classificare quasi 800 milioni di siti su Marte all’interno di una gerarchia composta da 2.000 classi di suolo, presentando una mappa globale che ne indica la distribuzione.
“È la prima volta che viene sviluppato un sistema di classificazione di tale portata per i suoli marziani”, ha affermato Irving. “In passato, gli scienziati avevano già mappato la geologia, la mineralogia e la chimica di Marte, ma il nostro sistema integra molteplici proprietà in un unico quadro di riferimento, aiutandoci a comprendere le relazioni tra i diversi suoli marziani e la loro collocazione”. Il Professor Alex McBratney, supervisore di Irving, ha aggiunto: “una futura serra su Marte richiederebbe molto più di aria, acqua e luce. Chi la costruirà dovrà conoscere anche ciò che si cela nel sottosuolo, per comprendere meglio le basi da cui partire per la coltivazione delle piante”.
Il sistema, denominato “Provisional Polythetic Areth Classification System” (PPACS), raggruppa i suoli marziani in 10 grandi “ambiti” (realms), 100 “aggregati” (assemblages) e 2.000 “forme” (forms) dettagliate, basandosi su proprietà quali tessitura, mineralogia, pH e spessore del profilo. La classificazione è corredata da una mappa dettagliata che copre il 92% della superficie marziana, consentendo ai ricercatori di visualizzare la distribuzione delle diverse tipologie di suolo.
Oltre la fantascienza
La prospettiva di coltivare prodotti agricoli su Marte ha da tempo catturato l’immaginario collettivo; un esempio celebre è il film “The Martian”, in cui l’astronauta Mark Watney, interpretato da Matt Damon, riesce a sopravvivere coltivando patate nel suolo marziano. Sebbene una serra su Marte rimanga un progetto proiettato in un futuro ancora lontano, la ricerca di Irving offre un punto di partenza scientifico per comprendere quali tipi di suolo marziano potrebbero essere più adatti a sostenere la crescita delle piante in condizioni controllate.
Come prova di concetto, i ricercatori hanno valutato 2.000 classi di suolo in base a caratteristiche fondamentali per la produzione vegetale, tra cui la capacità di ritenzione idrica, il pH, lo spessore del profilo, il contenuto di argilla e la presenza di ghiaia. Una di queste classi, denominata “Nohibareth“, è emersa come la più promettente, ottenendo un punteggio di 0,93 su una scala da zero a uno. Il profilo medio modellizzato per il suolo Nohibareth presenta un pH di 6,8, una composizione costituita per il 72% da argilla, una quantità minima di sabbia o ghiaia e una capacità di ritenzione idrica stimata in 202 millimetri per metro. La mappatura colloca questa tipologia di suolo principalmente alle medie latitudini di Marte, nelle aree di Tharsis, nella parte centrale di Arabia Terra e in Elysium Planitia. I suoli Nohibareth coprono lo 0,14% della superficie marziana.
Queste zone rappresentano aree candidate a ulteriori indagini, non siti già selezionati per l’installazione di serre. Tra le proprietà esaminate, la capacità di ritenzione idrica è risultata il fattore limitante nel 73% delle tipologie studiate. Le classi appartenenti ai gruppi “Fareth” e “Mareth” hanno ottenuto, in questo test iniziale, punteggi inferiori a 0,3, indicando combinazioni meno favorevoli delle caratteristiche prese in considerazione. I ricercatori sottolineano che ciò non implica la possibilità di coltivare piante direttamente nel suolo marziano. Eventuali habitat futuri richiederebbero comunque ambienti controllati, acqua, nutrienti e il trattamento di sostanze potenzialmente nocive.
Sperimentazione sulla Terra prima della coltivazione su Marte
Le fasi successive di questo lavoro richiederanno ricerche condotte sulla Terra. Gli scienziati potranno creare o reperire miscele di substrati simili a quelli marziani, rappresentative delle classi mappate, per poi testarle in ambienti di crescita controllati, aggiungendo colture, nutrienti e gestendo l’apporto idrico. Tali esperimenti consentirebbero di confrontare la crescita delle piante, il consumo di acqua e i trattamenti necessari per rendere sicura ciascuna miscela. In futuro, le misurazioni effettuate dai rover e i campioni prelevati su Marte potranno verificare se le classi di suolo individuate dai modelli siano effettivamente presenti nelle posizioni indicate.
L’attuale mappatura non tiene conto di fattori quali la tossicità dei perclorati, la disponibilità di azoto o la stratigrafia del suolo in profondità. Molte delle proprietà iniziali vengono dedotte a partire da dati orbitali e da analogie con contesti terrestri; pertanto, la classificazione richiederà una revisione man mano che le misurazioni dirette diventeranno più precise. “Ogni missione con rover raccoglie informazioni preziose su Marte, ma gli scienziati hanno bisogno di metodi coerenti per organizzare e confrontare tali conoscenze”, ha affermato Irving. “Ciò ci fornisce un quadro di riferimento che può crescere ed evolversi man mano che si rendono disponibili nuovi dati”.
Lezioni per il nostro pianeta
Sebbene i suoli marziani non contengano materia organica, questa ricerca potrebbe aiutare gli scienziati del suolo a comprendere meglio alcuni degli ambienti terrestri più complessi, come il deserto di Atacama, la regione di Pilbara e diverse aree polari. “Spesso si pensa che, per essere funzionale, il suolo debba contenere molta materia organica; tuttavia, sulla Terra esistono tipologie di suolo, specialmente nelle regioni aride, che ne contengono pochissima”, ha affermato McBratney. “Questi risultati provenienti da Marte ci spingono a riflettere più a fondo su questa tipologia di suolo presente sulla Terra e sulle sue possibili applicazioni”.
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