galaksin puutarhat: voiko Marsissa kasvattaa vihanneksia?

vuonna 2015 ensi-iltansa saaneessa Ridley Scottin ohjaamassa The Martian-elokuvassa astronautti Mark Watney (Matt Damon) joutuu miehistötovereidensa toimesta vahingossa yksin Marsiin hätäevakuoinnin jälkeen, ilman tarpeeksi ruokaa selviytyäkseen hengissä. Mars on hankala tulevaisuudennäkymä punasormisimmallekin puutarhurille: ilmaa ei ole juuri lainkaan, ”maaperässä” on vähän ravinteita ja paljon raskasmetalleja, ja lämpötila on tyypillisesti noin-60C. ”Minun täytyy tehdä tästä tiedettä”, kasvitieteilijä Watney julistaa. Hän päättää kasvattaa perunoita, jerry virittää ilmastokontrolloidun kupolin, polttaa hydratsiinia veden valmistamiseksi ja luo kasvualustan Mars-pölystä täydennettynä miehistön jäsenten ulosteilla.

voisi odottaa, että kunnon tiedemiehet, jotka todella yrittävät selvittää, miten Marsissa kasvatetaan ruokaa tarkoituksenaan ylläpitää ihmiselämää siellä jossain vaiheessa ei-niin-kaukaisessa tulevaisuudessa, olisivat nihkeitä tällaisesta kaukaa haetusta spekulaatiosta. ”Marsilainen? Se on lempielokuvani!”huudahtaa Tri Wieger Wamelink, vanhempi ekologi Wageningenin yliopistosta Hollannista, joka on tehnyt kokeita kasvien viljelystä avaruudessa vuodesta 2013. ”Se on ainoa scifi-elokuva, jossa ruoan kasvattaminen on hyvin tärkeää.”

kun Wamelink aloitti kokeilunsa, moni luuli hänen töitään jätetyiksi ja sitten jotkut. Nyt amerikkalaisen kirjailijan Andy Weirin alun perin vuonna 2011 ilmestyneen The Martian-romaanin ansiosta ainakin he ymmärsivät, mitä hän yritti saavuttaa. ”Elokuva auttoi valtavasti”, Wamelink sanoo. Se myös, vastavaikuttavasti, toimitti hypoteeseja, joita hän voi testata. ”Matka Marsiin kestää puoli vuotta”, hän kertoo videopuhelussa autotallistaan wageningenistä, Reinin varrella sijaitsevasta viehättävästä kaupungista, joka ei ole kaukana Arnhemista. ”Säilytä kakkasi ja pissasi. Se on aloituspakkauksesi, mitä tarvitset päästäksesi alkuun maaperässä. Marsilainen on täysin oikeassa. Se voi olla haisevaa, mutta se on niin tärkeää.”

” When I started the general idea was:
”When I started the general idea was:” Food? Joo, ota se mukaan”’: Puutarhanhoito avaruudessa. Kuvitus: Phil Hackett/The Observer

53-vuotiaalla wamelinkillä, jolla on hassu huumorintaju ja sattumoisin ohimenevä yhdennäköisyys Matt Damonin kanssa, on kasvinjalostustausta. Viime aikoihin asti hänellä oli tavanomainen akateeminen ura yliopistossa, joka on maailmankuulu maa-ja metsätaloustyöstään. Wamelink sai kuitenkin jatkuvasti tutkimusapurahoja: hänelle sanottiin kerran, etteivät hänen ehdotuksensa olleet ”tarpeeksi innovatiivisia”.

eräänä päivänä suihkussa Wamelink alkoi pohtia ajatusta ruuantuotannosta avaruudessa. Fanaattinen Trekkie (”but I don’ t go to conventions and I don ’t wear puvuissa”), hän totesi, että hänen välitön kiintopisteensä oli scifi. ”Star Trekissä se on helppoa: ne vain kopioivat ruokaa puhtaasta energiasta”, wamelink sanoo. ”Jos katsotte Deep Space Nineä, komentaja Sisko tykkää kokata ja hän käyttää tuoreita vihanneksia. Mutta he eivät koskaan näytä mistä tulevat.”Vasta 1970-luvun lopun alkuperäisessä Taisteluplaneetta Galactica-sarjassa, jossa laivuetta seurasivat valtavat ”agro-Laivat”, nyökyteltiin elämän käytännön toteutumista kaukana Maasta.

Wamelink laati uuden ehdotuksen: teoreettisen tutkimuksen kasvien kasvattamisesta kuussa ja Marsissa. Hän sai 25 000 euroa. Wamelink sitten keksi, että voisi ostaa Nasan vahvistaman ”regolith simulantin”, käytännössä maasta tulevan maa-aineksen, jolla on monia avaruudesta löydetyn maan ominaisuuksia: ”Kuun” maaperä tuli Arizonan aavikolta ja Mars-simulantti Havaijilla sijaitsevan tulivuoren kyljestä, joka sitten puhdistetaan ja vieritetään pölyisemmäksi. Wamelink päätti tehdä kokeistaan käytännöllisiä: mitä hän voisi oikeastaan kasvattaa näissä oudoissa, ravinneköyhissä maaperissä?

kasvihuoneessa Wamelink aloitti puutarhakrassilla, jonka hän istutti 1. ”Ei kovin kätevä päivä”, hän pohtii nyt, ” koska kukaan ei uskonut meitä, kun aloitimme sen, etenkään toimittajat.”Wamelinkillä ei ollut erityisen suuria odotuksia. Hän oli erityisen huolissaan siitä, että maaperässä oleva Lyijy, Elohopea ja sinkki päätyisivät kasvien imemään veteen ja että ne olisivat silloin myrkyllisiä syötäväksi.

mutta wamelinkin yllätykseksi Krassi kasvoi ja mikä tärkeintä, kasvi ei ottanut raskasmetalleja. Takavuosina wamelink on jalostanut prosessia. Lisäämällä orgaanista ainesta (edellisen sadon lehtiä ja juuria) maaperään ja lieroihin sen hajottamiseksi hän on kasvattanut radikaalisti kasvien kokoa ja määrää. Hän on myös laajentanut viljelykasvien valikoimaa: krassin ja salaatinlehtien lisäksi tomaatit, herneet, retiisit ja juurekset, kuten porkkanat ja perunat. ”Mars alkaa pelätä kasvitaitojani”, Mark Watney ennustaa kirjassa The Martian – ja wamelink aikoo toteuttaa lupauksensa.

lisäksi Wamelinkin tutkimus tuntuu yhtäkkiä paljon vähemmän hullulta. Vastoin odotuksia käynnissä on 2000-luvun avaruuskilpailu, jota ajavat kansalliset hallitukset ja hyper-varakkaat yksityishenkilöt, kuten Richard Branson ja Elon Musk, joka loi ilmailuyhtiönsä SpaceX: n unelmasta kasvattaa ruusua Marsissa. Donald Trump haluaa yhdysvaltalaiset astronautit Takaisin Kuuhun vuoteen 2024 mennessä. Ajatus tukikohdan perustamisesta sinne, luultavasti ennen Marsiin matkustamista, on selvästi joidenkin mielessä. Tammikuussa 2019 Kiinan Chang ’ E-4-luotaimesta tuli ensimmäinen avaruusalus mistä tahansa valtiosta, joka laskeutui Kuun toiselle puolelle. Tehtävään vietiin muutamia siemeniä, muun muassa puuvillaa ja perunaa. Puuvillan siemen jopa iti lyhyen aikaa, ennen kuin se kuoli kuuyön Ankarassa pakkasessa.

”aloittaessani kokeen olin yhteydessä Nasaan ja muihin avaruusjärjestöihin, mutta yleinen ajatus oli: ’ruokaa? Joo, sitä vain ottaa mukaan”, wamelink muistelee. ”Sanon aina, että kyse on pojista ja leluista, eli raketeista, satelliiteista – asioista, jotka maksavat paljon rahaa ja joita voi näpytellä. Ne ovat niitä asioita, joita he työstävät. Se on muuttunut.”

ei ole aivan oikein sanoa, että ruoka avaruudessa on aina ollut jälkiviisautta. Vuonna 1979 Sojuz 32 – aluksella olleet neuvostoliittolaiset kosmonautit ottivat munia japanilaisilta viiriäisiltä: oli toiveita, että hedelmöitetyt munat – arvokas lysotsyymin lähde-voisivat kuoriutua avaruudessa ja täydentää kosmonauttien ruokavaliota uusilla munilla ja lihalla. Se oli monimutkaisempi kuin he odottivat, ja vasta vuonna 1990 terveet viiriäisen poikaset kuoriutuivat (vaikka ne kamppailivat erityisesti painottomassa ruokinnassa ja tarvitsivat pieniä valjaita). Nasa kokeili vastaavia kokeita kananmunilla 1980-luvulla: japanilaiset ovat lähettäneet eläviä kaloja Kansainväliselle avaruusasemalle ja tutkineet myös viljelykasvien kasvua ja syötäviä hyönteisiä. Tutkimuksella on kuitenkin Uusi kiire.

”Jos olet avaruussukkulassa vain viikon tai kaksi, otat tietenkin kaiken mukaasi”, sanoo Kasvitutkija Gioia Massa Nasan Kennedy-avaruuskeskuksesta Floridasta. ”Se on kuin telttaretki, et aio tehdä maataloutta lyhytkestoisilla matkoilla. Mutta olemme vihdoin pääsemässä siihen pisteeseen, että näemme menevämme Takaisin Kuuhun vuoteen 2024 mennessä, näemme menevämme Marsiin tulevaisuudessa. Nämä asiat, jotka olivat todella kaukana, tulevat nyt lähemmäksi. Eikä näitä voi laittaa päälle hetkessä. Testaaminen pitää aloittaa etukäteen, kun mennään sinne.”

Massa työskentelee Nasan Kasvintuotantojärjestelmässä, joka tunnetaan epävirallisesti nimellä Veggie, joka on vuodesta 2014 lähtien viljellyt kasveja Kansainvälisellä avaruusasemalla ja sitä varten. Hankkeessa on onnistuttu kasvattamaan avaruudessa kolmea eri lehtisalaattia, kiinankaalia, punaista venäläistä lehtikaalia, mizuna-sinappia ja zinnia-kukkia. Astronautit saavat syödä osan siitä, mitä he levittävät (loput tulevat takaisin testattavaksi), ja se täydentää heidän ruokavaliotaan 180 pitkäikäisestä ruoasta sekä noin 20 mausteesta ja juomasta, joita he kuluttavat kahdeksan päivän aikana. Massa julkaisi maaliskuussa tutkimuksen, jonka mukaan avaruussalaatti oli paitsi turvallista syötävää, myös yhtä ravitsevaa kuin Kasvistiimin maan päällä tuottamat sadot.

Wamelinkin tavoin Massa on scifi-fani. ”Scifi vaikutti minuun valtavasti-ja vaikuttaa edelleen”, hän sanoo puhelimessa Floridasta. ”Mieheni opettaa tieteiskirjallisuutta ja fantasiaa paikallisessa yliopistossa Orlandossa. Hän kuvittelee asioita, ja minä yritän tehdä niistä todellisia.”

Vegeohjelma kuitenkin eroaa Wamelinkista siinä, miten sato kannattaa parhaiten kasvattaa. Sen sijaan, että Massa ja hänen tiiminsä käyttäisivät likiarvoa kuun ja Marsin maaperästä, heillä on järjestelmä, jota hän kutsuu ”muunnelluksi hydroponiikaksi”: mikrogravitaation aiheuttamien komplikaatioiden vuoksi kasvit kasvatetaan kiinteässä alustassa paistettua, huokoista savea, joka pitää vettä ja happea juurten ympärillä. Aikaa vapauttava lannoite antaa ravinteita, valo tulee ledeistä ja astronautit lisäävät vettä.

se ei ole täydellinen asetelma, Massa myöntää. ”Vege on passiivinen systeemi, ja se vaatii paljon astronauttiaikaa veden lisäämiseen ja veden määrän arvaamiseen”, hän sanoo. ”Kävelemme nuoralla tulvan ja kuivuuden välissä, ja putoamme paljon.”Silti Massa uskoo, että Veggien muunnellulla vesiviljelyjärjestelmällä on suurin potentiaali toimittaa astronauteille tuoretta ruokaa avaruudessa, joka on todistettavasti turvallista syödä. Esimerkiksi Marsin maaperän tiedetään sisältävän perkloraatteja, myrkyllistä kemikaalia (jota ei esiinny wamelinkin käyttämässä simulantissa maaperässä), joka on myrkyllistä ihmisille hyvin pieninä määrinä.

sekä Massa että Wamelink ovat yhtä mieltä siitä, että jos aiomme ratkaista ongelman, joka koskee kasvien kasvattamista avaruudessa, meidän on tutkittava useita eri osa-alueita. Eikä mikään idea ole niin kummallinen, ettei sitä voi sulkea pois. Viime aikoina Wamelink on pohtinut, miten Marsiin saisi pölyttäjiä: hän pitää kimalaisista (jotka voisivat talvehtia puolen vuoden matkan) ja kärpäsistä, jotka voisivat olla myös proteiinin lähde, jos toukkia mielii syödä. Hän on jopa tutkinut ihmisen virtsaa, puhdistettuna, mahdollisena lannoitteen lähteenä. Saadakseen tarpeeksi raaka-ainetta testattavaksi Wamelink lähestyi festivaalijärjestäjiä Hollannissa.

eikö hän ollut huolissaan alkoholipitoisuudesta? ”Kyllä tai vielä pahempaa! Se on Amsterdamissa niin… ” hän vastaa. ”Mutta he tekevät joitakin tarkastuksia ja ei ole THC ja kaikki ne asiat saat pissata, jos poltat ruohoa. Se on tärkeää, koska et halua sairastuttaa ihmisiä Marsissa.”

outside the box thinking: the tomatoes of tomorrow.
outside the box thinking: huomisen tomaatit. Kuva: Phil Hackett/The Observer

tämä kaikki saattaa vaikuttaa tavalliselle puutarhurille hieman esoteeriselta, mutta sekä Massa että Wamelink uskovat työnsä vaikuttavan myös maapalloon, jopa vaatimattomiin puutarhoihimme ja siirtolapuutarhoihimme. Massa huomauttaa, että Nasa rahoitti tutkimusryhmää, joka keksi 1980-luvulla LEDit kasvien kasvattamiseen, tekniikkaa, joka on nykyään laajalti käytössä. Avaruusjärjestö on myös investoinut florikaniin, valvotusti vapautuvaan lannoitteeseen, joka voisi auttaa vähentämään lannoitteiden valumista vesistöihin ja estuaareihin liittyvää ympäristöongelmaa. ”Asiat kuten kaupunkiviljely, vertikaaliviljely, tehdasviljely, jaamme paljon tietoa näiden ryhmien välillä”, Massa sanoo. ”Me opimme heiltä, he oppivat meiltä.”

Covid-19 on hidastanut jonkin verran tutkimusta, mutta ei pitkään. Massa voi mennä Kennedyn avaruuskeskukseen ”mission-essential workiin” ja avaruusaseman Kasvisyksiköt jatkavat esteettä. Hän on erityisen innoissaan siitä, että Nasan miehittämättömän Perseverance-Mönkijän on määrä lähteä Marsiin 17.heinäkuuta ja odottaa laskeutuvansa helmikuussa 2021.

Wamelinkin tavoitteena on tehdä yksi suuri kokeilu vuodessa ja hän on jo saavuttanut sen vuonna 2020. Hän käyttää ajan myös pohdintaan ja ideoiden luomiseen. ”Kotona on lampi, hedelmäpuita ja oma kasvimaa”, hän sanoo ja katsoo ulos ikkunastaan. ”Ihan kuin olisi Marsissa.”

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.