Bagaimana Bertani di Mars

Para ilmuwan sudah mempersiapkan misi yang akan mendaratkan manusia di Mars dalam lebih dari satu dekade. Tapi bagaimana cara mendapatkan sumber makanan, jika misi ini akhirnya mengarah pada kolonisasi permanen planet merah tersebut?

Jika manusia berhasil sampai ke Mars, tantangan utama bagi koloni apa pun adalah untuk menghasilkan persediaan makanan yang berkesinambungan. Untuk mendatangkan bahan makanan dari bumi, tentu saja membutuhkan biaya yang sangat besar dan tidak praktis. Maka ketika kelak menjadi penghuni Mars, manusia harus memenuhi kebutuhan pangan sendiri.

Penemuan  air di Mars baru-baru ini, menjadi sebuah pertanyaan apakah kita akan menemukan kehidupan di planet ini. Air sebagai sumber kehidupan, memungkinkan manusia untuk melakukan budidaya di Mars. Akan tetapi air hanyalah satu dari banyak hal yang  kita butuhkan, jika kita menanam berbagai komoditas di Mars.

Cara Mendapatkan Sumber Makanan

Ada beberapa gagasan bagaimana cara  mendapatkan sumber makanan di Mars. Sebelumnya para ahli pernah  menyarankan penggunaan mikroba sebagai sumber makanan. Penggunaan rumah kaca hidroponik dan sistem lingkungan yang terkendali, serupa dengan yang sedang diuji di Stasiun Luar Angkasa Internasional untuk bercocok tanam, adalah pilihan lain.

Bulan ini, dalam jurnal Gen, kami memberikan perspektif baru berdasarkan penggunaan biologi sintetik canggih untuk meningkatkan potensi kinerja kehidupan tanaman di Mars.

Biologi sintetis adalah bidang yang berkembang dengan cepat. Hal tersebut menggabungkan prinsip-prinsip dari teknik, ilmu DNA, dan ilmu komputer (di antara banyak disiplin lain), untuk memberikan fungsi baru dan lebih baik untuk organisme hidup.

Kita tidak hanya dapat membaca DNA, tetapi  juga dapat merancang sistem biologis, mengujinya, dan bahkan merekayasa seluruh organisme. Ragi hanyalah salah satu contoh dari mikroba pekerja keras yang saat ini seluruh genomnya  sedang direkayasa ulang oleh konsorsium internasional.

Sejauh ini teknologi telah berkembang pesat,  sehingga rekayasa genetika presisi dan otomatisasi  dapat digabung menjadi fasilitas robotik otomatis, yang dikenal sebagai biofound.

Biofound  dapat menguji jutaan desain DNA secara paralel untuk menemukan organisme dengan kualitas yang kita cari.

Mars mirip Bumi

Meskipun planet yang paling mirip Bumi, Mars dan Bumi berbeda dalam banyak hal. Gravitasi di Mars sekitar sepertiga dari yang ada di Bumi. Mars menerima sekitar setengah dari sinar matahari yang kita dapatkan di Bumi, tetapi tingkat ultraviolet (UV) dan sinar kosmik yang jauh lebih tinggi. Suhu permukaan Mars sekitar -60 ℃ dan memiliki atmosfer tipis terutama yang terbuat dari karbon dioksida.

Tidak seperti tanah Bumi, yang lembab dan kaya nutrisi dan mikroorganisme yang mendukung pertumbuhan tanaman, Mars ditutupi dengan regolith. Ini adalah bahan kering yang mengandung bahan kimia perklorat yang beracun bagi manusia.

Meskipun ditemukan air di di Mars, sebagian besar ada dalam bentuk es. Tekanan atmosfer rendah dari planet ini membuat air mendidih di pada suhu 5 ℃.

Tanaman di Bumi telah berevolusi selama ratusan juta tahun dan beradaptasi dengan kondisi daratan, tetapi tidak akan tumbuh dengan baik di Mars.

Ini berarti bahwa sumber daya substansial menjadi langka dan tak ternilai bagi manusia di Mars. Seperti air dan energi cair, akan perlu dialokasikan untuk mencapai pertanian efisien dengan secara artifisial, untuk menciptakan kondisi pertumbuhan tanaman yang optimal.

Mengadaptasi tanaman ke Mars

Alternatif yang lebih rasional adalah menggunakan biologi sintetis untuk mengembangkan tanaman khusus untuk Mars. Tantangan yang berat ini dapat diatasi dan dilacak secara cepat dengan membangun biofoundry Mars yang berfokus pada tanaman.

Fasilitas otomatis seperti itu akan mampu mempercepat rekayasa desain biologis dan pengujian kinerja mereka di bawah kondisi Mars yang disimulasikan.

Dengan pendanaan yang memadai dan kerja sama internasional yang aktif, fasilitas canggih seperti itu dapat meningkatkan banyak sifat yang diperlukan untuk membuat tanaman berkembang di Mars dalam satu dekade.

Selain itu juga dibiutuhkan strategi untuk meningkatkan fotosintesis dan fotoproteksi (untuk membantu melindungi tanaman dari sinar matahari dan sinar UV), serta kekeringan dan toleransi dingin pada tanaman. Kita juga perlu memodifikasi mikroba untuk detoksifikasi dan meningkatkan kualitas tanah di Mars. Ini semua adalah tantangan  dalam kemampuan biologi sintetis modern.

Manfaat untuk Bumi

Mengembangkan tanaman generasi berikutnya yang diperlukan untuk mempertahankan manusia di Mars juga akan memiliki manfaat besar bagi orang-orang di Bumi.

Populasi global yang terus meningkat meningkatkan permintaan akan makanan. Untuk memenuhi permintaan ini kita harus meningkatkan produktivitas pertanian, tetapi kita harus melakukannya tanpa berdampak negatif terhadap lingkungan kita.

Cara terbaik untuk mencapai tujuan ini adalah meningkatkan hasil panen. Menyiapkan fasilitas seperti Biofoundry Mars  akan membawa manfaat besar untuk waktu perputaran penelitian tanaman, dengan implikasi untuk keamanan pangan dan perlindungan lingkungan. Pada akhirnya, penerima manfaat utama dari upaya untuk mengembangkan tanaman untuk Mars adalah Bumi. ( Briardo Llorente – http://theconversation.com / sumber foto: University of Arizona)

You May Also Like

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *