Marsjański keczup z pustyni Mojave

Czy przyszli kolonizatorzy Marsa będą mogli produkować tam... ketchup? Ciekawy eksperyment (nie tylko myślowy) naukowców i... firmy Heinz.

W ramach niezwykłego projektu o nazwie „Red Project” uczeni stworzyli symulację marsjańskich warunków i uprawiali w niej pomidory, które następnie próbowali przetworzyć na ketchup. Jego smak został następnie porównany ze smakiem keczupu „w pełni” ziemskiego. Pierwze wnioski? Marsjańscy kolonizatorzy prawdopodobnie nie będą musieli zrezygnować z tego przysmaku.

Firma Heinz ma ponad 100-letnie doświadczenie w uprawie pomidorów. Z myślą o przyszłości rodem z filmów i książek SF podjęła wyzwanie i przeprowadziła dwuletni eksperyment wraz ze specjalistami z Aldrin Space Insitute. Głównym celem było sprawdzenie, czy da się wyprodukować ketchup z pomidorów uprawianych w warunkach i w glebie podobnych do tych na Marsie.

Eksperyment, choć z początku trudno w to uwierzyć, nie był tylko marketingowym chwytem czy zabawą naukowców. Wynalezienie odpowiednich technik, w tym tych poprawiających wzrost roślin w trudnym środowisku, może zostać wykorzystane również wtedy, gdy warunki na Ziemi staną się niesprzyjające z powodu postępujących zmian klimatycznych. Spójrzmy jednak najpierw na Czerwoną Planetę.

Marsjański regolit jest dużo trudniejszy pod względem upraw niż ziemska gleba, głównie przez brak znaczących ilości materii organicznej. Dobrze wiedzą o tym ci, którzy uważnie obejrzeli film „Marsjanin” lub przeczytali książkę pod tym samym tytułem. Ponadto Mars otrzymuje o wiele mniej światła słonecznego niż Ziemia. Wyzwaniem dla zespołu było zatem wynalezienie technik poprawiających skuteczność upraw w podobnych warunkach. Na potrzeby projektu Heinz stworzono specjalną szklarnię o nazwie Red House, w której warunki uprawy roślin odpowiadają w przybliżeniu panującym na Marsie. W szklarni odtworzone zostały marsjańskie oświetlenie temperatury i gleba (regolit) – w takim stopniu, w jakim było to możliwe na Ziemi, w zgodzie ze standardem dla tego rodzaju eksperymentów symulacyjnych. Wykorzystano na przykład około 3,5 tony gleby pobranej z pustyni Mojave, która pod wieloma względami przypomina glebę marsjańską.

Wyhodowane pomidory zamieniono następnie w ketchup. Powstało 250 butelek limitowanej wersji ketchupu Heinz – Marz Edition, w których środku znajduje się słynny sos, ale zrobiony z pomidorów dojrzałych na „marsjańskiej” (oczywiście tej zasymulowanej na Ziemi) glebie. Jak zapewnia producent, smak zamknięty w butelkach okazał się nie do odróżnienia! Pozostaje wierzyć na słowo, bo sami szybko się o tym nie przekonamy (ale o tym za chwilę).

Co ciekawe, ambasadorem Heinz Tomato Ketchup Marz Edition i zarazem fanem marki jest znany astronauta Mike Massimino, który odbył dwa loty kosmiczne, cztery spacery kosmiczne i został pierwszy astronautą tweetującym z kosmosu. Aby uczcić powodzenie eksperymentu, Heinz wysłał też butelkę ketchupu Marz Edition ponad ziemską atmosferę. Dlaczego jednak w ogóle firma Heinz zdecydowała się na ten eksperyment (pomijając względy marketingowe)?

Zmiany klimatu na Ziemi są faktem, naszym zadaniem jako ludzkości jest działanie na rzecz łagodzenia skutków zmian klimatycznych, ale też dostosować się do jej konsekwencji. Mierzymy się z globalnym ociepleniem, które przejawia się w postaci ekstremalnych zjawisk pogodowych: częstszych i dłuższych fal upałów, susz, ulewnych opadów, rosnącej mocy cyklonów tropikalnych – w każdym zakątku świata. Każdorazowy wzrost temperatury globalnej o kolejny 1 stopień Celsjusza oznacza nasilanie się tych zjawisk. Czy planeta pozostanie przyjazna dla przyszłych pokoleń? Eksperyment miał wykazać nasze możliwości w zakresie technik uprawy roślin w warunkach podobnych do tych, które są obecnie na Marsie. Opracowanie ich być może pozwoli na wykorzystanie ich również na Ziemi, w jej najtrudniejszych i najsurowszych miejscach.

Tak czy inaczej dość trudno będzie uprawiać żywność na Marsie. Atmosfera, promieniowanie i światło niezbyt sprzyjają tam wzrostowi roślin. Regolit zalegający na powierzchni Marsa nie jest glebą w naszym rozumieniu. Jest niemal pozbawiony materii organicznej. Wprawdzie zawiera pewne makro- i mikroelementy, których rośliny potrzebują do wzrostu, nie zawsze są one tam jednak w postaci łatwo dostępnej dla roślin. Na Ziemi istnieją grzyby i mikroby, które pomagają kondycjonować glebę i współdziałają z roślinami, aby ułatwić proces ich wzrastania. Pomidory na przykład rozwijają się w lekko kwaśnej glebie o pH od 6,2 do 6,8. Regolit z kolei, według analizy próbek z lądownika Phoenix, ma pH równe około 8,3, co sprawia, że jest lekko zasadowy. Jest również bogaty w sole i nadchlorany, które są toksyczne. Z mechanicznego punktu widzenia regolit marsjański ma też tendencję do „zbijania się” podczas podlewania, co może dusić korzenie i ograniczać transport składników odżywczych.

Specjaliści z firmy Heinz mają jednak duże doświadczenia w tworzeniu nasion idealnych dla danego środowiska. Katalog nasion Heinz jest wynikiem programu, który rozpoczął się jeszcze w 1936 roku, a z nim wiąże się specjalistyczna wiedza na temat nasion (w tym pomidorów) i ich potencjalnej wydajności w zależności od warunków. Odmiana nasion użyta w eksperymencie została wybrana z kilku powodów, w tym zdolności adaptacyjnych do środowiska i lepkości, która jest istotna dla zapewnienia odpowiedniej grubości i tekstury ketchupu pomidorowego. Eksperyment odbywał się pod kierownictwem Andrew Palmer – profesora nadzwyczajnego inżynierii i nauk biomedycznych oraz chemicznych w Aldrin Space Institute na Florydzie. Dr Palmer był merytorycznie wspierany przez Brookera Wheelera (adiunkta aeronautyki) oraz doktorantów i studentów Instytutu. Po stronie Heinz w eksperymencie brali udział specjaliści od uprawy pomidorów: Hector Osorno – mistrz ketchupu Kraft Heinz oraz Gary King – szef działu rolnictwa Kraft Heinz, którzy odpowiadali za dobór nasion oraz współpracowali przy opracowaniu technik uprawy roślin.

Prowadzone badania objęły również obserwacje różnych odmian pomidorów. Uprawiano je przy całkowicie sztucznym oświetleniu w zamkniętej komorze – celem lepszego naśladowania światła i atmosfery na Marsie. Odbyło się to przy minimalnym uzupełnianiu składników odżywczych, aby określić, jak mało składników będzie potrzebnych do podtrzymania wzrostu roślin. Badania potwierdzają, że wykorzystane w nich, symulowane środowisko może wspomagać wzrost pomidorów, jak również potencjalnie innych roślin, które wymagają dłuższych okresów wzrostu, w celu uzyskania jadalnej biomasy. Teraz – gdy wiadomo, że taka możliwość w ogóle istnieje – można będzie rozpocząć optymalizację wzrostu roślin w celu uzyskania lepszych jakościowo plonów.

Do stworzenia „marsjańskiego ketchupu” z pilotażowych upraw wykorzystano standardową recepturę. Ketchup został wyprodukowany w zakładzie badawczym KHC w Pittsburgu. Został zaprezentowany w siedzibie firmy i pozytywnie przeszedł testy związane z jakością i smakiem. Niestety, ze względu na bardzo limitowaną ilość dostępnych butelek, na tę chwilę raczej nie mamy szans przekonać się o tym osobiście.

Publikacja szczegółowo opisująca wyniki eksperymentu, autorstwa dr. Palmera i jego zespołu, jest obecnie na etapie recenzji w renomowanym czasopiśmie naukowym.

Heinz na Marsie Źródło: Florida Tech.