کشاورزی بدون خاک و نور در قطب جنوب

دانشمندان آلمانی در قطب جنوب اولین محصول سبزیجاتی را که بدون نور خورشید، خاک، و یا آفت‌کش‌ها کشت داده‌اند، برداشت کردند.

روز پنج آوریل/۱۶ فروردین، پژوهشگران آلمانی مستقر در ایستگاه نیومایر۳ (Neumayer Station III) در قطب جنوب خبر دادند که بدون خاک، نور و یا سموم آفت‌کش، بیش از سه‌ونیم کیلو کاهو، ۱۸ خیار و ۷۰ تربچه برداشت کرده‌اند و منتظر برداشت محصولات دیگری هم هستند.

این پژوهش بخشی از پروژه‌ کاشت محصولات کشاورزی در شرایط دشوار است که توسط مرکز هوافضای آلمان یاThe German Aerospace Center DLR هدایت می‌شود و در نهایت برنامه دارد که کشت مواد غذایی تازه در سیارات دیگر، سفرهای فضاپیمایی و یا محیط‌های بدون نور خورشید و خاک را فراهم کند.

از این رو این پژوهش به قطب جنوب آمده تا شرایطی مانند سیارات دیگر را در داخل گلخانه‌ای که از بیرون شبیه به یک بنای کانکس و در داخل یک آزمایشگاه با فناوری پیشرفته است، بر کشت محصولاتش اعمال کند.

در قطب جنوب جایی که میانگین دما کماکان زیر منفی ۲۰ درجه سانتی‌گراد است، رشد گیاهان به جز در شرایط آزمایشگاهی ممکن نیست.

این اولین بار نیست که گیاه‌ها در شرایط آزمایشگاهی بدون خاک و نور رشد داده می‌شوند. ناسا پیش‌تر آزمایش کشت سبزیجات بدون نور و خاک را در داخل ایستگاه بین‌المللی فضایی با موفقیت انجام داده بودند. اما دانیل شوبرت از «مرکز هوافضای آلمان» که مدیریت این پروژه را به عهده دارد می‌گوید که پروژه قطب جنوب با هدف تولید طیف وسیعی از سبزیجات خوراکی و میوه‌هاست که ممکن است یک روز در مریخ یا ماه کاشت و برداشت شوند.

شوبرت در ادامه به «دویچه‌وله» می‌گوید: «در چند هفته گذشته بسیار در مورد کشت گیاهان در شرایط خودکفایی آموخته‌ایم و روشن شده که که قطب جنوب یک میدان آزمایشی مناسب برای تحقیقات ماست.»

رشد و نگهداری غذاهای تازه در سفرهایی فضاپیمایی که سال‌ها به طول می‌انجامد یا استقرار انسان‌ها در سیارات دیگر به کار خواهد آمد.

شوبرت و تیمش نام این گلخانه پیشرفته را «باغ عدن» گذاشته‌اند و این آزمایشگاه با نام رسمی EDEN-ISS ثبت شده است.

تاسیسات گلخانه EDEN-ISS در سوم ژانویه ۲۰۱۸ به قطب جنوب آمد ودر اول ماه فوریه عملیات کاشت دانه‌ها آغاز شد.

محققان برای کاشت بر اصول کشت «هیدروپونیک» متکی هستند. کشت هیدروپنیک یا آب‌کشت شیوه کشت بدون خاک است. در این نوع کشت در آزمایشگاه نیازهای غذایی گیاه را اندازه‌گیری می‌کنند و به جای خاک به آبی که به گیاه داده می‌شود املاح و مواد مدنی و ارگانیک مورد نیاز گیاه افزوده می‌شود. برای نور معمولا از لامپ‌های ال‌ای‌دی استفاده می‌شود و با کنترل محیط و آلودگی‌ها نیاز به آفت‌کش هم نیست.

در گلخانه EDEN-ISS به جای آب از یخ ذوب شده قطب جنوب استفاده می‌شود. این آب از چرخه‌های تصفیه رد می‌شود و آب خالص با مواد مغذی لازم از جمله املاح، مواد مدنی و ارگانیک، ادغام می‌شود. این آب غذای گیاه در حال رشد خواهد بود. جایگزین نور خورشید لامپ‌های ال‌ای‌دی هستند که کالیبره شده‌اند تا نزدیک به نور سفید خورشیدی باشند. سیستم دی‌اکسیدکربن که رشد را تشویق می‌کند، میزان این گاز را در کل گلخانه کنترل می‌کند. انسان‌هایی که وارد گلخانه می‌شوند از یک تونل استریل‌کردن گذر می‌کنند. در تونل با با استفاده از اشعه UV و هوا عوامل بیرونی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و یا قارچ‌ها کشته می شوند. فیلتر‌های هوا، دما و کیفیت هوا را در محیط گلخانه‌ای مناسب نگه می‌دارند.

اما در این آزمایشگاه همه چیز همانطور که پیش بینی می‌شد پیش نرفت. پال زبل که در محل آزمایشگاه در قطب جنوب مستقر است و روزی سه-چهار ساعت به گیاه‌ها می‌رسد می‌گوید: «پس از کاشت بذر در اواسط ماه فوریه، ناچار شدم با مشکلات غیر منتظره‌ای مقابله کنم— مانند خطاهای جزئی در سیستم و شدیدترین طوفان در یک سال گذشته.»

به غیر از زبل ده پژوهشگر دیگر هم که در ایستگاه نیومایر۳ هستند به نحوی با گلخانه باغ عدن درگیر هستند. بیشتر از همه این پژوهشگران خوشحال‌اند که حالا که باید برای پژوهش در قطب جنوب باقی بمانند حداقل میوه و سبزی تازه دارند.

برنارد گروپپ، مدیر ایستگاه آلمانی‌ها در قطب جنوب به طور ویژه از این آزمایش خوشحال است. او می‌گوید: «خوردن اولین سالاد محصول قطب جنوب تجربه ویژه‌ای بود. طعم آن به گونه‌ای بود که انگار تازه از باغ برداشت شده است.»

زبل می‌گوید که در گلخانه گوجه فرنگی، فلفل و توت فرنگی هم کاشته است و اما این محصولات هنوز زود است که به بار بشینند.

اگر همه چیز خوب پیش برود، این گلخانه کوچک برای آلمانی‌های مستقر در قطب جنوب قرار است هفته‌ای چهار-پنج کیلو میوه و سبزی تازه تولید کند. با اینکه این اولین بار نیست که در قطب جنوب کشاورزی آزمایشگاهی می‌شود، این میزان محصول رکورد تازه‌ای است.

در همین زمینه: