Apprendre à cultiver sur Mars pourrait réellement économiser l'agriculture sur Terre
POUVONS-NOUS, NE PAS ABANDONNER SUR CETTE PLANÈTE ENCORE?
Quand j'ai parlé pour la première fois avec Gene Giacomelli, il dominait un vignoble terrestre.
Dégustation de vin cet après-midi dans la Napa Valley de Californie, la première mission de Giacomelli était de rendre visite à son fils, un viticulteur. Mais le scientifique de l'usine a réclamé son week-end serait également consacré à la réalisation de recherches scientifiques importantes. "Bien sûr, un jour, nous allons emballer du vin sur une autre planète", a-t-il déclaré dans sa perche à l'arrière d'une camionnette.
Depuis plus d'une décennie, Giacomelli a supervisé un projet avec la National Science Foundation pour cultiver des aliments sur l’Antarctique, que la NASA et d'autres considèrent comme un fac-similé approprié de ce que la vie pourrait ressembler sur la lune et Mars. Alors que l'objectif public du projet est de mieux comprendre comment l'agriculture fonctionnerait dans l'espace extra-atmosphérique, Giacomelli espère également améliorer l'agriculture ici sur Terre. Il s'avère que ces objectifs peuvent bientôt converger. Si l'humanité peut être convaincue, il est trop tôt pour abandonner cette planète pour la prochaine, les développements de l'agriculture pour Mars pourraient rentrer chez eux dans la vallée de Napa et dans tout le pays.
Comme tout le monde le sait déjà, cette planète connaît actuellement de jolis défis sans précédent. Tant et si bien que Stephen Hawking a réclamé cette semaine que nous n'avons que 100 ans pour que les humains soient mis en place ailleurs dans la galaxie ou toute notre espèce sera en voie d'extinction. Sa déclaration est plutôt douteuse, mais il est vrai que notre avenir semble très sombre.
Prenez la Californie. Jusqu'à cet hiver, l'état avait été étouffé par la sécheresse depuis des années. Le manque d'eau de pluie a entraîné une surexploitation des réservoirs d'eaux souterraines sur les terres agricoles. Maintenant, la vallée intérieure fertile de l'Etat est en fait en train de couler -Comme rapide de 2 pieds par an, comme la nappe phréatique se dégonfle comme un ballon perforé sous la surface. Et pendant que la sécheresse a été temporairement atténuée par une nouvelle tempête de neige, la plupart des estimations vont bientôt revenir. Franchement, l'avenir de l'État ressemble beaucoup à la Mars moderne.
La quatrième planète n'a pas de sources connues d'eau précieuse, et les tempêtes de poussière régulières engloutissent de vastes étendues de la planète. Pour terraformer, nous aurions besoin d’armes nucléaires ou artificiellement stimulée par le réchauffement climatique. Même alors, ces processus pourraient prendre jusqu'à 100 000 ans pour rendre la planète encore proche de celle habitable. La Californie peut être en train de se dessécher, mais elle fournit toujours à notre nation tout, à partir d'amandes et d'avocats, tout en développant même les cactus les plus robustes - une plante connue pour être exactement le contraire d'un entretien élevé - est difficile à imaginer dans le bassin de Mar's Borealis.
Et pourtant, beaucoup semblent avoir abandonné les problèmes pernicieux de la Californie, tout en tenant sur Mars comme aire de jeux d'innovateurs. Avec le bon gars et un bon plan, le récit semble aller, notre voisin le plus proche sera habitable sous peu. L'autocollant de colonisation de l'espace auto-nommé Elon Musk teste activement des combinaisons et des roquettes spatiales résistant aux rayonnements destinés à nous emmener à Mars. La NASA et l'Agence spatiale européenne l'ont rejoint dans l'engouement, exploitant leurs propres serres lunaires et de nouveaux rovers à travers le sonnerie.
Au milieu de l'horreur et de l'héroïsme, on demande une question: si l'on croit que nous pouvons nourrir une petite colonie d'êtres humains avec de la nourriture cultivée dans un désert inhospitalier, sans eau et exempt d'oxygène, pourquoi ne pouvons-nous pas trouver des moyens de garder L'agriculture sur la planète, nous le savons déjà? Mettez plus brillamment, quelle est vraiment la différence entre vivre durablement sur Mars aujourd'hui ou en Californie dans 100 ans ?
Ce n'est pas vraiment une barrière technologique. Si quelqu'un dit que l'on arrive à Mars, il est plus facile aujourd'hui que d'améliorer la planète sur laquelle nous sommes déjà en train de mentir. En outre, les objectifs élevés de hors-Earls comme Musk n'ont été soutenus que par des percées technologiques réelles et relativement récentes sur cette planète. «Lorsque vous regardez vers l'extérieur, vous avez beaucoup d'innovations, comme nous l'avons dans le programme spatial», explique l'ancien historien Steven Dick de la NASA. Dans les années 1990, les lumières LED ont été brevetées pour la croissance des plantes et ont permis aux agriculteurs de cultiver de plus en plus de plantes en moins d'espace et de temps. Le développement des techniques hydroponiques - où les plantes cultivent sans sol - permet aux astronautes de la Station spatiale internationale de cultiver leur propre mélange de salade sans gravité.
Giacomelli et son équipe ont incorporé ces innovations et d'autres dans leur conception d'une serre lunaire en boucle fermée proposée. En théorie, les astronautes pourraient cultiver la moitié de la nourriture dont ils ont besoin chaque jour et générer toute l'eau qu'ils doivent boire et l'oxygène dont ils ont besoin pour respirer tout en vivant sur Mars. "Pensez-y comme un robot biologique", explique Giacomelli à propos de son système, qu'il imagine serait un cylindre de 18 à 8 pieds, à peu près à la taille d'une piscine à l'arrière-cour. L' urine d' un astronaute serait nettoyée et traitée et nourrie aux plantes. Les plantes se développent hydroponiquement et sont alimentées par des lampes LED alimentées par des panneaux solaires, ou même par un réacteur nucléaire portatif. À mesure que les plantes poussent, elles produiraient de l'humidité, qui serait extraite et condensée dans de l'eau potable. Le cycle se répéterait à plusieurs reprises.
Mais après des années passées à raffiner l'idée, le prototype de Giacomelli reste juste, une preuve de concept, pas une véritable machine à fabriquer la verdure. Bien que nous puissions utiliser le système ici et maintenant, la volonté de mettre en œuvre la technologie sur Terre semble limitée à Giacomelli lui-même. Il dit que le système restera probablement un produit jusqu'à ce que la NASA ou une autre agence fasse part de sa charte à Mars.
D'autres projets d'exploitation spatiale ont connu un scepticisme similaire à celui des terrestres. Quand Dickson Despommier abord proposé l'idée d'une ferme verticale, les gens étaient certainement intrigués. Mais ils considéraient qu'il s'agissait davantage d'un projet scientifique que d'une révolution agricole viable. "Ils pensaient que l'agriculture était une chose si naturelle:" Comment pourriez-vous mettre cela dans un immeuble? ", A déclaré Despommier. "Ils ne pensent pas au Dust Bowl, ils ne pensent pas aux récoltes, à la sécheresse en Californie, à propos des ravageurs et des sauterelles et des oiseaux qui mangent les graines". Nous négligeons de penser à toutes les choses non naturelles que nous avons déjà Fait, soutient-il, et les grands défis que la nature continue de poser.
Dans les décennies qui se sont écoulées, l'agriculture verticale - qui implique des cultures fortement empilées dans des espaces fermés et utilisant des techniques hydroponiques et LED pour les cultiver - n'a pas révolutionné l'agriculture. Mais c'est une partie de plus en plus importante d'un secteur agricole qui se développe lentement. Il existe environ 100 fermes en exploitation aux États-Unis aujourd'hui, dit Despommier, et beaucoup d'autres parsemment du globe. Les serres simples qui dépendent de la lumière du soleil et des engrais traditionnels ont été adoptées plus largement, avec plus de 230 millions de pieds carrés de production de serre à l'échelle nationale. Bien que dépendent toujours des forces naturelles comme la lumière, les serres sont un lien nécessaire dans l'évolution de l'agriculture, permettant une fois que les cultures saisonnières comme les tomates se développent toute l'année.
Cela s'explique en partie par le fait que les produits provenant d'une serre sont égaux à l'agriculture extérieure, mais l'agriculture verticale et d'autres techniques de l'espace sont encore chères, mais cela n'est plus prohibitif. Daniel Schubert, spécialiste de l'espace spécialiste de l'Agence spatiale allemande, a mené deux études pour analyser cet écart économique persistant. Il y a cinq ans, il a constaté que la croissance de la matière organique avec la culture hydroponique et les feux LED coûtait 12,80 $ de plus par kilo que l'agriculture traditionnelle dans la campagne allemande. Cela a été décevant, mais il a prédit - et est venu prouver - le prix serait égal à mesure que les outils du commerce devenaient plus largement disponibles et que les agriculteurs devenaient plus efficaces dans ce nouveau support. L'automne dernier, une nouvelle étude a révélé que le coût actuel est de seulement 3,20 $ de plus par kilo et devrait continuer à baisser.
En plus de ces percées, il existe encore un million d'autres innovations agricoles liées à la terre en cours. En Italie, les chercheurs testent les eaux - littéralement - pour voir si l’agriculture sous-marine est réellement viable. Monsanto et d'autres chercheurs travaillent sur le développement de semences résistantes au sel et à la sécheresse.
Malgré cette tendance à la hausse pour les méthodes agricoles alternatives, les choses semblent encore aller plus vite sur la table de dessin Musk pour Mars que sur le terrain en Californie. Les perturbations dangereuses des équilibres anciens de la Terre, entre -temps, se produisent à un rythme plus rapide que jamais. Au cours du prochain siècle, la Californie risque de devenir encore plus résistante à nos pratiques actuelles, à moins que les émissions de carbone passées ne soient réabsorbées et que les traces futures soient réduites. Et Mars est susceptible de rester inhospitalier, même si une mission habitée enfreint finalement son atmosphère mince et poussiéreuse.
Dick, l'historien de l'espace, est juste que nous sommes poussés à innover lorsque nous pensons à ce qui est nouveau et à venir. Mais je ne peux pas être le seul qui se sent un peu sec et dégonflé - comme la glace spatiale crayeuse que nous avons prélevée comme des enfants - face à la perspective d'abandonner sur cette planète à la poursuite d'une autre. Peut - être que nous devrions réfléchir sur ce que colonisatrice presque chaque pouce de la Terre a fait de la planète avant que nous dirigeons vers un autre. Et peut-être que nous devons découvrir n'est pas la promesse d'une nouvelle planète, mais la volonté de corriger les erreurs que nous avons déjà faites.