Вчені у пустелі симулювали умови Марсу для майбутньої успішної колонізації планети

Науковці перетворили комплекс Bios­phere 2 в Аризоні на лабораторію для вивчення процесів заселення безплідних ландшафтів живими організмами з метою застосування результатів як для відновлення земних екосистем, так і для майбутніх марсіанських колоній. Дослідження проводяться в рамках проекту Land­scape Evo­lu­tion Obser­va­to­ry на території колишнього експериментального комплексу 1990‑х років.

На трьох сталевих схилах площею близько 300 квадратних метрів, засипаних подрібненою вулканічною породою, вчені спостерігають поетапне освоєння безплідного середовища. Першими з’являються фотосинтезувальні ціанобактерії, які накопичують азот та створюють умови для росту мохів. Ці мікробні спільноти підготовляють ґрунт для заселення більшими рослинами з розвиненою кореневою системою.

Дослідники застосовують метагеноміку та метаболоміку для ідентифікації видів мікроорганізмів і органічних сполук, які вони продукують. Це дозволяє відстежувати хімічні та біологічні зміни у воді й породі, розуміючи механізми формування ґрунту та вплив живих організмів на процеси від молекулярного до ландшафтного рівня.

Результати мають практичне значення для розв’язання екологічних проблем: збереження біорізноманіття, раціонального водокористування та забезпечення продовольчої безпеки. Науковці зазначають, що подібні процеси історично трансформували Землю — від насичення атмосфери киснем завдяки ціанобактеріям до впливу рослинних кореневих систем на вивітрювання та клімат.

Дослідження також мають значення для планів колонізації Марса. Марсіанський ґрунт містить токсичні перхлорати, які необхідно нейтралізувати перед вирощуванням рослин. Один з підходів передбачає використання бактерій, здатних перетворювати перхлорат на безпечний хлорид.

Розуміння механізмів природного заселення та трансформації ландшафтів на Землі може стати основою для створення придатних для життя умов на інших планетах, демонструючи практичну цінність фундаментальних екологічних досліджень.