Mars'ın ilk kapsamlı toprak haritası çıkarıldı: 2.000 sınıf, en umutlusu Nohibareth

Mars'ta bir gün sera kurulacaksa, bitkilerin hangi toprağa kök salacağını bilmek gerekecek. Sydney Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Daniel Irving, bu soruya ilk kapsamlı cevabı veren bir sınıflandırma sistemi ve harita geliştirdi. Toprak bilimi dergisi Catena'da yayımlanan çalışma, yörüngeden yapılan gözlemler ve modellerle Mars'taki yaklaşık 800 milyon noktayı 2.000 toprak sınıfına ayırıyor.

Üniversitenin 16 Ekim'deki açıklamasına göre ekip, Mars toprak sınıfları için yeni bir terim de öneriyor: Mars'ın Yunan mitolojisindeki karşılığı Ares'ten türetilen "areth".

On diyar, yüz topluluk, iki bin form

İngilizce adıyla Provisional Polythetic Areth Classification System (PPACS) olarak anılan sistem hiyerarşik bir yapıda. En üstte 10 ana "diyar" (realm), onların altında 100 "topluluk" (assemblage), en altta 2.000 ayrıntılı "form" bulunuyor. Topraklar doku, mineral bileşimi, pH ve profil kalınlığı gibi özelliklere göre gruplanıyor. Profil kalınlığı, toprak katmanlarının yüzeyden aşağı ne kadar derine uzandığını anlatıyor. Sınıflandırmaya eşlik eden harita, gezegen yüzeyinin yüzde 92'sini kapsıyor.

Irving'in açıklamasına göre Mars'ın jeolojisi, mineralojisi ve kimyası daha önce de haritalandı. Yeni olan, bu özelliklerin tek bir çerçevede birleştirilmesi ve farklı toprakların birbiriyle ilişkisinin, nerede bulunduklarıyla birlikte gösterilebilmesi.

Bitki için en iyi aday

Araştırmacılar yöntemi denemek için 2.000 sınıfın tamamını bitki yetiştirmede önemli özelliklere göre puanladı: su tutma kapasitesi, pH, profil kalınlığı, kil ve çakıl oranı. Sıfırdan bire uzanan ölçekte en yüksek puanı 0,93 ile Nohibareth adlı sınıf aldı.

Modellere göre Nohibareth'in ortalama profilinde pH 6,8, yani nötre çok yakın; kil oranı yüzde 72, kum ve çakıl ise çok az. Bu toprağın metre başına yaklaşık 202 milimetre su tutabildiği tahmin ediliyor. Sınıf özellikle Mars'ın orta enlemlerinde, Tharsis volkanik bölgesi, Arabia Terra'nın orta kesimleri ve Elysium Planitia çevresinde haritalanıyor; ancak toplamda gezegen yüzeyinin yalnızca yüzde 0,14'ünü kaplıyor.

Puanlamada en sık sınırlayıcı etken su oldu: İncelenen formların yüzde 73'ünde puanı aşağı çeken özellik su tutma kapasitesiydi. Fareth'ten Mareth'e uzanan diyarlardaki sınıfların tamamı bu ilk testte 0,3'ün altında kaldı.

Haritanın sınırları

Ekip, bulguların Mars toprağına doğrudan ekim yapılabileceği anlamına gelmediğini özellikle vurguluyor. İşaretlenen bölgeler sera yeri olarak seçilmiş alanlar değil, daha yakından incelenmesi gereken adaylar. Gelecekteki yaşam alanları yine kontrollü ortam, su, besin ve zararlı maddelerin arındırılmasına ihtiyaç duyacak.

Haritada bazı kritik etkenler de henüz yok: Mars toprağındaki perklorat tuzlarının zehirliliği, azotun erişilebilirliği ve derinlik profilleri hesaba katılmadı. Girdilerin önemli bölümü yörünge verisinden ve Dünya topraklarındaki ilişkilerden çıkarıldığı için sınıflandırmanın, doğrudan ölçümler arttıkça güncellenmesi gerekecek.

Bilimkurgudan laboratuvara

Mars toprağında ürün yetiştirme fikri, en çok Matt Damon'ın canlandırdığı astronotun patates yetiştirdiği Marslı filmiyle akıllara kazındı; filmdeki bahçenin bilimsel karnesini ayrıca incelemiştik. Sydney ekibine göre bir sonraki adım Dünya'da atılacak: Haritalanan sınıfları temsil eden Mars benzeri toprak karışımları hazırlanıp kontrollü yetiştirme alanlarında, besin ve su eklenerek bitkilerle denenebilir. Bu deneyler bitki gelişimini, su kullanımını ve her karışımı güvenli hâle getirmek için gereken işlemleri karşılaştırabilir. Zamanla gezgin ölçümleri ve Mars'tan getirilecek örnekler, umut vadeden sınıfların modellerin gösterdiği yerlerde gerçekten bulunup bulunmadığını sınayabilir.

Çalışmanın Dünya'ya dönük bir yanı da var. Irving'in danışmanı Prof. Alex McBratney, toprağın işlevini görmesi için bol organik madde gerektiği düşüncesinin yaygın olduğunu, oysa özellikle kurak bölgelerde çok az organik madde içeren toprak türleri bulunduğunu hatırlatıyor. Organik madde içermeyen Mars toprakları üzerine çalışmak, Şili'deki Atacama Çölü, Avustralya'nın Pilbara bölgesi ve kutup bölgeleri gibi zorlu Dünya ortamlarını anlamaya da yardımcı olabilir.