JAKARTA – Ilmuwan Turki sedang bereksperimen menemukan spesies tanaman yang cocok ditanam di luar angkasa. Satu percobaan menghasilkan Schrenkiella parvula, spesies tanaman yang tumbuh di wilayah Salt Lake di Turki.
“Kehidupan manusia pada dasarnya bergantung pada kehidupan tumbuhan, pada oksigen. Jika kita ingin membangun koloni di luar angkasa, kita perlu membawa beberapa tumbuhan untuk mendukung keberadaan kita,” kata Associate Professor Rengin Ozgur Uzilde, yang memimpin Eksperimen Ekstremofita di Turki, seperti dikutip oleh TRT. Dunia, Sabtu (30/3/2024).
Pabrik Turki akan dikirim ke luar angkasa bersama misi Artemis milik badan antariksa AS, NASA. Tujuan misi ini adalah membangun komunitas manusia jangka panjang di Bulan, Mars, dan sekitarnya.
Hasil penelitian mengungkap kendala terkait sifat tanah di ruang angkasa yang dikenal dengan istilah regolith. Karakternya sangat berbeda dengan tanah di bumi – tidak mendukung kehidupan, dan komponen-komponennya sangat berbeda.
Ozgur Uzilde misalnya, mengatakan lapisan terluar Mars beracun. Menurut data yang diambil dari penjelajah dan pengorbit, lapisan tersebut mengandung garam, aluminium, silikon, dan magnesium dalam kadar yang sangat tinggi, serta mengandung unsur kimia lainnya termasuk kromium dan boron.
“Kami menyarankan bahwa beberapa wilayah di Bumi, tempat kami mengamati kondisi ekstrem, juga dapat tumbuh di regolit ini dan berhasil berkecambah serta berfotosintesis,” kata Özgur Uzilde.
Salah satu tumbuhan ekstremofil, Schrenkiella parvula, telah berevolusi untuk tumbuh subur dalam kondisi ekstrem di habitat lokal di dalam dan sekitar danau garam di Anatolia tengah.
Tumbuhan ini dapat menyerap dan menyimpan garam di dalam selnya serta dapat mentolerir salinitas hingga 600 milimol, bahkan di air laut, yang merupakan ukuran ilmiah konsentrasi kimia dalam suatu cairan.
Tanaman yang toleran terhadap garam ini – yang secara ilmiah diklasifikasikan sebagai halofit – dapat mentolerir litium, kromium, boron, dan magnesium, sehingga memungkinkan mereka tumbuh di tanah beracun.
Namun, bukan hanya struktur regolith saja yang penting. Salah satu variabel yang tidak bisa diuji di Bumi adalah apakah tanaman ini bisa tumbuh tanpa gravitasi. “Hal pertama yang harus kami lakukan adalah melihat apakah tanaman ini dapat bertahan hidup dalam gayaberat mikro,” kata Ozgur Uzildez.
Pada bulan Februari tahun ini, Alper Gejeravsi, astronot Turki pertama yang menghabiskan 18 hari di luar angkasa, melakukan sebagian percobaan di Stasiun Luar Angkasa Internasional.
Tim Ozgur Uzilday mengirimkan lebih dari 50 benih Schrenkiella parvula ke laboratorium yang mengorbit. Benih tersebut kemudian berkecambah dan ditanam di bawah tekanan garam, meniru kondisi yang ada di Bulan atau Mars.
“Percobaan kami di ISS menunjukkan bahwa tanaman ini dapat bertahan hidup dan tumbuh di bawah tekanan garam di lingkungan gayaberat mikro dan dapat berkecambah langsung dari biji di bawah salinitas,” katanya.
Selama masa pertumbuhan delapan hari, tanaman sampel menumbuhkan daun pertama dan membentuk akar, melebihi ekspektasi mengenai seberapa baik kinerja tanaman, tambahnya.
Sebelum kembali, Gejeravci mengumpulkan sampel Schrenkiella parvula dan mengawetkannya dalam larutan fiksatif yang menstabilkan jaringan tanaman dan genom pada suhu minus 80°C untuk perjalanan pulang. Sampel tersebut tiba di Universitas Ege pada 29 Februari.
Tim Ozgur Uzilday juga mereplikasi eksperimen ISS di Bumi untuk mengamati bagaimana lingkungan luar angkasa mempengaruhi tanaman secara berbeda. Mereka kini menganalisis sampel dari ISS dibandingkan dengan yang ditanam di Bumi.
Tanaman ini sudah tumbuh subur di Bumi, jadi kami ingin melihat hasil yang sama pada sampel ISS kami,” kata Ozgur. Uzilday.
Dibandingkan dengan sampel dari Bumi, mereka belum melihat adanya perubahan besar. Salah satu perbedaan penting adalah bahwa di bawah gayaberat mikro, tanaman menumbuhkan akarnya dengan cara yang aneh.
“Dalam kondisi terestrial, ketika benih berkecambah, akarnya bergerak menuju gravitasi dan batangnya menuju sumber cahaya. Namun, hal ini berubah secara drastis dalam gayaberat mikro karena arah gravitasi hilang,” kata Özgur Uzilde.
Dalam beberapa hari mendatang, timnya akan menggunakan pengurutan generasi berikutnya untuk memeriksa seluruh rangkaian DNA dan RNA sampel dari kedua lingkungan untuk mengetahui potensi perbedaannya.
Jika Schrenkiella parvula dapat mempertahankan toleransinya terhadap kondisi ruang, ia tidak hanya akan bertahan hidup di regolit, tetapi juga akan mengubah struktur dan kepadatannya, menciptakan lingkungan yang lebih menguntungkan bagi perkembangan kehidupan baru. Lapisan atas regolith sangat tebal. Tanaman yang kita konsumsi tidak bisa menumbuhkan akarnya di sana. Apalagi regolith tidak bisa menahan air seperti tanah, kata Ozgur Uzilde.
Hal ini menjadi kendala besar bagi pertanian luar angkasa, terutama mengingat kurangnya air di benda langit lainnya. “Kita harus mengangkut air dalam jumlah besar dari Bumi atau memproduksinya di luar angkasa, yang biayanya akan sangat mahal. Atau kita bisa mencari cara untuk mengubah regolitnya sendiri,” katanya.
Akar jenis tumbuhan pionir diduga mampu memecah regolit secara fisik dan memecahnya, sehingga memudahkan tumbuhan lain untuk berakar, serta meningkatkan kemampuan regolit menahan air sehingga mengurangi jumlah yang dibutuhkan. untuk keperluan pertanian. . “Kami menyarankan agar Schrenkiella parvula dapat digunakan sebagai tanaman penutup tanah di regolith untuk mempersiapkan kebutuhan pertanian kita,” kata Ozgur Uzilde.
Mengacu pada kemampuan tanaman dalam menyerap zat-zat yang tidak diinginkan seperti garam, kromium, dan aluminium, ia menambahkan bahwa tanaman “kemudian dapat dipanen dan dibakar untuk menghilangkan zat-zat tersebut dari regolit. Tanaman tersebut kemudian dapat ditanam kembali dan dibuat kompos untuk mempersiapkan tanah dengan lebih baik. yang bisa kita konsumsi.” “
Terakhir, kemampuan Schrenkiella parvula untuk berkembang di lingkungan ekstrem menawarkan secercah harapan terhadap kemungkinan pertanian luar angkasa dan memberikan bukti keberadaannya.
