Năm 2015, NASA phối hợp với Trung tâm Khoai tây Quốc tế đã thành công trong việc nuôi trồng khoai tây ở điều kiện gần với môi trường Sao Hỏa.

Trong một khu vực khép kín được mô phỏng theo độ dài ngày, khí quyển và nhiệt độ Sao Hỏa, khoai tây “được tưới nước giàu dinh dưỡng” đã kết củ. Thí nghiệm đồng thời cho thấy tính khả thi của The Martian, bộ tiểu thuyết đã được chuyển thể thành phim và công chiếu năm 2015, tại đó một phi hành gia bị kẹt lại Sao Hỏa và phải tự trồng khoai tây để sống sót qua ngày.

Nhưng trong nghiên cứu mới, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc tiến một bước xa hơn: họ tìm ra một loài thực vật có thể khởi động vòng tuần hoàn tương lai của sinh quyển Sao Hỏa. Đó là loài rêu Syntrichia caniervis sinh sống được tại những vùng khắc nghiệt; theo kết quả nghiên cứu, chúng có thể chịu được bối cảnh Sao Hỏa vốn thiếu nước, nhiều bức xạ và có nhiệt độ cực lạnh.

Theo lời nhóm nghiên cứu, công trình của họ là nghiên cứu đầu tiên khảo sát khả năng sinh tồn của Syntrichia caninervis trong môi trường tương tự Sao Hỏa, đồng thời tập trung vào khả năng sinh trưởng của nó trên bề mặt Hành tinh Đỏ, chứ không phải trong điều kiện nhà kính.

“Những kết quả độc đáo chúng tôi có được từ nghiên cứu sẽ đặt nền móng cho việc thuộc địa hóa không gian, tận dụng những loài cây có thể thích nghi được với môi trường cực đoan”, nhóm nghiên cứu kết luận.

Giáo sư Stuart McDaniel, một chuyên gia về rêu tới từ Đại học Florida và không tham gia vào nghiên cứu mới, cho rằng báo cáo khoa học đáng được đề cao.

“Canh tác thực vật Trái Đất vẫn luôn là một phần quan trọng trong các sứ mệnh không gian dài kỳ, bởi lẽ thực vật có thể biến carbon dioxide và nước thành oxy và carbohydrate một cách hiệu quả - về cơ bản là sản sinh ra khí thở và thức ăn cho con người sinh tồn.

“Rêu sa mạc không ăn được, nhưng vẫn có thể cung cấp những thành tố quan trọng khác khi du hành không gian”, giáo sư McDaniel cho hay.

Tiến sĩ Agata Zupanska tới từ Viện SETI (Tìm kiếm Trí thông minh ngoài hành tinh - Search for extraterrestrial intelligence) đồng ý với nhận định trên. Bà đồng thời cho rằng rêu có thể làm giàu, biến đổi bề mặt gồ ghề sỏi đá trên Sao Hỏa thành đất canh tác những loài thực vật khác. “Ngoài ra, thì rêu không ngon lắm, sẽ không thể trở thành một phần của món salad”, bà bông đùa.

Trong báo cáo đăng tải trên tạp chí The Innovation, nhóm nghiên cứu cho thấy rêu sa mạc không chỉ tồn tại được, mà còn nhanh chóng hồi phục khi bị mất nước. Chúng có thể hồi phục trong điều kiện thường, ngay cả khi đã trải qua những điều kiện khắc nghiệt, như 5 năm trong điều kiện -80 độ C, 30 ngày trong nhiệt độ -196 độ C, hay thậm chí bị phơi nhiễm bức xạ gamma.

Trong thí nghiệm, rêu được đặt vào môi trường giống Sao Hỏa, bao gồm áp suất không khí, nhiệt độ, thành tố khí quyển và bức xạ cực tím. Kết quả cho thấy chúng sinh tồn được, có thể hồi phục trong điều kiện thường sau 7 ngày sinh sống dưới điều kiện khắc nghiệt. Có một điều đặc biệt khác: dưới điều kiện tương tự Sao Hỏa, những cụm rêu bị sấy khô lại sinh trưởng tốt hơn cụm rêu thường.

“Chúng tôi mong rằng loài rêu tiềm năng này có thể được mang tới Sao Hỏa hay Mặt Trăng để thử nghiệm khả năng sinh trưởng ngoài không gian”, nhóm nghiên cứu viết.

Tuy vậy, giáo sư McDaniel lên tiếng cảnh báo, rằng đa số thực vật không sống sót được trong chuyến du hành không gian khắc nghiệt. Ông đồng thời cho rằng thí nghiệm vẫn mang những giới hạn nhất định.

“Những thí nghiệm này đại diện cho những bước quan trọng ban đầu, nhưng chúng không cho thấy khả năng cung cấp oxy của rêu trong điều kiện Sao Hỏa, hay cho thấy rêu sa mạc có thể sinh sản và sinh sôi nảy nở”, ông McDaniel nói.

Bên cạnh đó, tiến sĩ Wieger Wamelink tới từ Đại học Wageningen chỉ ra rằng nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã không sử dụng đất Sao Hỏa để thử nuôi rêu. Nhưng cũng phải nói thêm, thử nghiệm trồng khoai tây năm xưa cũng không được thực hiện trên đất Sao Hỏa “xịn”.

Trong khi đó, giáo sư Edward Guinan tới từ Đại học Villanova cho rằng nghiên cứu của các chuyên gia Trung Quốc rất ấn tượng. “Thứ rêu này có thể trở thành thực vật tiên phong tương lai trên Sao Hỏa”, ông Guinan nói. “Đường chúng ta đi vẫn còn xa, nhưng thứ rêu thấp bé này đã gieo hy vọng mới, cho việc biến Sao Hỏa thành nơi sống được cho loài người tương lai”.