Polacy twierdzą, że na Marsie może wyrosnąć sosna. To trzeba zrobić najpierw

Marsjański las nie zacznie się od posadzenia sadzonki w czerwonym pyle. Najpierw trzeba byłoby zmienić atmosferę całej planety, zatrzymać więcej ciepła i zapewnić roślinom 110 marsjańskich dób z temperaturą, która nie spada poniżej -6 st. C. Dopiero wtedy pierwsze drzewo miałoby szansę wyrosnąć w gigantycznym kraterze Hellas. Badanie przeprowadził zespół z Politechniki Warszawskiej we współpracy z naukowcami z NASA Ames Research Center, Uniwersytetu w Bazylei i San José State University.

To nie jest projekt sadzenia konkretnej sosny na Czerwonej Planecie, choć taki skrót dobrze oddaje skalę wyzwania. Naukowcy przyjęli temperatury graniczne zaobserwowane u wysokogórskich drzew iglastych na Ziemi, czyli roślin przyzwyczajonych do trudnych warunków i krótkiego lata. Sprawdzili następnie, czy po hipotetycznym ociepleniu Marsa gdziekolwiek pojawiłoby się dla nich okno termiczne.

Nie wystarczy, że termometr na chwilę pokaże dodatnią temperaturę. Sezon wzrostu musiałby trwać co najmniej 110 soli, czyli marsjańskich dób, z temperaturą minimalną wyższą niż -6 st. C i średnią dobową przekraczającą 6 st. C. Równocześnie maksymalne temperatury nie powinny przez dłuższy czas wychodzić ponad 40 st. C.

Obecny Mars potrafi zmylić pojedynczymi pomiarami. W okolicach równika zdarzają się chwile, gdy temperatura wzrasta do około 20 st. C, ale średnia dla całej planety pozostaje blisko -60 st. C. Atmosfera jest bardzo rzadka, powierzchniowa woda w stanie ciekłym nie utrzymuje się stabilnie, a nocne spadki temperatury szybko odbierają roślinie każdą przewagę uzyskaną za dnia.

Najlepszym kandydatem nie okazał się równik Marsa, lecz basen Hellas na południowej półkuli. To kolosalny krater uderzeniowy o średnicy około 2100 km, którego dno leży nawet 8 km poniżej umownego marsjańskiego poziomu morza. Niższe położenie oznacza tam nieco większe ciśnienie atmosferyczne, a więc lepsze warunki do zatrzymywania ciepła.

Hellas korzysta też z marsjańskiej geometrii. Południowe lato przypada tam blisko momentu największego zbliżenia planety do Słońca. Jest więc krótsze, ale wyraźnie cieplejsze niż lato na półkuli północnej. W połączeniu z ukształtowaniem terenu wystarczyłoby to, by właśnie tam najpierw pojawił się okres odpowiedni dla drzew.

Jak pisaliśmy w tekście: Polacy policzyli, co trzeba zrobić, żeby na Marsie wyrosło pierwsze drzewo, Hellas od początku wyróżniał się na tle reszty planety. Nowa, opublikowana po recenzji analiza precyzuje jednak, jak wąskie byłoby to okno i dlaczego samo znalezienie cieplejszego miejsca nie załatwia sprawy.

W symulacji potrzebna była atmosfera złożona głównie z dwutlenku węgla o ciśnieniu 100 hPa, znacznie gęstsza niż dzisiejsza marsjańska atmosfera, oraz dodatkowy efekt cieplarniany. Dopiero wtedy w Hellas temperatura przestawała być podstawową przeszkodą dla wzrostu drzewa.

To nie oznacza jednak, że im więcej ocieplenia, tym lepiej. Badacze zauważyli rzecz dość przewrotną: dalsze zwiększanie efektu cieplarnianego najpierw rozszerza obszary sprzyjające roślinom, a potem zaczyna przegrzewać południową półkulę. W samym Hellas letnie maksima mogą regularnie przebić 40 st. C, czyli granicę przyjętą w modelu dla wzrostu drzew.

Marsjańskie terraformowanie nie przypominałoby więc ustawienia globalnego termostatu na wyższą wartość. Trzeba byłoby jednocześnie kontrolować ilość gazów w atmosferze, ciśnienie, obieg ciepła i sezonowe wahania. Kilka dni temu opisywaliśmy w tekście: Polacy chcą zbombardować Marsa. A później na nim zamieszkać, jak daleko sięgają najbardziej radykalne koncepcje przebudowy planety. Model drzew pokazuje, że nawet skuteczne ocieplenie byłoby dopiero początkiem znacznie trudniejszej układanki.

Autorzy badania wyraźnie podkreślają, że policzyli jedynie warunki termiczne. Nie zasymulowali obiegu wody, nie sprawdzali, czy na powierzchni da się utrzymać jej odpowiednią ilość, ani nie rozstrzygali problemu promieniowania. Mars nie ma dziś globalnego pola magnetycznego, dlatego jego powierzchnia jest słabo chroniona przed promieniowaniem ultrafioletowym i cząstkami wysokoenergetycznymi.

Problemem pozostaje też sam grunt. Marsjański regolit to nie gleba, tylko luźna warstwa pyłu, minerałów i rozdrobnionych skał. Brakuje w nim rozwiniętego życia biologicznego, mikroorganizmów i stabilnego obiegu składników odżywczych. Roślina potrzebowałaby ponadto dostępu do wody, bezpiecznego poziomu dwutlenku węgla oraz tlenu koniecznego do oddychania korzeni.

Przeczytaj także:

Badanie nie jest więc zapowiedzią, że za kilkadziesiąt lat ktoś wysadzi las w kraterze Hellas. To raczej mapa pierwszego progu. Pokazuje, gdzie temperatura przestałaby być głównym problemem, gdyby wcześniej rozwiązano całą resztę. Drzewo na Marsie byłoby jednak znacznie bardziej wymowne niż kolejna stacja badawcza, łazik czy nawet zamknięta szklarnia przy bazie. Oznaczałoby, że człowiek potrafił nie tylko przetrwać na obcej planecie pod ochroną metalu i szkła, lecz także przebudować jej środowisko na skalę planetarną.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI