화성에서 가장 먼저 키워야할 식물은?

영화 마션에선 화성에 혼자 남겨진 식물학자가 살아남기 위해 감자를 재배하는 장면이 나온다. 실제로 화성 토양에서 식물을 재배하는 건 어려운 일이다. 미국 아이오와주립대학 연구팀이 긴급한 상황이 아닌 경우 화성에서 처음 키워야 할 식물이 뭔지 조사한 연구 결과를 발표했다.

감자는 지구상 다양한 기후에 적응하고 재배할 수 있다. 따라서 화성에서 농업을 시작할 때 유력 후보로 미항공우주국 나사(NASA)도 주목하고 있다. 하지만 화성 모래와 먼지에는 유기물과 유용한 미생물이 부족할 뿐 아니라 대부분 식물에 해로운 염분과 미네랄도 풍부하기 때문에 화성에서 감자를 재배하는 건 쉽지 않다고 한다.

연구팀은 화성 토양에는 영양분이 적고 염분도 높기 때문에 화성에서 식용작물을 재배하는데 직접 이용할 수 없어 영양분을 늘리고 염수를 탈염하는 전략을 개발하는 게 불가결하다고 밝히고 있다.

여기에 연구팀이 화성에서 처음 재배하기에 적합한 식물로 들고 있는 건 알팔파(Medicago sativa)라고 불리는 식물이다. 알팔파는 가축, 목초와 애완동물 먹이 외에 인간이 먹는 샐러드 등에도 사용되는 콩과 식물이다. 연구팀은 알팔파가 화성을 덮는 가혹한 화산성 토양에서도 재배할 수 있으며 다른 작물 등을 재배하기 위한 비료가 될 것이라고 주장하고 있다.

연구팀은 알팔파 재배 가능성을 조사하기 위해 현무암을 이용해 화성 토양을 모의 재현하고 실제로 알팔파 등 식물을 재배하는 실험을 실시했다. 화성을 재현한 토양에선 조금 생육이 나쁘지만 추가 비료가 없어도 성장한다. 화성을 재현한 토양+담수로 재배하고 알팔파를 분쇄한 비료를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우 몇 주 뒤 성장을 비교하는 실험도 했다. 그 결과 알팔파 비료를 첨가하면 식물 성장이 촉진된다는 게 확인됐다.

또 화성에서 입수할 수 있는 것으로 생각되는 물은 담수가 아니라 염수지만 연구팀은 시아노박테리아 일종(Agmenellum quadruplicatum)을 이용해 염수를 탈염하고 현무암을 이용해 여과하는 방법도 검토하고 있다. 그 결과 탈염수를 여과하는 게 식물 생육이 좋아지는 걸 알 수 있다.

덧붙여 이번 연구에선 현무암을 이용해 화성 토양을 재현했지만 이게 얼마나 정확하게 화성 토양을 재현할 수 있었는지는 불명확하고 몇 개 유해한 염화물도 포함되어 있지 않았다고 한다. 그럼에도 이번 연구는 과학자에게 화성에서 알팔파를 재배하고 비료에 사용한다는 선택지를 제시하는 것이라고 할 수 있다. 연구팀은 이 연구는 장기 목적으로 화성 농업을 위해 토양과 수자원을 현지 처리하고 인간 임무에서 영구적인 거주지를 유지할 수 있다는 걸 의미한다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.