Antarktika Tarımı: En Soğuk ve Kurak Kıtada 100 Yıldır Araştırılan Tarım Yöntemleri, Uzun Süreli Uzay Görevlerinde İnsanlara Nasıl Yardım Edebilir?

Dünya dışı yerleşimlerde insan varlığını uzun vadede sürdürme amacıyla ortaya konan çabalar içerisinde, insanların nasıl besleneceği önemli bir yer tutmaktadır. 2022 yılında bir grup bilim insanı, Apollo Ay Görevi'nde Ay'dan toplanan toprak üzerinde bitki yetiştirmeyi başardıklarını açıkladılar.^[1] Fakat aslında bu, bilim insanlarının, yaşama uygun olmayan topraklarda ilk bitki yetiştirme girişimi değildi.

Texas Tech Üniversitesi'nde bir Antarktik bilim tarihçisi olan Daniella McCahey, bitkilerin ve gıda ürünlerinin dünyanın uzak güney bölgelerinde nasıl yetiştirileceğinin 120 yıldan fazla süredir devam eden, aktif bir araştırma alanı olduğunu söylüyor. Bu çabalar, aşırı koşullarda oluşacak zorlukları anlamamıza yardım ederek, kısıtlı fakat başarılı Antarktika bitki yetiştiriciliğine ışık tutmuş oldu. Özellikle 1960'lardan sonra bilim insanları bu araştırmalara, uzayda insan yerleşimlerine basamak teşkil etmesi bakımından önem vermeye başladılar.

Antarktika'da Bitki Yetiştirmek

Antarktika'da bitki yetiştirmekle ilgili ilk çabalar, öncelikle kaşifleri beslenme kaynakları sağlamaya odaklanmış durumdadır.

Getty Images

1902 senesinde, İngiliz fizikçi ve botanist Reginald Koettlitz, Antarktik toprakta bitki yetiştiren ilk kişi olmuştur. McMurdo Boğazı'ndan bir miktar toprak toplayıp, keşif gemisinin çatı penceresi altında bu topraklarla doldurduğu kutularda hardal ve tere yetiştirmiştir. Mahsul, kaşiflere pek hora geçmiştir. Koettlitz, C vitamini eksikliğine bağlı iskorbüt hastalığına karşı tüm ekibin semptomlarını hafifletmesine yetecek kadar yeşillik üretti. Bu erken deney, Antarktika toprağının verimli olabileceğini ve kutup keşifleri sırasında taze yiyeceklerin besinsel avantajlarını göstermiş oldu.

Doğrudan Antarktika'da bitki yetiştirmeye dair ilk denemeler ise daha az başarılı olmuştur. 1904'te, İskoç botanist Robert Rudmose-Brown, soğuğa dayanıklı bazı tohumları, yetişip yetişmeyeceklerini denemek için, küçük ve soğuk Laurie Adası'na gönderdi. Bütün tohumların filizlenme süreci başarısızlıkla sonuçlanırken, Rudmose-Brown bu durumu hem çevresel koşullara hem de büyümelerine yardımcı olacak bir biyoloğun yokluğuna dayandırmıştır.^[2]

Antarktika'da yerel olmayan pek çok bitkinin yetişmesi için çeşitli denemeler olmuşsa da bitkiler genelde uzun süre hayatta kalamadılar.^[3] Toprağın kendisi bitki yaşamına elverişli olsa da çevrenin sertliği bitki yetiştirmek için elverişli olmamıştır.

Modern Teknikler ve Duygusal Faydalar

1940'larla birlikte pek çok ulus, Antarktika'da uzun vadeli araştırma istasyonlarını kurmaya başladılar. Dışarıda bitki yetiştirmek imkansızken, bu istasyonlarda yaşayan bazı insanlar hem gıda olması hem de duygusal rahatlama için sera yapma işini üstlendiler.^[4] Fakat kısa zamanda Antarktika toprağının hardal ve tere dışındaki bitkileri yetiştirmek için çok fakir olduğunu ve tohumların bir iki yıl içerisinde üretkenliklerini de yitirdiklerini fark ettiler. 1960’lardan başlamak üzere insanlar, bitki köklerinin kimyasal olarak zenginleştirilmiş su içerisinde olduğu, doğal ve yapak ışık kombinasyonuna maruz bırakılarak uygulanan topraksız sulu yönteme geçmeye başladılar.

Seralarda bu yöntem kullanıldığında, bitki yetiştirme tesislerinde bitkiler yetişirken Antarktika’nın çevresel koşulları tamamen devre dışı kalıyor, bunun yerine insanlar bitkiler için yapay koşullar oluşturmuş oluyordu.

2015 yılı itibariyle, Antarktika’da en az 43 farklı tesiste araştırmacılar farklı zaman aralıklarında bitki yetiştirmektedir. Bu tesisler bilimsel deneyler için faydalı olurken, pek çok Antarktika sakini de kışın taze sebze yiyebilmelerinin dışında bu tesisleri psikolojik sağlıkları için de önemli ayrıcalıklar olarak kabul ediyorlar. Bir araştırmacının dediği gibi:^[5]

Antarktika kışında özlenen: sıcak, parlak ve yeşil yaşam dolu bir ortam…

Uzayın Bir Kopyası Olarak Antarktika

20. asrın ortalarında Antarktika'da kalıcı insan yerleşimi artarken, insanlık, başta Ay olmak üzere uzaya da yönelmiş bulunuyordu. 1960'lardan başlamak üzere, NASA gibi organizasyonlarda çalışan insanlar, vahşi, aşırı ve insanlığın yabancısı olan Antarktika'yı, bitki yetiştirmek de dahil olmak üzere uzay teknolojilerinin test edilebileceği, ideal bir uzay kopyası olarak düşünmeye başladılar.^{[6], [7]} Bu ilgi 20. asrın sonlarına kadar sürerken, 2000'lere gelindiğinde bazı Antarktika tarımsal araştırmalarının birincil hedefi doğrudan uzay haline geldi.

2004 yılında, Ulusal Bilim Vakfı ve Arizona Üniversitesi Kontrollü Çevre Tarım Merkezi, Güney Kutbu Gıda Büyüme Odası'nı inşa etmek için iş birliği yaptı. Proje, maksimum bitki üretimini minimum alanda yapmak anlamına gelen "Kontrollü Çevre Tarımı" fikrini test etmek için tasarlandı. Projenin mimarlarına göre, tesis, Ay üssünü çok iyi bir şekilde taklit ediyor ve "gıda üretimi uzay yerleşimlerine taşındığında ortaya çıkacak bazı sorunlar için Dünya'da bir simülasyon" sağlıyordu. Bu tesis, Güney Kutbu İstasyonuna ek gıda sağlamaya devam etmektedir.

Güney Kutbu Gıda Büyüme Odası'nı inşa etmesiyle birlikte Arizona Üniversitesi, benzer bir prototip Ay serası inşa etmek için NASA ile iş birliği yapmıştır.

Uzayda Bitki Yetiştirmek

20. asrın sonlarından itibaren insanların uzayda daha fazla vakit geçirmeye başlamasıyla astronotlar, Antarktika’daki bitki yetiştiriciliğinin yüz senelik tarihinden elde edilen dersleri hayata geçirmeye başladılar.

2014 yılında NASA astronotları, mikro yerçekiminde bitki büyümesini incelemek için Uluslararası Uzay İstasyonu'na Sebze Üretim Sistemi'ni kurdu. Ertesi yıl, bazılarını balzamik sirkeyle yedikleri küçük bir marul hasadı yaptılar.^[8] Tıpkı Antarktika’daki bilim insanlarının uzun yıllardır iddia ettiği gibi NASA, taze ürünlerin besinsel ve psikolojik değerinin "uzayda uzun süreli görevlere karşı bir çözüm" olduğunu iddia etmektedir.

Antarktika'daki araştırmalar bugün uzay için önemli bir rol oynamaktadır. 2018 yılında Almanya, bitki yetiştirme teknolojileri ve bunların yarı kapalı sistemlerle uzayda uygulanmasına odaklanan EDEN ISS adlı bir proje başlattı. Bitkiler kimyasallarla zenginleştirilmiş suyun bitki köklerine spreylenmesi yöntemiyle havada yetişmektedir. İlk sene EDEN ISS, altı kişilik bir ekibin diyetinin üçte birini karşılayabilecek hale gelmeyi başarmıştır.^[9]

Antarktik tarihindeki gibi mesele, insan yerleşiminin muhtemel olduğu Ay ya da Mars'ta nasıl bitki yetiştirilebileceğidir. İnsanlar sonunda üretime elverişsiz olan Antarktika’da bitki yetiştirme çabalarından vazgeçerek, bunu yapmak için yapay teknolojilere ve mekanlara yönelmiştir. Fakat bir yüzyıldan fazla bir süre boyunca yapılan denemelere ve en modern tekniklerin kullanılmasına rağmen Antarktika'da yetişen yiyecekler hiçbir zaman çok sayıda insanı çok uzun süre besleyecek noktalara gelememiştir. İnsanları Ay'a ya da Mars'a göndermeden evvel, bir yerleşkenin Dünya'nın donmuş güney ovalarında, kendi başına hayatta kalabileceğini kanıtlayacak hale getirmek akıllıca olacaktır.