Tanaman Asal Turki, Calon Penghuni Luar Angkasa

JAKARTA - Ilmuwan Turki tengah bereksperimen mencari spesies tanaman yang cocok ditanam di luar angkasa. Salah satu eksperimen menghasilkan Schrenkiella parvula, spesies tanaman yang tumbuh di daerah Danau Garam Turki.

"Kehidupan manusia pada dasarnya bergantung pada kehidupan tanaman, pada oksigen. Jika kita ingin membangun koloni di luar angkasa, kita harus membawa serta beberapa tanaman untuk mendukung keberadaan kita," kata Associate Professor Rengin Ozgur Uzilday, yang memimpin eksperimen EXTREMOPHYTE Turki dikutp dari TRT World, Sabtu (30/3/2024).

Tanaman dari Turki ini bakal meluncur ke luar angkasa bersama misi Artemis badan luar angkasa Amerika Serikat NASA. Tujuan misi ini untuk membangun komunitas manusia jangka panjang di Bulan, hidup di Mars dan sekitarnya.

Dari hasil penelitian, ada kendala terkait sifat tanah di luar angkasa yang disebut regolit. Karakternya sama sekali berbeda dari tanah di Bumi - tidak menopang kehidupan, dan komponennya sama sekali berbeda.

Ozgur Uzilday menjelaskan, lapisan terluar Mars, misalnya, beracun. Menurut data yang diambil dari penjelajah dan pengorbit, lapisan tersebut ditandai oleh tingkat garam, aluminium, silikon, dan magnesium yang sangat tinggi dan mengandung unsur kimia lainnya, termasuk kromium dan boron.

Baca Juga: Astronot China Pasang Instrumen Radiasi untuk Eksperimen Benih Tanaman di Luar Angkasa

"Kami menyarankan bahwa beberapa tanaman dari daerah tertentu di Bumi, di mana kami mengamati kondisi ekstrem, juga dapat tumbuh di regolit ini dan berhasil berkecambah serta melakukan fotosintesis," kata Ozgur Uzilday.

Salah satu tanaman ekstremofil tersebut, yaitu Schrenkiella parvula, yang telah berevolusi untuk tumbuh subur dalam kondisi ekstrem habitat lokalnya di dan sekitar Danau Garam di Anatolia tengah.

Tanaman ini dapat menyerap dan menyimpan garam di dalam selnya dan tumbuh subur bahkan di air laut, tahan salinitas hingga 600 milimolar, ukuran ilmiah konsentrasi kimia dalam cairan.

Tanaman tahan garam ini - secara ilmiah dikelompokkan sebagai halofit - yang dapat bertahan terhadap lithium, kromium, boron, dan magnesium, yang membuatnya mampu tumbuh di tanah beracun.

Namun, bukan hanya komposisi regolit yang penting. Satu variabel yang tidak dapat diuji di Bumi apakah tanaman ini bisa tumbuh tanpa gravitasi. "Jadi, hal pertama yang harus kami lakukan adalah mengamati apakah tanaman ini dapat bertahan hidup dalam gravitasi mikro," kata Ozgur Uzilday.

Baca Juga: Ilmuwan Berhasil Tumbuhkan Tanaman di Tanah Bulan, Siap Jadi Petani Luar Angkasa?

Sebagian dari eksperimen dilakukan di Stasiun Luar Angkasa Internasional oleh astronot pertama Turki, Alper Gezeravci, yang menghabiskan 18 hari di luar angkasa pada bulan Februari tahun ini.

Tim Ozgur Uzilday mengirimkan lebih dari 50 biji Schrenkiella parvula ke laboratorium yang mengorbit. Biji tersebut kemudian dikecambahkan dan ditanam di bawah tekanan garam, meniru kondisi yang diperkirakan ada di Bulan atau Mars.

"Eksperimen kami di ISS menunjukkan bahwa tanaman ini dapat bertahan hidup dan tumbuh di bawah tekanan garam dalam lingkungan gravitasi mikro, dan bahkan dapat berkecambah langsung dari biji di bawah salinitas," katanya.

Selama periode pertumbuhan delapan hari, sampel tanaman menumbuhkan daun pertama dan membentuk akar, melebihi harapan tentang seberapa baik kinerja tanaman tersebut, tambahnya.

Menjelang kepulangannya, Gezeravci memanen sampel Schrenkiella parvula dan mengawetkannya dalam larutan fiksatif yang membekukan jaringan dan genom tanaman pada suhu minus 80 derajat Celcius untuk perjalanan pulang. Sampel tersebut sampai di Universitas Ege pada 29 Februari.

Tim Ozgur Uzilday juga mereplikasi eksperimen ISS di Bumi sehingga mereka dapat mengamati bagaimana lingkungan luar angkasa akan memengaruhi tanaman secara berbeda. Mereka sekarang sedang menganalisa sampel dari ISS dibandingkan dengan yang ditanam di Bumi.

"Orang-orang dengan antusias menunggu kami mengungkapkan bahwa kami menemukan perbedaan. Namun, yang kami ingin amati sebenarnya adalah tidak adanya perubahan. Tanaman ini sudah tumbuh subur di Bumi, jadi kami ingin melihat hasil yang sama pada sampel kami dari ISS," kata Ozgur Uzilday.

Dibandingkan dengan sampel dari Bumi, sejauh ini mereka belum melihat perubahan besar. Satu perbedaan yang mencolok adalah bahwa di bawah gravitasi mikro, tanaman menumbuhkan akarnya dengan cara yang agak aneh.

"Dalam kondisi terestrial, ketika biji berkecambah, ia menggerakkan akarnya ke arah gravitasi dan batangnya menuju sumber cahaya. Namun, ini berubah drastis dalam gravitasi mikro karena rasa arah oleh gravitasi hilang," kata Ozgur Uzilday.

Dalam beberapa hari mendatang, timnya akan menggunakan pengurutan generasi berikutnya untuk memeriksa seluruh urutan DNA dan RNA dari sampel dari kedua lingkungan untuk mengetahui potensi perbedaan.

Jika Schrenkiella parvula dapat mempertahankan toleransinya dalam kondisi luar angkasa, ia tidak hanya akan bertahan hidup di regolith tetapi juga mengubah komposisi dan kepadatannya, menciptakan lingkungan yang lebih menguntungkan bagi kehidupan baru untuk berkembang. "Lapisan atas regolit terlalu padat. Tanaman yang kita konsumsi tidak bisa menumbuhkan akarnya di sana. Selain itu, regolith tidak dapat menahan air seperti tanah," kata Ozgur Uzilday.

Hal itu menjadi kendala besar bagi pertanian luar angkasa, terutama mengingat kelangkaan air di benda-benda langit lainnya. "Kita harus mengangkut air dalam jumlah besar dari Bumi atau memproduksinya di luar angkasa, keduanya akan sangat mahal. Atau kita bisa mencari cara untuk mengubah regolith itu sendiri," katanya.

Akar dari spesies tanaman perintis dianggap mampu memecah regolith secara fisik dan menghancurkannya, membuatnya lebih mudah bagi tanaman lain untuk berakar sambil juga meningkatkan kapasitas regolith untuk menahan air, sehingga mengurangi jumlah yang dibutuhkan untuk keperluan pertanian. "Kami mengusulkan agar Schrenkiella parvula dapat digunakan sebagai tanaman penutup pada regolith untuk mempersiapkannya untuk kebutuhan pertanian kita," kata Ozgur Uzilday.

Mengacu pada kemampuan tanaman untuk menyerap zat yang tidak diinginkan seperti garam, kromium, dan aluminium, dia menambahkan bahwa tanaman tersebut kemudian "dapat dipanen dan dibakar, menghilangkan zat-zat ini dari regolith. Mereka kemudian dapat ditanam kembali dan dijadikan kompos untuk lebih mempersiapkan tanah bagi tanaman yang bisa kita konsumsi."

Pada akhirnya, kemampuan Schrenkiella parvula untuk berkembang di lingkungan ekstrem menawarkan secercah harapan untuk prospek pertanian di luar angkasa dan menjadi bukti ketahanan hidup.