A Mars terraformálása évtizedek óta foglalkoztatja a tudósokat és a science fiction rajongóit egyaránt. A vörös bolygó jelenlegi körülményei azonban messze állnak attól, hogy összetett földi élőlények számára is alkalmasak legyenek. A légköri nyomás rendkívül alacsony, az átlaghőmérséklet körülbelül mínusz 60 Celsius-fok, a felszínen pedig gyakorlatilag nincs tartósan jelen lévő folyékony víz.
Egy friss tanulmány most azt a kérdést tette fel: ha a jövőben mesterséges üvegházhatás révén sikerülne felmelegíteni a Marsot, hol és mikor jelenhetne meg az első fa?
A kutatók egy szibériai cirbolyafenyőhöz (Pinus sibirica) hasonló, szélsőséges körülményeket jól tűrő fenyőfajt választottak modellorganizmusként. A földi magashegységi erdőhatár vizsgálatai alapján meghatározták azokat a hőmérsékleti feltételeket, amelyek mellett egy ilyen fa növekedhet. Eszerint legalább 110 marsi napon keresztül szükség lenne olyan időszakra, amikor a napi minimumhőmérséklet meghaladja a mínusz 6 Celsius-fokot, a napi átlaghőmérséklet 6 Celsius-fok felett marad, miközben a napi maximum nem emelkedik 40 Celsius-fok fölé.
Mikroklíma a Marson
A kutatók nagy felbontású marsi energiamérleg-modellt alkalmaztak, amely több mint négyezer felszíni egységre osztotta a bolygót. A számítások során különböző légköri nyomásokat és mesterséges üvegházhatást szimuláltak.
Az eredmények meglepőek voltak. A várakozásokkal ellentétben nem az egyenlítői területek bizonyultak a legkedvezőbbnek. A fák számára megfelelő hőmérsékleti „ablak” először a Mars déli féltekéjén található Hellas-medencében jelent meg. Ez a több ezer kilométer átmérőjű becsapódási medence a bolygó egyik legalacsonyabban fekvő térsége, ahol a nagyobb légnyomás és a sajátos évszakos viszonyok kedvezőbb mikroklímát teremthetnek.
A kutatás szerint már egy körülbelül 100 hektopascalos szén-dioxid-légkör és egy további mesterséges üvegházhatás elegendő lehet ahhoz, hogy ezek a hőmérsékleti feltételek kialakuljanak. Ez nagyjából a jelenlegi marsi légnyomás tizenhétszerese, de még mindig csupán a földi átlagos légnyomás tizede.
Ahogy tovább erősödik az üvegházhatás vagy nő a légköri nyomás, egyre nagyobb területek válnak túl meleggé a fák számára. Bizonyos forgatókönyvek esetén a Hellas-medence nyári csúcshőmérséklete már meghaladná a 40 Celsius-fokot, ami szintén kizárná a fás növényzet megtelepedését.
A kutatás egyik legfontosabb következtetése, hogy a megfelelő hőmérséklet önmagában még nem elegendő a marsi erdők kialakulásához. A szerzők hangsúlyozzák: a modellek nem vették figyelembe a folyékony víz elérhetőségét, a talaj összetételét, a tápanyagkörforgást biztosító mikrobiális közösségeket, az ultraibolya és ionizáló sugárzás hatását, valamint a növények számára megfelelő oxigén- és szén-dioxid-szinteket sem.
