Dalam film blockbuster The Martian, Matt Damon memerankan Mark Watney, seorang ahli botani yang cerdas yang membujuk kentang untuk tumbuh di tanah yang tak bernyawa.
Ketika populasi meningkat di Bumi, ada banyak lingkungan yang keras dan tidak memiliki makanan yang dapat ditingkatkan dengan sedikit kecerdikan. Dan dalam plot yang berakar pada sains yang masuk akal, ternyata banyak dari apa yang dilakukan karakter Damon untuk mengubah "hab" Mars-nya menjadi rumah kaca darurat dapat diterapkan di sini.
Rilis film itu sesuai dengan Tahun Tanah Internasional PBB, dan mungkin bisa meningkatkan kesadaran bahwa tanah, seperti air, adalah sumber daya yang terbatas, kata Harold van Es, seorang ilmuwan tanah di Cornell University.
Tanah tercipta ketika gletser, angin, atau elemen lain perlahan-lahan mengubah material batuan menjadi sesuatu yang lebih lunak dan lebih subur. Para ilmuwan mengatakan perlu waktu 200 hingga 400 tahun untuk membentuk satu sentimeter tanah baru. Sementara itu, tindakan manusia seperti pertanian tebang-dan-bakar, penggundulan hutan dan pemanasan global menyebabkan erosi dan degradasi tanah pada tingkat yang mengkhawatirkan, belum lagi jumlah tanah subur yang hilang akibat polusi.
"Pergi ke Mars adalah prospek yang sangat menarik, tetapi pada akhirnya itu akan sangat sulit, " kata van Es. "Kita perlu belajar hidup dengan lebih banyak orang di planet ini."
Film tersebut menggambarkan Watney menjinakkan tanah Mars yang tidak ramah dengan pertama-tama membuat air dari bahan bakar roket — yang merupakan sains yang masuk akal, kata Jim Bell, seorang ilmuwan planet dari Arizona State University yang merupakan pakar tentang kotoran Mars. Air itu berguna untuk merehidrasi feses manusia yang dikeringkan dan dibekukan, yang digunakan Watney sebagai pupuk. (Dalam buku itu, Watney juga menambahkan beberapa pasokan segar ke dalam campuran.)
Kotoran tidak terlalu jauh sebagai amandemen tanah di Bumi: Washington, DC, adalah di antara semakin banyak kota yang mengubah apa yang dibuang ke toilet menjadi kompos. Petak kebun kota sudah menggunakan kompos yang kaya nitrogen untuk memperbaiki tanah perkotaan yang sudah habis — dan menanam tomat yang berarti.
Salah satu siswa van Es juga menggunakan bahan toilet yang dirawat untuk menanam makanan di Nairobi, Kenya, di mana warisan penanaman jagung telah menghabiskan tanah dari waktu ke waktu. Terbakar untuk menstabilkannya, limbah manusia yang diproses dapat memasukkan nitrogen dan mineral yang diperlukan kembali ke tanah.
Watney harus mengkonservasi setiap tetes air yang ia ciptakan di Mars, bahkan dengan reklamasi air futuristik yang serupa dengan apa yang digunakan astronot kehidupan nyata di Stasiun Luar Angkasa Internasional untuk mendaur ulang air limbah mereka.
Kami juga melakukan ini sampai batas tertentu di Bumi, di mana yang disebut grey water yang mencuci wastafel kamar mandi didaur ulang ke lapangan golf air dan menjaga mesin agar tidak terlalu panas. Saat kekeringan membentang di sebagian besar Amerika Barat, air abu-abu tidak hanya didaur ulang untuk irigasi tetapi juga semakin banyak dipasarkan sebagai air minum, setelah langkah-langkah perawatan yang mencakup penyaringan dan paparan sinar UV.
Satu masalah yang tidak ditangani Mars adalah bahwa di Mars yang asli, petani astronot harus bersaing dengan kontaminan di tanah. Pada 1999, pendarat NASA NASA menemukan bahan jahat yang disebut perklorat di tanah Mars yang "sangat berbahaya bagi kehidupan seperti yang kita ketahui, " kata Bell.
Kembali ke Bumi, petani di beberapa daerah sudah harus berurusan dengan polusi yang berpotensi berbahaya. Banyak tanah perkotaan mengandung jejak masa lalu industri mereka dalam bentuk timah atau arsenik yang masih melekat. Solusi paling umum adalah menumpuk tanah yang tidak ternoda di atas atau ke dalam wadah yang sedang tumbuh.
Tetapi sistem loop tertutup menunjukkan potensi besar untuk bekerja di sekitar tanah yang buruk atau benar-benar memperbaikinya. Ini termasuk hidroponik yang menanam ikan dan tanaman dalam simbiosis, atau sistem yang memutar tanaman untuk memasukkan kembali nutrisi ke dalam tanah.
Para ilmuwan juga sedang belajar bagaimana menanam tanaman di lingkungan radioaktif yang terkait dengan planet-planet yang tidak memiliki perlindungan atmosfer di Bumi. Kecelakaan pembangkit listrik tenaga nuklir, jika Anda bisa mengatakan mereka memiliki lapisan perak, telah memberi para peneliti kesempatan untuk menemukan tanaman yang tumbuh subur di tanah radioaktif. Tanaman rami yang kaya minyak, misalnya, tumbuh subur di dekat Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Chernobyl Rusia.
Tapi selain kecerdikan manusia, jalan terbaik menuju pasokan makanan masa depan yang berkembang adalah dengan tidak menyia-nyiakan sumber daya yang kita miliki sejak awal.
“Film ini memunculkan gagasan bahwa kehidupan manusia sangat tergantung pada kemampuan kita menghasilkan makanan, ” kata van Es. "Kami menerima begitu saja."
