Harapan Perjalanan ke Bulan: Tanaman Bisa Tumbuh di Tanah Bulan

Tanaman bisa tumbuh di tanah mungkin sudah biasa. Kacang hijau juga bisa tumbuh di kapas, seperti yang sering jadi percobaan sewaktu kita masih kita bersekolah. Tetapi bagaimana jika tanaman bisa tumbuh di tanah dari Bulan yang berbatu? Mungkinkah?

Para ilmuwan telah berhasil menumbuhkan tanaman di tanah Bulan. Temuan itu dilaporkan oleh mereka di jurnal Communications Biology 12 April 2022 berjudul Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration.

Hasilnya memberikan wawasan bagi ilmuwan untuk mengirimkan kembali manusia ke Bulan pada 2024 kelak. Keberhasilan ini menjadi langkah pertama suatu saat nanti kita bisa menanam tanaman di Bulan sebagai sumber makanan dan oksigen, atau selama misi luar angkasa.

"[Program antariksa] Artemis akan membutuhkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana menanam tanaman di luar angkasa," kata Robert Ferl, salah satu penulis studi dan profesor ilmu hortikultura di Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida.

Para peneliti juga mengutarakan, temuan ini juga membuka pemahaman bahwa sampel tanah yang dibawa dari Bulan ternyata tidak mengandung patogen, atau komponen asing yang dapat membahayakan terestrial.

"Untuk misi luar angkasa yang lebih panjang di masa depan, kami mungkin menggunakan Bulan sebagai pusat atau landasan peluncuran. Masuk akal jika kami ingin menggunakan tanah yang sudah ada di sana untuk menanam tanaman," Ferl menjelaskan di dalam rilis.

"Jadi, apa yang terjadi ketika Anda menanam tanaman di tanah Bulan, sesuatu yang sama sekali di luar pengalaman evolusi tanaman? Apa yang akan dilakukan tanaman di rumah kaca Bulan? Bisakah kita memiliki petani Bulan?"

Agar bisa menumbuhkan tanaman di tanah Bulan, Ferl dan tim bereksperimen dengan mengakali caranya. Mereka menanam benih di tanah Bulan, menambahkan air, nutrisi dan cahaya, kemudian mencatat hasilnya.

Masalahnya, mereka cuma punya 12 gram (beberapa sendok teh) tanah Bulan untuk eksperimen ini. Mereka mendapat pinjaman tanah dari NASA yang telah dikumpulkan selama misi Apollo 11, 12, dan 17 ke Bulan. 

Tanah itu sudah beberapa kali diteliti oleh ilmuwan lainnya yang tidak terhitung. Mereka bercerita, butuh tiga kali selama 11 tahun untuk mengajukan pinjaman itu pada NASA. Inilah yang membuat mereka harus merancang eksperimen skala kecil yang dilakukan secara hati-hati.

Para peneliti membuat lubang berukuran bidal di piringan plastik yang biasanya digunakan untuk membiakkan sel. Masing-masing lubang berfungsi sebagai "pot" dan diisi kira-kira satu gram tanah Bulan.

Lalu, mereka membasahi tanah dengan larutan nutrisi dan menambahkan beberapa benih dari tanaman Arabidopsis. Tanaman dari famili Brassicaceae adalah yang paling umum untuk menjadi model studi perkembangan tanaman.

Alasannya, Arabidopsis memiliki kode genetik yang sudah sepenuhnya dipetakan. Menumbuhkan tanaman ini memungkinkan para peneliti untuk mendapatkan wawasan lebih banyak tentang bagaimana tanah memengaruhi tanaman, hingga tingkat ekspresi gen.

Ferl dan tim juga menanam di JSC-1A--zat terestrial yang meniru tanah Bulan asli, tanah Mars, serta tanah permukaan Bumi dari lingkungan esktrem sebagai perbandingan. Tanaman yang tumbuh di tanah non-bulan ini adalah kelompok kontrol percobaan mereka. Hasilnya, tanah asli dari Bulan berhasil menumbuhkan Arabidopsis dalam pengamatan mereka.

"Kami kagum. Kami tidak mengira itu," kata Anna-Lisa Paul, salah satu penulis makalah dari lembaga yang sama dengan Ferl. "Itu memberitahu kami bahwa tanah Bulan tidak mengganggu hormon dan sinyal yang terlibat dalam perkecambahan tanaman."

Dari eksperimen itu, mereka mendapati perbedaan antara tanaman yang ditanam di tanah Bulan dan kelompok kontrol. Ternyata, beberapa tanaman yang tumbuh di tanah asli Bulan ukurannya lebih kecil, dan pertumbuhannya lebih lambat atau lebih bervariasi ukurannya dibandingkan yang lain.

Paul menjelaskan, artinya ada tanda-tanda fisik yang menunjukkan bahwa tanaman bekerja untuk mengatasi susunan kimiawi dan struktur tanah asli dari Bulan. Penjelasan itu mereka dapati dengan mengenalisis pola ekspresi gennya.

"Pada akhirnya, kami ingin menggunakan data ekspresi gen untuk membantu mengatasi bagaimana kami dapat memperbaiki respons stres ke tingkat di mana tanaman - terutama tanaman - dapat tumbuh di tanah Bulan dengan dampak yang sangat kecil terhadap kesehatan mereka," terang Paul.

Para peneliti berpendapat, respon tanaman terhadap tanah asli Bulan bisa jadi karena tempat pengumpulannya. Misal, mereka menemukan bahwa tanaman yang paling banyak menunjukkan tanda-tanda stres adalah yang tumbuh di tempat yang disebut sebagai tanah Bulan yang matang.

Tanah yang matang ini berada di posisi yang lebih sering terkena angin kosmik yang mengubah susunannya. Sebaliknya, jelas mereka, yang tumbuh di tanah yang kurang matang justru bekerja lebih baik.